Czy cieniowanie analityczne może być sztuką? Rozważania na kanwie eksperymentu w programach ArcGIS i Surfer

• Autorzy: Siwek J. , Wacławik W.

Warianty tytułu

EN

Can analytical shading be art? Reflections on the canvas of experiments with ArcGIS and Surfer

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Analityczne cieniowanie rzeźby terenu, zapoczątkowane pół wieku temu, mimo wielu prac teoretycznych i eksperymentalnych nie osiągnęło dotychczas jakości cieniowania tradycyjnego (ręcznego). W artykule omówiono zasady i główne czynniki wpływające na efekt cieniowania analitycznego. Podkreślono decydujące znaczenie numerycznego modelu terenu (NMT), w tym jego właściwej generalizacji, jako podstawy cieniowania. Eksperymentalne próby cieniowania w programach ArcGIS i Surfer, mające na celu sprawdzenie możliwości zawartych w nich algorytmów, pokazały znaczne podobieństwo uzyskanych rezultatów. We wnioskach autorzy próbują odpowiedzieć na pytanie zawarte w tytule artykułu. Ich zdaniem cieniowanie analityczne nie jest sztuką, ponieważ piękna wynikającego z artyzmu i doświadczenia kartografa nie udało się dotychczas osiągnąć za pomocą algorytmicznej formalizacji.

EN

Despite numerous theoretical and experimental studies of analytical relief shading, devised about half a century ago, its quality has not yet reached the excellence of traditional (manual) shading. The paper discusses its basic principles and the main factors affecting the quality of shading. It also stresses the crucial importance of the digital terrain model used as the basis for shading as well as the proper generalization of the relief. Experiments with shading modules of ArcGIS and Surfer, aiming to explore the functionality of algorithms they employ, have demonstrated significant similarity of the results. In conclusion, the authors attempt to answer the question posted in the title of the article. In their view, analytical shading is not art because shading algorithms are incapable of producing the visually beautiful effects that an experienced cartographer with artistic talents can create.

Słowa kluczowe

PL

numeryczny model terenu; cieniowanie analityczne; sztuka w kartografii; programy GIS

EN

digital terrain model (DTM); analytical shading; art in cartography; GIS programs

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Geograficzne. Oddział Kartograficzny
• Czasopismo: Polski Przegląd Kartograficzny
• Rocznik: 2015
• Tom: T. 47, nr 3-4
• Strony: 197--212
• Opis fizyczny: Bibliogr. 37 poz., mapy, rys.

Twórcy

autor

Siwek J.

• Zakład Geoinformatyki, Kartografii i Teledetekcji Wydział Geografii i Studiów Regionalnych Uniwersytetu Warszawskiego

autor

Wacławik W.

• Zakład Geoinformatyki, Kartografii i Teledetekcji Wydział Geografii i Studiów Regionalnych Uniwersytetu Warszawskiego

