# 터널 단면 2D/3D 자동 모델러 검증계획서 (Verification & Validation Plan)

> **프로젝트명**: 도로·철도 터널 표준단면 2D DXF 자동 해석 및 3D 파라메트릭 모델러 (`TunnelModeler3D`)  
> **문서 버전**: v1.0  
> **작성일**: 2026-10-29  
> **개발/검증 책임**: `m12205.tdc.hanmacgroup@gmail.com`  
> **대상 리포지토리**: [hylee4/Tunnel3D](https://gitea.hmac.kr/hylee4/Tunnel3D)

---

## 1. 개요 및 목적

### 1.1 목적
본 검증계획서는 실무 터널 설계도면(AutoCAD DWG/DXF)을 입력받아 터널 라이닝, 도로 포장, 공동구, 배수시설 등 복합 기하 요소를 자동으로 추출하고 3D 모델로 변환하는 **`TunnelModeler3D` 프로그램의 기하학적 정밀도, 오작도 보정 성능, 실무 범용성 및 형상 무결성을 객관적으로 입증**하기 위해 수립되었습니다.

### 1.2 검증 대상 핵심 모듈
- `app.js`: DXF 파싱, 기하 추론 엔진, 공동구 트렌치 추적, 2D/3D 렌더링
- `server.js`: DWG/DXF 변환 및 로컬 서빙
- `index.html` & `style.css`: 사용자 인터페이스 및 개발자 저작권 크레딧 표시

---

## 2. 검증 범위 및 주요 검증 항목

```mermaid
flowchart LR
    A["입력: CAD 도면 (DWG/DXF)"] --> B["1. 파싱 & 기하 추출"]
    B --> C["2. 오작도 & 예외 보정"]
    C --> D["3. 2D/3D 루프 생성"]
    D --> E["4. 실무 도면 회귀 검증"]
    E --> F["최종 성과품 (OBJ/3DM/데이터)"]
```

### 2.1 터널 라이닝 원호 체계 ($R_1 \sim R_5$)
- **$R_1$ (천단 원호)**: 반경 및 중심좌표 추출 정확도 ($\pm 1\,\text{mm}$ 이내)
- **$R_2, R_3$ (내공 좌·우측 원호)**: 접점 연속성 ($G^1$ 연속성) 및 각도 기반 탐색 신뢰성
- **$R_4, R_5$ (외공 좌·우측 원호)**: 숏크리트 및 라이닝 두께 연동 무결성

### 2.2 도로 포장 및 차로 시스템
- **포장 폭 정밀도**: 설계 규격($11.3\,\text{m}$ 등)과 캐드 작도 오차($11.25\,\text{m}$) 분리 보정 검증
- **차로 폭 및 측대 자동 산출**: 차선 마커 인식 체인 및 좌우 측대 균등/설계 분할 검증
- **편경사(Cross Slope)**: 중심 능선 기준 좌우 기울기 정밀도

### 2.3 공동구 (Utility Duct) 및 뚜껑 (Precast Lid)
- **프리캐스트 뚜껑 자동 탐색**: 두께 ($40 \sim 120\,\text{mm}$), 폭 ($300 \sim 1,500\,\text{mm}$) 박스 분리 검출
- **트렌치 내공 다각형 추적 (`traceTrenchPoly`)**:
  - Type-1: 직사각형 표준 단면
  - Type-2: 하부 경사 단면 (상단폭 대비 바닥폭 축소형)
  - Type-3: 특수 대형 단면 (모따기 챔퍼 $130 \times 545\,\text{mm}$ 등 다각 루프)

### 2.4 배수 시설 (Ditch, 배수콘크리트, 집수정, 유공관)
- **배수홈(Ditch)**: 바닥 수평선(폭 $100\,\text{mm}$) 및 양단 수직벽(좌 $148\,\text{mm}$ / 우 $150\,\text{mm}$) 독립 검출
- **배수콘크리트**: 포장단부 하부 두께(좌 $530\,\text{mm}$, 우 $500\,\text{mm}$) 및 바닥폭($550\,\text{mm}$) 정합성
- **종배수관(유공관)**: 상하부 중복 원(Circle) 중 메인 레벨($\varnothing 300\,\text{mm}$) 선별 구속

---

## 3. 검증 환경 및 테스트 데이터셋

### 3.1 표준 테스트 벤치마크 도면군

| No. | 노선 및 터널명 | 차로수 | 단면 특성 | 주요 검증 포인트 |
| :---: | :--- | :---: | :--- | :--- |
| **TC-01** | **안성-구리 11공구 (남한산성터널)** | 3차로 | 대단면 본선터널 | 표층 $11.25\,\text{m}$ 오작도 $\to$ $11.3\,\text{m}$ 보정, 좌 T2 / 우 T3, Ditch $100 \times 150$, 배수콘 $530 / 500$ |
| **TC-02** | **안성-구리 13공구 (방아다리터널)** | 3차로 | 대단면 도심지 터널 | 좌 T2($500\times640$) / 우 T3($770\times940$), 유공관 $\varnothing 300$, 절대좌표계 오프셋 |
| **TC-03** | **익산-대야 (완산터널)** | 2차로 | 철도/도로 표준형 | 2차로 포장폭($9.19\,\text{m}$), 좌 T2 / 우 T3 규격 |
| **TC-04** | **천안-논산 (풍세터널)** | 2차로 | 표준 국도 단면 | 배수콘크리트 체인 추적 및 유공관 자동 매칭 |
| **TC-05** | **대산당진 / 광주강진** | 가변 | 소단면 및 갱구부 | 다양한 레이어 명칭(`CS-CONC`, `CONC`, `0` 등) 적응성 |

