Koncepcja Bazy Danych Topograficznych w postaci 3D (TBD 3D) opracowywana w ramach projektu „Konwersja obiektów Bazy Danych Topograficznych do postaci trójwymiarowej dla potrzeb dynamicznej geowizualizacji”, zakłada istnienie obiektów w trzech wymiarach na trzech poziomach szczegółowości (uogólnienia). W TBD 3D przewiduje się, że wybrane obiekty będą przedstawiane za pomocą symboli 3D na najbardziej szczegółowym poziomie (LoD2), gdzie obiekty będą odpowiadały 3 poziomowi uogólnienia TBD i wszystkie będą przedstawione za pomocą modelu znakowego. Zaprojektowane symbole 3D, ze względu na sposób pozyskiwania i prezentowania informacji wysokościowej obiektów, podzielono na trzy zasadnicze grupy. Pierwszą grupę stanowią symbole o zmiennej wysokości, znanej dla każdego obiektu np. z pomiaru. Druga grupa składa się z symboli o zmiennej, ale arbitralnie przyjętej wysokości lub głębokości. Natomiast w trzeciej grupie znalazły się symbole o stałej wysokości. Symbole 3D zaprojektowano zgodnie z przyjętą powszechnie konwencją kartograficzną oraz, w przypadku braku możliwości przeniesienia kształtu czy koloru przyjętego powszechnie znaku 2D do 3D, z wykorzystaniem poglądowości symboli. Ponadto w przedstawianym etapie badań zaprojektowano różne warianty symboli 3D. Opracowane symbole 3D (wszystkie warianty) w kolejnym etapie ww. projektu zostaną przetestowane w formie ankiety internetowej przez potencjalnych użytkowników pod kątem percepcji krajobrazu.
EN
The design of a three-dimensional multiresolution topographic database (TBD 3D) assumes that all features in TBD 3D exist in three dimensions on three different Levels of Detail (LoD). At the most detailed level of TBD 3D (LoD2), selected features are expected to be represented by 3D symbols. The 3D symbols so designed were divided into three main groups on the basis of the method of obtaining them and their presentation of height information. The first main group consists of 3D symbols with changeable and known (e.g. from surveying) heights for each of the features. The second main group consists of 3D symbols with changeable, but arbitrary, heights or depths while in the third main group there are 3D symbols with a fixed height. All 3D symbols were designed using generally accepted cartographic conventions. Where it was impossible to use generally accepted 2D symbols in the third dimension, 3D symbols were based on observing the feature. In addition different alternatives were designed for selected features. The 3D symbols designed (all alternatives) will be surveyed by potential users on the Internet.
W obecnej postaci Baza Danych Topograficznych (TBD) zakłada prowadzenie dwuwymiarowej, płaskiej bazy danych wektorowych i rastrowych. Natomiast w niniejszym artykule została zaproponowana koncepcja trójwymiarowej wielorozdzielczej bazy danych topograficznych (TBD 3D), która może stanowić dodatkowy moduł TBD umożliwiający trójwymiarową wizualizację oraz analizy przestrzenne. W tym celu dokonano wstępnej systematyki wybranych obiektów, które będą przedstawiane w trzech wymiarach. Obiekty TBD 3D zostały podzielone na dwie główne grupy: pozyskiwane jako 3D, dla których informacja o trzecim wymiarze będzie pozyskana z danych ewidencyjnych (ilość kondygnacji), stereodigitalizacji lub z danych lidarowych oraz pozyskiwane w wyniku superpozycji danych dwuwymiarowych z numerycznym modelem rzeźby terenu. Ponadto, ponieważ TBD 3D przewidywana jest jako baza wielorozdzielcza, został zaproponowany podział na 3 poziomy szczegółowości (LoD). Wybrane obiekty zostały przydzielone do poszczególnych LoD.
