3D-Modellierung VU Topographische und Hochgebirgskartographie Christian Wohlmutter 0806689

3D-Modellierung…Wozu? Einfache Geländeinterpretation Virtual Reality Eyecatcher Geophysikalische Modellierungen Volumenberechnungen … Quelle: http://shrinker.beyond-veils.de/projects/Hangover/data/HangoverPublic.pdf

Nach der Datenerhebung… Kontinuierliche Daten Diskrete Daten Originalwerte oder eine Näherung von ihnen zurückrechnen (z.B. Interpolation)

Diskrete Daten: Punkte

Diskrete Daten: Linien

Kontinuierliche Daten: Matrixmodell

Kontinuierliche Daten Raster vs. Vektor Rasterabbildung: Unterteilung einer Ausgangsfläche in Elemente gleicher Größe (z.B. Quadrate, Rechtecke → Pixel) Einfache Bearbeitung Hoher Speicherplatzbedarf Vektorabbildung: Punkten, Linien oder Flächen Beliebig hohe Auflösung Aufwendigere Verarbeitung

Voxel Quelle: http://www.chenstopher.com/wp-content/uploads/2012/04/voxel-terrain.png

Voxel Quelle: http://mobile.osnews.com/img/10607/Voxel_world.jpg

Lattice LATTICE ~ GRID X, Y, Z Werte werden aber anders interpretiert GRID erhält die gesamte Zelle einen Z-Wert, wogegen im LATTICE der Z-Wert als Höhenpunkt eines einzelnen Punktes verstanden wird Die Basis dieses Punktes liegt im Mittelpunkt der entsprechenden Rasterzelle Quelle: http://www.innovativegis.com/basis/mapanalysis/Topic18/Topic18_files/image013.gif

Datenvisualisierung: TIN Triangulated Irregular Network Willkürliche Verteilung von Punkten und Kanten, die gleichseitige (sich nicht überlappende) Dreiecksflächen bilden Jeder Punkt: X, Y und Z Koordinate Im Raum eindeutig definiert Einfache Interpolation Unregelmäßige Verteilungen Schnelle Anpassung der Daten Viel Speicherplatz! Quelle: http://www.geogr.uni-jena.de/~c5hema/gis_ws04/ha/brandt.pdf

Unterschiedlich komplexe Bereiche  unterschiedlich große Dreiecke Dreiecksgröße spiegelt nicht zwangsläufig die Eingangsdatendichte wider!! Quelle: http://tuprints.ulb.tu-darmstadt.de/3082/1/Dissertation_DirkArndt.pdf

TIN vs. Rastersystemen Vorteile des TIN gegenüber GRID Verarbeitung von Daten unterschiedlichster Herkunft Oberflächenunterschiede werden durch TIN detaillierter dargestellt (nicht geglättet) Eignung für die Modellierung realer Oberflächen Vorteile von Rastersystemen einfache Analysealgorithmen (z.B. Zellenwerte addieren) Raster sind einfach zu verstehen, zu lesen, zu schreiben und können einfach auf Bildschirmen dargestellt werden

Modellierung des Hochgebirges: Koten Quelle: RICKENBACHER, M. (1998): Wiener Schriften zur Geographie und Kartographie, Band 11, Wien, S.49-55

Modellierung des Hochgebirges: Bruchkanten Quelle: RICKENBACHER, M. (1998): Wiener Schriften zur Geographie und Kartographie, Band 11, Wien, S.49-55

Modellierung des Hochgebirges Quelle: RICKENBACHER, M. (1998): Wiener Schriften zur Geographie und Kartographie, Band 11, Wien, S.49-55

Herausforderungen Kompakte Datenrepräsentation: Effizienter Zugriff: Datensätze in der Visualisierung oft sehr groß  speichereffiziente Repräsentation Effizienter Zugriff: Der Zugriff auf die Daten sollte in konstanter Zeit erfolgen, sonst sind Visualisierungen nicht mehr mit linearer Komplexität berechenbar Abbildbarkeit: Daten für einfache Visualisierungen schnell in Grafikprimitive und Attribute verwandelt werden können Einfache Konvertierung des Ausgangsformates Einfachheit: Die Erfahrung zeigt, dass einfache Repräsentationen meistens aufwändigen Varianten vorzuziehen sind, da man sie leichter optimieren kann