증강현실을 활용한 광산지형정보 3차원 가시화 기술

Abstract

본 연구는 광산 지리정보시스템(Mine Geographic Information System, MGIS) 데이터를 현장에서 직관적으로 활용하기 위한 모바일 증강현실 기반 3차원 가시화 시스템을 제안한다. 제안 시스템은 사용자의 위치·자세를 추정해 갱도 중심선·실태조사 등 MGIS 레이어를 GeoJSON으로 경량화하여 실시간으로 중첩하고, 클라우드로 최신 정보를 현장에서 즉시 공유한다. 핵심은 DEM(DigitalElevation Model) 데이터를 Mesh로 변환해 생성한 360° 스카이라인 LUT(LookUp Table)와 SegFormer로 추출한 스카이라인을ZNCC/NCC(Zero-mean Normalized Cross-Correlation/Normalized Cross-Correlation)로 정합하여 방위각을 정밀 보정한다. BVH(Bounding Volume Hierarchy) 인덱싱과 수 kB급 LUT로 모바일에서 30-60Hz를 달성하며, GNSS(Global Navigation SatelliteSystem)가 불안정한 산악 환경에서도 안정적인 3D 오버레이 기준을 제공해 안전 점검·실태조사의 공간 이해도와 업무 효율을 높인다.

We present a mobile augmented reality (MAR) system for in-situ 3D visualization of Mine Geographic Information System (MGIS) data. The system estimates user pose and overlays key MGIS layers—such as tunnel centerlines and field survey records—after converting them into lightweight GeoJSON, while cloud synchronization enables immediate access and updates on site. Our core technique converts a DEM into a mesh to build a 360° skyline look-up table (LUT); we then refine yaw by correlating this LUT (ZNCC/NCC) with the skyline extracted from the input image using SegFormer. With BVH indexing and a few-kilobyte LUT, the system achieves real-time updates at 30-60Hz on mobile devices. This vision-based yaw correction stabilizes the reference for MGIS 3D overlays even in mountainous areas where GNSS is unreliable, improving spatial understanding and operational efficiency for safety inspection and field surveys.