EN
In its present form, the Topographic Database (TBD) under development in Poland assumes a two-dimensional, flat vector and raster database. In contrast, this paper outlines a concept for a three-dimensional multiresolution topographic database (TBD 3D). The TBD 3D is intended to be an additional module in the current TBD for three-dimensional visualization or spatial analysis. To this end, a preliminary classification of selected TBD 3D objects was carried out. The objects were divided into two main groups. The first group consists of objects which will be procured in 3D. The objects will be presented in two forms: as true objects (e.g., buildings) or as 3D symbols. In TBD 3D, information about three dimensions of the true objects will be collected from the Land and Buildings Cadastre (number of floors), by stereodigitizing or from LIDAR data. Those objected represented by 3D symbols are divided into three sub-groups: the objects represented by 3D symbols with known (e.g., from surveying) height, the objects represented by 3D symbols with arbitrarily established height, and the objects represented by simple 3D symbols. The other group consists of objects the three dimensionality of which resulted from the superposition of 2D data onto a digital terrain model (e.g., roads, trains, watercourses, land use). In addition, TBD 3D is intended to be a multiresolution database. In TBD 3D, objects are organized at 3 different Levels of Detail (LoD) where objects become more detailed with increasing LoD, both in geometry and thematic differentiation. As in OpenGIS CityGML Encoding Standard the coarsest level LoD0 is essentially the Digital Terrain Model onto which an orthophotomap is draped. LoD1 is the block model comprising prismatic buildings with flat roofs and other objects (e.g., roads, watercourses, land use) draped on the DTM and orthophotomap. In contrast, a building in LoD2 has differentiated roof structures and textures. Single features may also be represented by 3D symbols (e.g. plants, bus stops, traffic lights). For the future development, more detailed Levels of Detail were proposed, e.g., architectural objects with detailed wall and roof structures, balconies, bays and projections in LoD3. In addition, highresolution textures can be mapped onto these structures. Other components of a LoD3 model include details of plant cover and transportation objects. The most detailed Level of Detail, LoD4, supplements a LoD3 model by adding interior structures such as rooms, inner doors, stairs, and furniture.
3
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Availability of three-dimensional (3D) technologies for data acquisition, modeling and exchange, gives us opportunity to get integrated and complete description of architectural or geographic three-dimensional spatial information. The third dimension is a standard for spatial objects representation. Dynamic, interactive and web-enabled visualizations are realized more and more often. Interest in third dimension in spatial analysis triggered progress in GIS systems which slowly become usable in complete description of architectural objects (inventory measurements and descriptive, historical data documentation of the object). Thanks to this integration of geometric and descriptive data GIS enables thematic queries and analytical tasks or spatial data mining. However, regardless whether we decide on visualization only or on creating a more advanced object information system, the fundamental issue seems to be general access to that information. Because widespread access to information is regarded as a condition to achieve Information Society, standardization of information becomes of crucial importance. The standardization of information gives us opportunity of public access to data and data exchange between independent software and systems. In this article the concept of standards for encoding three-dimensional spatial information was described. There were discussed foundations of languages mostly used for real-time three-dimensional visualization purposes: VRML, GeoVRML and X3D, successfully used for dynamic and interactive presenting results of 3D object modeling, particularly in the World Wide Web. Also GML and CityGML - modeling languages for geographic systems - were presented. They make it possible not only to visualize objects but also to add descriptive data and make thematic queries as well as analyses.
Celem artykułu jest przybliżenie koncepcji standardów służących do przechowywania i wymiany informacji przestrzennej w ostatnich latach ze szczególnym uwzględnieniem obiektów trójwymiarowych. Jest to przede wszystkim bardzo istotne w planowaniu przestrzennym, telekomunikacji, turystyce, na rynku obrotu nieruchomościami, w monitorowaniu środowiska czy zarządzaniu kryzysowym. W artykule zostały przedstawione zalety i wady poszczególnych rozwiązań oraz liczne wymagania, jakie musi spełniać standard opisu trójwymiarowej geoinformacji. Uzasadniono konieczność stworzenia niezależnego sprzętowo i narzędziowo standardu zapisu danych geograficznych, jakim jest Geography Markup Language 3 (GML3). Odniesiono się również do popularnych w zastosowaniach internetowych standardów grafiki trójwymiarowej VRML i X3D, wskazując na ich ograniczenia. Sprawdzają się one jedynie przy wizualizacji danych czy udostępnianiu ich przez Internet, ale zapytania tematyczne, czy analizy przestrzenne są już niedostępne. Jako rozwiązanie alternatywne przedstawiono aplikację GML - CityGML będącą kandydatem na otwarty standard reprezentacji, przechowywania i wymiany danych wirtualnych miast 3D oraz modeli regionalnych. CityGML definiuje podstawowe klasy i relacje w modelu miasta 3D i w modelach regionalnych, w odniesieniu do ich geometrycznych, topologicznych, semantycznych i zewnętrznych właściwości.
