We propose a new method for a point cloud based viewshed generation. We start with a brief summary of existing methods for viewshed generation and then present ours based on point clouds. The method is implemented in AutoCAD Civil 3D. Moreover, we present an idea of how to deal with huge point clouds using AutoCAD Civil 3D and how to automatize this process.
PL
W artykule została przedstawiona metoda tworzenia wykresu widoczności na podstawie chmury punktów. Zaprezentowano zarówno znane dotychczas metody wyznaczania wykresów widoczności jak i metodę bazującą na chmurze punktów zaimplementowaną w oprogramowaniu AutoCAD Civil 3D. Omówiono również nowe rozwiązanie problemu przetwarzania dużej chmury punktów za pomocą programu AutoCAD Civil 3D oraz propozycję automatyzacji tego procesu.
Praca przedstawia metodę pozwalającą na wykorzystanie pojedynczej fotografii naziemnej o nieznanych elementach orientacji wewnętrznej i zewnętrznej, jako źródła informacji geograficznej. Idea oparta jest na tworzeniu ortofotomapy ze zdjęć naziemnych, za pomocą zasad obowiązujących w fotogrametrii i widzeniu komputerowym. Danymi wejściowymi są: obraz cyfrowy, fotopunkty oraz numeryczny model terenu w formacie rastrowym. Fotopunkty służą do określenia orientacji kamery poprzez bezpośrednią transformację liniową (Direct Linear Transformation). Wykorzystanie niemetrycznej kamery wymaga użycia dużej liczby fotopunktów, aby można było osiągnąć zadowalającą dokładność. Kolejnym etapem jest eliminacja niewidocznych z danej pozycji fragmentów terenu, do czego wykorzystano analizę widoczności (viewshed). Ostatnim etapem jest ortorektyfikacja zdjęcia przy użyciu widocznych punktów modelu terenu. Produktem powstałym w wyniku działania procedury jest ortoobraz w przyjętym układzie odniesienia przestrzennego. Kompletny algorytm został napisany w języku MATLAB. Metodę przetestowano na współczesnych zdjęciach cyfrowych wykonanych niemetryczną lustrzanką cyfrową Nikon D80, wyposażoną w obiektyw Nikon Nikkor 28–80 mm f/3.3–5.6, a także na archiwalnych pocztówkach z lat 1928–1930. Przedmiotem fotografii w przypadku obu zbiorów danych były Tatry Polskie. Porównanie efektów z tradycyjną ortofotomapą dało zadowalające rezultaty, szczególnie dla obszarów silnie zacienionych.
EN
The paper describes a method, that allows to use a single terrestrial photograph, with unknown exterior and interior orientation parameters, as a source of geographic information. The idea is based on creating the orthoimage from a terrestrial photograph by means of photogrammetric and computer vision rules. The inputs are a digital image, Ground Control Points and a digital elevation model in raster format. GCPs are necessary to determine the camera orientation by means of Direct Linear Transformation. For non-calibrated cameras a large number of GCPs is necessary to obtain more accurate results. The next step is to eliminate invisible parts of terrain by applying the viewshed analysis. Finally, the terrestrial photograph is orthorectified using the extracted part of the digital elevation model. Output from this procedure is a georeferenced orthophotograph. The complete, ready to use algorithm is written in MATLAB. The method was tested using present-day digital images taken with a not-calibrated Nikon D80 and old postcards – both from the Polish Tatra Mountains. Comparison with an existing orthophotomap from aerial imagery gave satisfactory results, especially for deeply shaded areas.
Artykuł ukazuje możliwość wykorzystania współczesnych i archiwalnych stereoskopowych zdjęć lotniczych w modelowaniu 3D zasięgu i pola widoku. Do identyfikacji elementów struktury krajobrazu modyfikujących zasięg i pole widoku zastosowano numeryczny model pokrycia terenu (DSM). Stworzono go na podstawie zdjęć lotniczych, wykorzystując stację fotogrametryczną DEPHOS. Modelowanie zasięgu widoku oparto o dwa modele pokrycia terenu w zależności od odległości od pozycji obserwatora znajdującego się na drodze. Badając widoczność w małej odległości od obserwatora zastosowano DSM o dużej rozdzielczości, a w dalszej odległości od obserwatora – DSM o mniejszej dokładności, co wydatnie usprawniło przetwarzanie danych i zmniejszyło czas przeprowadzania analiz. Uzyskane wyniki badań potwierdzają konieczność uwzględniania pokrycia terenu w analizie zasięgu i pola widoku, szczególnie zadrzewień i zabudowy. Opisana procedura może być pomocna w ilościowym ustaleniu stopnia zakrycia krajobrazu, a zatem może stanowić jeden z elementów obiektywnej oceny atrakcyjności wizualnej krajobrazu. Pozwala wyodrębnić na potrzeby waloryzacji krajobrazu fragmenty obszaru realnie przez niego postrzegane i oceniane.
EN
This article discusses the possibility of using contemporary and archival stereoscopic aerial photographs in 3D viewshed modelling. The digital surface model (DSM) was used to identify the elements of the landscape structure modifying the viewshed. The model was created on the basis of aerial photographs, using the photogrammetric station DEPHOS. The viewshed modelling was based on two models of land cover, depending on the distance from the observer positioned on the road. In order to track visibility at a short distance from the observer, a high-resolution DSM was used, and further away from the observer – a DSM with lower accuracy, which significantly improved data processing and reduced the time of analysis. The obtained test results confirm the necessity of taking into account the surface of the area in viewshed analysis, especially tree stands and buildings. The described procedure may be helpful in quantifying the degree of landscape cover, and thus may be one of the elements of objectively assessing of the visual attractiveness of the landscape. It enables images of the area to be realistically perceived and assessed area for the needs of landscape valorisation.
W artykule przedstawione zostały „prawa widzenia” budowli w przestrzeni krajobrazu opisane w jednym z pierwszych polskojęzycznych podręczników z dziedziny architektury i budownictwa, napisanym i wydanym w 1812 roku w Krakowie przez Sebastiana Alojzego Sierakowskiego (1743–1824) - duchownego, architekta i naukowca, sprawującego ważne urzędy publiczne w odchodzącej w przeszłość dawnej Polsce przełomu XVIII i XIX wieku. Opisane sugestywnym i barwnym językiem zasady percepcji obiektów tworzą rodzaj oryginalnego zbioru reguł odwołujących się do pojęć z zakresu optyki, perspektywy i kompozycji, które zasługują na uważną analizę i odczytanie na nowo w kontekście trwających dyskusji nad stanem polskiego krajobrazu i systemem planowania miast.
EN
This paper presents the ‘precepts of perception’ of buildings observed in the space of the landscape that were described in one of the first Polish-language handbooks on architecture and construction published in Krakow in 1812 by Sebastian Alojzy Sierakowski (1743–1824)-a clergyman, architect and scientist, as well as a statesman holding important public positions during the turn of the nineteenth century in what was becoming historical Poland. Sierakowski’s principles of building perception-described in suggestive and colourful language—created a kind of original set of rules referring to optics, perspective and composition, that deserve careful analysis and re-reading in the present times of ongoing discourse on the condition of the Polish landscape and city planning system.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.