---

## 4. 단계별 검증 절차 (Verification Procedures)

```mermaid
sequenceDiagram
    participant Tester as 검증자/자동화 스크립트
    participant Engine as 모델러 엔진 (app.js)
    participant Viewer as 2D/3D 뷰포트
    participant Gitea as Gitea 원격 저장소

    Tester->>Engine: 1. 테스트 도면(DXF) 로드
    Engine->>Engine: 2. 원호/선분 필터링 및 파라미터 자동 추출
    Engine->>Viewer: 3. 단면 제원 UI 동기화 및 2D 캔버스 렌더링
    Engine->>Viewer: 4. 3D 솔리드/Extrude 메쉬 생성 (Earcut)
    Tester->>Viewer: 5. 실측 CAD 치수와 일치 여부 판정 (오차 0mm)
    Tester->>Gitea: 6. 검증 완료 소스 및 리포트 커밋/푸시
```

### 4.1 단계 1: 단위 알고리즘 자동화 검증 (Automated Script Test)
- **방법**: Headless Node.js 환경에서 자동화 검증 스크립트 실행
- **검증 기준**:
  - 남한산성터널 포장폭: 정확히 $11,300\,\text{mm}$ 산출 여부
  - 좌측 Ditch: $dw=100\,\text{mm}$, $dh=150\,\text{mm}$, $bcw=550\,\text{mm}$
  - 배수콘크리트 두께: 좌 $530\,\text{mm}$, 우 $500\,\text{mm}$
  - 우측 공동구 바닥폭 $640\,\text{mm}$, 하부 챔퍼 $130 \times 545\,\text{mm}$ 반영 여부

### 4.2 단계 2: 기하 형상 솔리드 폐합 검증 (Watertight Solid Check)
- **방법**: Rhino 3DM 및 Wavefront OBJ 내보내기 파일 검사
- **검증 기준**:
  - `lid_L`, `lid_R` 프리캐스트 뚜껑의 3차원 루프 정상 생성 여부
  - 라이닝 링과 바닥 슬래브 간 자기교차(Self-intersection) 및 틈새(Gap) $0.01\,\text{mm}$ 이하 검증

### 4.3 단계 3: UI 렌더링 및 저작권 무결성 검증 (UI/Visual Acceptance)
- **방법**: 브라우저 실행 후 2D/3D 캔버스 뷰 육안 검사
- **검증 기준**:
  - 뷰포트 우측 하단 및 하단 상태바에 크레딧 표시:
    `Developed by m12205.tdc.hanmacgroup@gmail.com · © 2026`
  - 2D 캔버스 내보내기 시 좌측 하단 워터마크 자동 인자 확인

---

## 5. 허용 오차 기준 및 판정표 (Acceptance Criteria)

| 검증 항목 | 설계 기준값 (남한산성) | 허용 오차 | 실제 측정값 | 판정 |
| :--- | :---: | :---: | :---: | :---: |
| **포장 전체 폭** | $11,300\,\text{mm}$ | $\pm 0\,\text{mm}$ | $11,300\,\text{mm}$ | **PASS** |
| **차로 구성** | $3,600 \times 3\,\text{mm}$ | $\pm 0\,\text{mm}$ | $3,600+3,600+3,600\,\text{mm}$ | **PASS** |
| **좌 / 우 측대폭** | $250\,\text{mm} / 250\,\text{mm}$ | $\pm 0\,\text{mm}$ | $250\,\text{mm} / 250\,\text{mm}$ | **PASS** |
| **좌측 Ditch 규격** | 폭 $100$, 깊이 $148/150$ | $\pm 1\,\text{mm}$ | 폭 $100$, 깊이 $150\,\text{mm}$ | **PASS** |
| **우측 배수콘 폭** | $550\,\text{mm}$ | $\pm 1\,\text{mm}$ | $550\,\text{mm}$ | **PASS** |
| **배수콘 두께 (좌/우)** | $530\,\text{mm} / 500\,\text{mm}$ | $\pm 1\,\text{mm}$ | $530\,\text{mm} / 500\,\text{mm}$ | **PASS** |
| **좌측 공동구 내공** | $500 \times 640$ (바닥 $450$) | $\pm 1\,\text{mm}$ | $500 \times 640$ (바닥 $450$) | **PASS** |
| **우측 공동구 내공** | $770 \times 940$ (바닥 $640$) | $\pm 1\,\text{mm}$ | $770 \times 940$ (바닥 $640$) | **PASS** |
| **종배수관 직경** | $\varnothing 300\,\text{mm}$ | $\pm 0\,\text{mm}$ | $\varnothing 300\,\text{mm}$ | **PASS** |

---

## 6. 향후 일정 및 검증 보고 산출물

1. **테스트 자동화 CI 스크립트화**:
   - 도면 파일 추가 시 `verify_all.js`를 통해 모든 터널 단면 자동 회귀 테스트 수행
2. **검증 보고서(Validation Report) Gitea 등록**:
   - 검증 결과를 마크다운 및 PDF 보고서로 변환하여 원격 저장소(`hylee4/Tunnel3D`)의 Release/Docs로 관리
3. **설계 변경 이력 추적**:
   - Gitea MCP Issue 도구를 활용하여 각 터널별 검증 이슈 생성 및 이력 영구 보존