Объемное моделирование в геоинформационных системах

Размещено на http://www.allbest.ru/

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

1. ТРЕХМЕРНАЯ МОДЕЛЬ МЕСТНОСТИ

2. СОЗДАНИЕ ТРЕХМЕРНОЙ МОДЕЛИ

3. ВИДЫ ТРЕХМЕРНЫХ МОДЕЛЕЙ МЕСТНОСТИ

3.1 Трехмерные модели детального вида

3.2 Трехмерные модели внутренних помещений

3.3 Тематические модели

4. СРЕДСТВА ДЛЯ РАБОТЫ С ТРЕХМЕРНЫМИ МОДЕЛЯМИ МЕСТНОСТИ

5. ПРОСМОТР ТРЕХМЕРНЫХ МОДЕЛЕЙ МЕСТНОСТИ

Заключение

Список литературы

ВВЕДЕНИЕ

В связи со спросом на создание и реалистическим представлением пространственной информации происходит развитие и широкое распространение программных продуктов, которые позволяют моделировать объекты и местность в 3х-мерном виде. Все это направлено на расширение возможностей фотореалистичной визуализации местности: населенных пунктов, отдельных объектов, протяженных областей, участков, да и Земли в общем. При всем этом всё больше предоставляется доступ к пространственным данным путем сети Интернет. Становится всё более заметно объединение программного обеспечения для обработки данных ДЗ, ГИС-анализа, архитектурно-планировочного моделирования.

Но практически все формы плоского (плоскостного) представления не канули в лету. То, что мы представляли плоскостями стало виртуальным , и именно из этих виртуальных плоскостей формируется объёмное представление реального пространства.

1. трехмерная модель местности

геоинформационный трехмерный местность модель

Что из себя представляет ГИС"Карта2011"?

ГИС"Карта2011" является универсальной геоинформационной системой, имеющая возможность для создания и редактирования электронных карт, выполнения всевозможных расчетов и измерений, оверлейных операций, построений 3D-моделей, обработки растровых данных, средства подготовки графических документов в электронном и печатном виде, а также инструментальные средства для работы с базами данных.

В ГИС"Карта2011" трехмерная модель местности представляет собой поверхность, которая построена с учетом рельефа местности, так , чтобы на нее можно было наложить изображение векторной, растровой или матричной карты, и расположенные на ней трехмерные объекты, которые соответствуют объектам двухмерной карты. Она является полноценной трехмерной картой, с помощью нее можно выбирать объекты на модели для того , чтобы запрашивать информацию об объекте, редактировать их внешний вид и характеристики. На трехмерной модели можно увидеть не только наземные, но и подземные объекты.

2. Создание трехмерной модели

Для того, чтобы создать трехмерную модель - не нужна специальная подготовка, вполне хватит иметь матрицу высот и двухмерную карту. По таким исходным данным создается трехмерная модель рельефа данного участка местности. Если на карте расположены объекты, то для построения объемной модели нужна библиотека трехмерных изображений объектов, добавляемая в классификатор любой карты. Библиотеки трехмерных изображений для определенных масштабов поставляются вместе с классификаторами электронных векторных карт. Для получения объемного вида уже имеющихся электронных карт нужно подсоединить к классификатору одну или несколько библиотек и настроить для определенных объектов нужное изображение.

Если необходимо более точное и индивидуальное отображение объектов, можно создавать свои объемные изображения с помощью редактора условных знаков.

Построение трехмерной модели

В качестве исходных данных для построения трехмерной модели местности могут использовать векторную карту, матрицу высот, триангуляционную модель рельефа, классификатор карты, библиотеку трехмерных моделей объектов, цифровые фотоснимки местности и цифровые фотографии объектов местности. В зависимости от того, какого вида модель собирается состав исходных данных, он может быть разным.

Схема построения трехмерной модели

3. Виды трехмерных моделей местности

Типовые трехмерные модели создаются по планам городов, топографическим картам или обзорным картам. Такие модели содержат в себе рельеф местности, дорожную сеть, строения, светофоры, трубопроводы, колодцы, растительность, гидрографию и иные объекты простой формы.

Построение такой типовой модели - это самый быстрый способ для получения качественной трехмерной модели местности.

Эти модели применяют для визуального восприятия взаимного расположения объектов, учитывая особенности рельефа и их высоты, а так же анализа установки кабелей электросетей и трубопроводов разного назначения .

3.1 Трехмерные модели детального вида

Трехмерные модели детального вида предназначены для описания местности с объектами, вид которых нужно настраивать единично, такие модели создают по плану города. В таких моделях содержатся:

поверхность рельефа местности;

типовые объекты;

объекты, объемное изображение которых приближается к их реальному виду на местности (архитектурные строения с подъездами, трубами, лифтовыми башенками, элементами оформления и др.).

Для того, чтобы настроить модель детального вида индивидуальных объектов используется задание текстур внешнего вида через семантические характеристики этих объектов.

В программе ГИС«Карта2011» можно редактировать трехмерные виды объектов и импортировать знаки из формата VRML, именно поэтому есть такие части индивидуального вида объектов, которые были созданы в трехмерных редакторах других разработчиков и залиты в разные шаблоны отображения этих объектов.