Bibliografia

• Czerwiakow W.A., Czerwiakowa W.I., 1970, Kartografirowanije polej płotnosti nasielenija mietodom skalziaszczego kruzka. W: Nowoje w tiematikie, sodierzanii i mietodach sostawlenija ekonomiczeskich kart. Moskwa, s. 91–100.
• Gless J.T., Thompson L., 1990, Generating shade relief maps for site analysis and enhanced cartographic displays; http://downloads2.esri.com/campus/uploads/library/pdfs/140546.pdf
• Gotlib D., Olszewski R., Kochman M., 2005: Numeryczny model terenu w systemie informacji topograficznej. W: System informacji topograficznej kraju, pod redakcją A. Makowskiego, Warszawa: Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, s.171–183.
• Horn B.K.P., 1981, Hill shading and the reflectance map. „Proceedings of the IEEE” Vol. 69, no. 1, s. 14–47.
• Hu. P., Liu X. and Hu. H., 2009, Isomorphism in digital elevations models and its implication to interpolation functions. „Photogrammetric Engineering & Remote Sensing” Vol. 75, no. 6, s. 713–721.
• Hurni L., Jenny B., Dahinden T., Hutzler E., 2001, Interactive analytical shading and cliff drawing: advances in digital relief presentation for topographic mountain maps, http://www.cartography.oregonstate.edu/pdf/2001_Hurni_etal_ica.pdf
• Imhof E., 1977, Tasks and methods of theoretical cartography. „Cartographica” Vol. 14, no. 1, Monograph No. 19, s. 26–37.
• Imhof E., 2007, Cartographic Relief Presentation. Redlands, California: ESRI Press.
• Jancewicz J., Krupski J., 2012, Opracowanie i redakcja średnioskalowej mapy topograficznej obszaru górskiego w środowisku ArcInfo. „Polski Przegl. Kartogr.” T. 44, nr 1, s. 30–45.
• Jenny B., 2001, An interactive approach to analytical relief shading. „Cartographica” Vol. 38, no. 1–2, s. 67–74.
• Kennelly P.J., 2009, Hill-shading techniques to enhance terrain maps. „Proceedings of the 24th International Cartographic Conference, Santiago, Chile”. http://www.mountaincartography.org/publications/papers/ica_cmc_sessions/6_Santiago_Session_Mountain_Carto/santiago_kennelly.pdf
• Kładoczny D., Żyszkowska W., 1995, Struktura numerycznych modeli terenu a ich obraz poziomicowy. „Polski Przegl. Kartogr.” T. 27, nr 4, s. 177–191.
• Kochman M., Olszewski R., 2005, Wieloskalowe modelowanie rzeźby terenu. Część I. „Polski Przegl. Kartogr.” T. 37, nr 3, s. 171–184.
• Kolejka J., Tejkal M., 2010, Modele terenu na podstawie skaningu laserowego i ich potencjalne wykorzystanie. W: Numeryczne modele terenu w kartografii. Pod red. W. Żyszkowskiej i W. Spallka. „Główne problemy współczesnej kartografii 2010”. Wrocław: Instytut Geografii i Rozwoju Regionalnego Uniwersytetu Wrocławskiego, s. 132–143.
• Kurczyński Z., Numeryczny model terenu (www.geoforum. pl; dostęp 10.06.2015).
• Kurczyński Z., Preuss R., 2003, Podstawy fotogrametrii. Warszawa: Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej.
• Liu X., Hu H. and Hu P., 2015, The “M” in digital elevation models. „Cartography and Geographic Information Science” Vol. 42, no. 3, s. 211–223, http://dx.doi.org/10.1080/15230406.2014.998285
• Mościbroda J., 2001, Sztuka i nauka w kartografii – dualizm czy jedność? „Polski Przegl. Kartogr.” T. 33, nr 2, s. 99–105.
• Nita J., Małolepszy Z., Chybiorz R., 2007, Zastosowanie numerycznego modelu terenu do wizualizacji rzeźby terenu i interpretacji budowy geologicznej. „Przegl. Geolog.” T. 55, nr 6, s. 511–518.
• Olszewski R., 2005, Generalizacja NMT. W: System informacji topograficznej kraju, pod redakcją A. Makowskiego, Warszawa: Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, s. 254–264.
• Olszewski R., 2006, Systemy wnioskowania rozmytego (FIS) jako narzędzie nieliniowej generalizacji numerycznego modelu terenu. „Polski Przegl. Kartogr.” T. 38, nr 4, s. 316–325.
• Olszewski R., Żyła A., 2004, Nieliniowa generalizacja numerycznego modelu terenu z wykorzystaniem sztucznych sieci neuronowych. „Polski Przegl. Kartogr.” T. 36, nr 2, s. 82–91.
• Ostrowski J, 2010, Polskie piśmiennictwo na temat numerycznych modeli terenu. W: Numeryczne modele terenu w kartografii. Pod red. W. Żyszkowskiej i W. Spallka. „Główne Problemy Współczesnej Kartografii” 2010. Wrocław: Instytut Geografii i Rozwoju Regionalnego Uniwersytetu Wrocławskiego, s. 183–192.
• Pawlak W., 1979, Teoretyczne i techniczne problemy cieniowania na mapach. „Acta Universitatis Wratislaviensis” 362, „Studia Geograficzne” T. 30. Wrocław.
• Pietkiewicz S., 1930, O sposobach przedstawiania terenu na mapach. Bibljoteka Służby Geograficznej T. 5. Warszawa: Główna Drukarnia Wojskowa (reprint UMK, Toruń 1999).
• Pingel T., Clarke K., 2014, Perceptually shaded slope maps for the visualization of digital surface models. „Cartographica” Vol. 49, no. 4, s. 225–240.
• Siwek J., 1998, Czy mapa musi być ładna? W: Problemy kartografii tematycznej, „Materiały Ogólnopolskich Konferencji Kartograficznych” T. 20, Lublin, s. 57–59.
• Siwek J., 2000, Should maps be nice-looking? „Miscellanea Geographica” Vol. 9, s. 263–266.
• Śleszyński P., 2009, Wykorzystanie danych georadarowych SRTM-3 w analizie zróżnicowania ukształtowania terenu Polski. „Polski Przegl. Kartogr.” T. 41, nr 3, s. 237–252.
• Weibel R., 1992, Models and experiments for adaptive computer-assisted terrain generalization. „Cartography and Geographic Information Systems” Vol. 19, no. 3, s. 133–153.
• Wiechel H., 1878, Theorie und Darstellung der Beleuchtung von nicht gesetzmässig gebildeten Flächen mit Rücksicht auf die Bergzeichnung. „Civilingenieur“ Bd. 24, H. 4–5, s. 335–364.
• Wieczorek M., Szymanowski M., 2010, Modelowanie wysokości terenu technikami interpolacji przestrzennej. W: Numeryczne modele terenu w kartografii. Pod red. W. Żyszkowskiej i W. Spallka. „Główne Problemy Współczesnej Kartografii” 2010. Wrocław: Instytut Geografii i Rozwoju Regionalnego Uniwersytetu Wrocławskiego, s. 97–109.
• Yoëli P., 1965, Analytische Schattierung. Ein Kartographischer Entwurf. “Kartographische Nachrichten” Bd. 14, s. 142–148.
• Yoëli P., 1967, Die Richtung des Lichtes bei analitischer Schattierung. „Kartogr. Nachrichten“ Bd. 17, H. 2, s. 37–44.
• Źródła internetowe
• How Hillshade Works. EDN: ESRI. Developer Network http://edndoc.esri.com/arcobjects/9.2/net/shared/geoprocessing/spatial_analyst_tools/how_hillshade_works.htm
• http://www.goldensoftware.com
• http://www.codgik.gov.pl/index.php/zasob/numeryczne-dane-wysokosciowe.html)