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시스템 시뮬레이션 결과의 입체화 방법론 개발
이 장에서는 시스템 시뮬레이션 결과의 입체화 방법론에 대하여 제시하였다. 3차원 GIS기술과 컴퓨터 그래픽기술의 접목 방법에 대해 먼저 살펴보고, 시간변화에 따른 공 간변화의 표현기법을 활용하는 방안에 대해 고찰해 보았다. 그리고 마지막으로 시뮬레 이션 시스템의 입체적 시각화 방법론 개발에 대해 살펴보았다.
1. 3차원 GIS기술과 컴퓨터 그래픽기술의 접목
3차원 GIS는 2차원의 X, Y 위치정보와 이 위치정보의 높이, 즉 Z값으로 표현 되는 기하학적 정보, 그리고 각 객체별 재질, 색상 등과 같은 속성정보를 포함한 정보를 말한다. 3차원 GIS는 현실세계를 반영하기 때문에 인지도를 높이고 의사 결정의 신뢰성을 향상시킨다. 그리고 가상공간을 시뮬레이션하여 국토 및 지역 계획의 수립 및 재해, 재난 복구 등 다양한 분야에서 활용도가 높다.
<그림 9-1> 3차원 GIS기술 활용사례
컴퓨터 그래픽 기술의 발전은 게임분야에서 가장 잘 구현되고 있으며, 3차원 의 그래픽을 잘 표현한 게임으로 심시티, 디아블로, 레인보우식스 등이 있다. 심 시티는 지형생성 및 3차원 모델링이 가능하고, 좌표체계와 셀을 이용하여 거리정 보 및 각종 통계정보를 제공하므로 3차원 GIS기술과 접목하면 그래픽을 최대한 지원하여 현실감 있게 공간을 표현할 수 있을 것으로 전망된다.
<그림 9-2> 뉴욕시 지형(심시티) 및 3차원 건물모델링(심시티)
2. 시간변화에 따른 공간변화의 표현기법 활용
시스템 다이내믹스는 시간의 변화를 표현하는 모형이고, GIS는 공간변화를 표 현하는 기법이므로 시스템 다이내믹스와 GIS를 결합하면 시간변화에 따른 공간 변화를 표현할 수 있다. 그러나 실시간으로 변화하는 공간의 변화를 현실처럼 생 동감 있게 표현하는데 한계가 있으므로, 시스템 다이내믹스와 GIS를 결합하고 여기에 게임의 컴퓨터 그래픽기술을 접목할 필요가 있다.
게임의 하나인 심시티는 경험적이고 사실적인 순환적 피드백 과정을 반복하 고, 의사결정에 따라 시간이 변화하면서 도시 공간의 변화를 실시간으로 보여주 므로 시간변화에 따른 공간변화를 표현하는데 적절하다.
심시티 건설시 설정된 요소들과 의사결정에 따라 시간이 변화하면서 도시공간 이 발전하거나, 슬럼화될 수 있다.
<그림 9-3> 발전된 도시 및 슬럼화된 도시
3. 시뮬레이션 시스템의 입체적 시각화 방법론 개발
이 연구에서 개발하는 시뮬레이션 시스템은 시간모형인 시스템 다이내믹스와 공간모형인 GIS, 그리고 인간모형인 최적제어기법을 결합한 삼간 통합형 시스템 이다. 시스템의 시뮬레이션 결과를 단순히 표, 지도, 그래프 형태로 표현하기 보 다는 3차원 구현기술과 컴퓨터 그래픽을 접목하여 입체적으로 시각화하면 현실 세계를 좀 더 정확하게 판단할 수 있다.
심시티는 시스템 다이내믹스, GIS, 최적제어기법의 일부 기능을 포함하고 있 으므로 세 가지가 결합된 시스템의 시뮬레이션 결과를 입체적으로 시각화하는데 최적의 대안이 될 수 있다. 그리고 심시티는 변수들 상호간에 순환적 피드백 과 정을 반복하면서 시간의 변화에 따라 변수들의 값이 변화하는 동태모형의 기능 을 포함하고 있다. 또한 심시티는 지형생성 및 3차원 모델링이 가능하고, 좌표체 계가 존재하며, 공간모형의 기능을 포함하고 있다. 심시티는 변수들의 피드백 과 정을 거치면서 관련 정보를 지속적으로 제공하고, 도시 공간의 변화를 표현하여 최적의 대안을 제시한다.
국토연구분야의 심시티 활용사례로는 심시티를 활용하여 토지형상기준의 효 율성을 검증한 것이다. 토지형상이 좋을수록 공공시설의 면적과 비용이 적게 소
요되며, 중산층 위주의 안정적인 인구구조를 가지고 인구수가 증가하였다. 또한 첨단 IT산업 위주로 변해가는 효율적인 도시형상을 보이는 것으로 나타났다. 그 리고 심시티의 3차원 구현 기능을 이용하여 도시 건설 이전에 조감도를 제작할 수 있으며, 많은 비용과 시간이 소요되는 조감도에 비해 적은 시간과 비용을 이 용하여 도시의 기본적인 컨셉이나 토지이용, 미래의 모습을 개략적으로 살펴볼 수 있다.
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