EN
The main goal of this publication is to present concept of standards which lately attend to storage and exchange spatial information, with particular consideration of three-dimensional objects. First of all, it is very important in urban planning, telecommunications, tourism, real-estate market, environmental monitoring or disaster management. In this article all advantages and disadvantages of particular solutions and numerous requirements of 3D geoinformation standard, which have to be fulfilled, were discussed. The necessity of creating Geography Markup Language 3 (GML3) - an software and hardware independent standard for writing geographic data, was accounted for. The author of this article also refered to standards for real-time 3D computer graphics: VRML and X3D pointing out their limitations. This standards are good for visualization purposes and distribution over the Internet but not, in most cases, for thematic queries, analytical tasks or spatial data mining. The alternative is CityGML as a open standard for the representation, storage and exchange of virtual 3D city and regional models. CityGML defines the classes and relations for the most relevant topographic objects in cities and regional models with respect to their geometrical, topological, semantical and appearance properties.
Rozwój technologii zarówno w obszarze sprzętu, oprogramowania komputerowego, języków programowania jak i Internetu, umożliwia obecnie szybkie i efektywne generowanie obrazów trójwymiarowych oraz ich udostępnianie innym użytkownikom. Dało to podstawę do stworzenia standardów, służących do przedstawiania trójwymiarowych obiektów i scen w czasie rzeczywistym oraz udostępniania ich poprzez Internet: Virtual Reality Model Language (VRML), Extensible 3D (X3D) oraz język GeoVRML. W artykule zostały omówione wady i zalety tych standardów. Przedstawiono również doświadczenia autorki w ich zastosowaniu do powszechnego udostępnienia wyników trójwymiarowych wizualizacji danych przestrzennych. Sprawdzono, iż wygenerowanie trójwymiarowej wizualizacji w standardzie VRML, X3D oraz formacie GeoVRML, przy praktycznie gotowym modelu, wymaga stosunkowo niewiele czasu i pracy, ale jest ono uzależnione od stopnia przygotowania wizualizacji i poprawności użytego modelu. Badania zostały przeprowadzone na podstawie trzech wizualizacji trójwymiarowych. Pierwsza wizualizacja została oparta na modelu Wzgórza Wawelskiego z zakolem Wisły o małym stopniu złożoności geometrii i słabej jakości tekstur. Do drugiej wizualizacji wykorzystano bardziej złożony i szczegółowy model wnętrza kościoła Św. Wojciecha w Krakowie. Natomiast w trzeciej wizualizacji użyto numerycznego modelu terenu okolic Dobczyc wraz z wysokiej jakości ortofotomapa.
EN
Recent developments in computer hardware, software and programming languages enable fast and effective rendering three-dimensional models. Development in the Internet, which gives us a common access to the information, has also played an important role in the popularization of three-dimensional visualisation. All that creates grounds for creating standards for dynamic representation of a 3D interactive object modelling, designed particularly with the World Wide Web: Virtual Reality Model Language (VRML), Extensible 3D (X3D) and GeoVRML language. The present paper presents the advantages and drawbacks of those standards. Also the author’s experience in practical usage of standards for propagating results of three-dimensional visualisation of spatial data is described. Generating three-dimensional visualisation with an almost ready-made model in VRML, X3D standard or GeoVRML format is not time-consuming or labour-intensive. Yet, it depends on the degree of visualisation preparation and correctness of the model used. In the research, three 3D visualisation was used. For the first one, not detailed geometry and textures model of Wawel Hill was used. For the second one, more detailed and complex model of interior St. Adalbert's Church was used. The third one, however, was the digital elevation model and high-quality orthophotomap of Dobczyce.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.