3.2 Трехмерные модели внутренних помещений

Трехмерные модели внутренних помещений создают используя поэтажные планы. С помощью трехмерных моделей внутренних помещений можно создать интерьер в объемном виде .

Для отображении трехмерных моделей внутренних помещений иногда используются индивидуальные объекты и полные интерьеры, которые были созданы в других программах редактирования трехмерных изображений в формате VRML и перенесенные в библиотеку трехмерных изображений классификатора векторной карты ГИС»Карта2011» .

3.3 Тематические модели

Тематические модели создают при помощи тематических карт и используют для оформления диаграмм по статистике. Самым популярным примером применения технологии построения тематической модели - является создание такой модели, используя карту оперативной обстановки. В обстановку тематической карты идеально вписываются модели, взятые из формата VRML, которые служат для символического отображения объектов карты.

Трехмерные модели - это полные трехмерные карты, позволяющие использовать определенные объекты на модели для создания запроса информации об объекте, редактирования внешнего вида данных моделей и их характеристик (семантики).

4. Средства для работы с трехмерными моделями местности

Для работы с трехмерными моделями реальной местности, которые создаются в ГИС»Карта2011» применяется функция «Навигатор3D». «Навигатор3D» - это отображение трехмерной модели местности . Вызвать данную функцию можно в меню "Задачи" профессиональной ГИС»Карта2011» . При помощи «Навигатор3D» можно легко "передвигаться" по трехмерной модели, наблюдать за ней под требуемым углом, опускаться и подниматься, летать, регулировать яркость, то есть настраивать отображение модели наиболее комфортным для использования образом. Трехмерную и двухмерную карты можно включить параллельно так , чтобы использовать их в синхронном режиме, в таком случае все действия, которые производятся над картами (движение, изменение состава данных, редактирование объектов), изменяются одновременно для двух карт. Для работа с трехмерными моделями используют стандартную библиотеку OpenGL.

Чтобы найти и отобразить необходимые для подключения в трехмерной модели местности данные, используют «Менеджер карт».

«Менеджер карт» дает возможность легко найти требуемые картографические данные, которые имеются в Вашем распоряжении. Если редактировать объекты, их вид, метрику или характеристику, то эти действия приведут к изменению двухмерной карты и ее трехмерной модели. При всем этом есть возможность отключить параллельное использование двух- и трехмерные карты, сделать это можно при помощи пункта меню "Перемещение/Синхронизация 2D и 3Dкарт" оболочки Навигатор3D. Если отключить пункт меню "Вид/Автоматическое обновление", то это действие даст возможность отменить автоматическое обновление трехмерной модели даже при том , что изменяются параметры определенных объектов и объектного состава векторной карты в общем.

Чтобы выбрать объект в окне 3Dкарты , нужно нажать левой клавишей мыши на 3D-изображении объекта или на изображении объекта на рельефе. После «нажатия» отображается окно «Выбор объекта», это окно содержит в себе информацию о выбранном объекте. В закладке 3D окна Выбор объекта может быть изменен трехмерный вид объекта или серии объектов по коду выбранного объекта.

Если нажать в окне «Выбор объекта» правой клавишей мыши, то появится всплывающее меню. В этом меню можно выбрать пункт «Редактирование классификатора», что позволить изменить 3D вид объекта.

Измененный вид объекта 3D карты обновляется автоматически после сохранения.

5. Просмотр трехмерных моделей местности

Для того, чтобы посмотреть готовую 3D-модель местности, созданную в ГИС»Карта2011» , и в дальнейшем с ней работать - используется ГИС "Навигатор2011", которая создана специально для просмотра новых 3Dмоделей, 2Dвекторных карт, растров, матриц, передвижения по двух- и трехмерным картам , используя подключение GPS-приемника и печати карт.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

3Dмодель местности в ГИС"Карта2011" - это не плоская картинка, а самая настоящая объемная модель, за всеми изменениями информации которой есть возможность наблюдать в режиме реального времени , что , в свою очередь, помогает решить задачи мониторинга окружающей среды, технологических объектов, моделирования ЧС, которые возникли из-за природных катаклизмов и техногенных аварий.

То, что «Навигатор3D» взаимодействует с другими функциями ГИС, дает возможность для использования объемного моделирования в других отраслях деятельности. Например, таких, как обслуживание водоканалов, обслуживание газовых хозяйств, обслуживание теплосетей, использование в землеустроительных комитетах, при проектировании дорог и зданий, МЧС, использование в военной деятельности и др.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Панорама 1991-2010 Ногинск - ГЕОИНФОРМАЦИОННАЯ СИСТЕМА "КАРТА 2011" .ТЕХНОЛОГИЯ ПОСТРОЕНИЯ ТРЕХМЕРНОЙ МОДЕЛИ Редакция 3.0

http://www.gisinfo.ru/products/map2008_prof.htm

Панорама1991-2010. Ногинск - ГЕОИНФОРМАЦИОННАЯ СИСТЕМА "КАРТА 2011". СОЗДАНИЕ И РЕДАКТИРОВАНИЕ ВЕКТОРНЫХ КАРТ. Редакция 1.0.

Размещено на Allbest.ru