Скачать учебники

Тикунов В. С. Геоинформатика. Виртуально-реальностные изображения. Виртуальная модель местности (ВММ) Существующее программное обеспечение и его возможности. CAD-пакеты

Скачать полную версию учебника (с рисунками, формулами, картами, схемами и таблицами) одним файлом в формате MS Office Word Скачать книгу

2.3.3. Виртуально-реальностные изображения

С виртуально-реальностными моделями современный человек сталкивается с раннего детства, например, используя многие компьютерные игры или наблюдая за развитием синоптических процессов по телевидению. Действительно, они очень разнообразны и круг их использования весьма широк. В настоящее время возможно создание виртуальной модели практически любого объекта Вселенной, о котором имеется информация. Так, существуют наглядные виртуально-реальностные модели атомов, человеческого организма, объектов живой природы (например, муравейников), отдаленных или невидимых космических объектов (например, ядра кометы Галлея), а также модели прочих объектов и систем, зачастую весьма далеких от геоинформатики.
В этом подразделе рассмотрим их на примере наиболее важной для геоинформатики разновидности — виртуальных моделей местности. Виртуальная модель местности (ВММ) — математическая модель местности, содержащая в себе информацию о рельефе земной поверхности, ее спектральных яркостях и объектах, расположены на данной территории, и предназначенная для интерактивной визуализации и обладающая эффектом присутствия на местности.
Следует также отметить, что в настоящее время возможен не только облет поверхности, но и движение в среде (например, погружение под воду с имитацией эффектов освещения и динамики движения). Однако визуализация многослойных поверхностей (например, движение в грунте с визуализацией слоев пород) затруднена из-за неэффективности изобразительных средств, и в настоящее время не применяется.

Существующее программное обеспечение и его возможности. Для создания и визуализации виртуальной модели местности с достаточно высокой степенью реалистичности требуется применение программ, способных обрабатывать трехмерные объекты, «драпированные» («обтянутые») текстурой (растровыми картами либо снимками). Все существующие программы, предоставляющие подобные возможности, могут быть разделены на несколько типов:
A. CAD-пакеты, предназначенные для черчения или проектирования (не для картографии), содержащие встроенные функции для визуализации трехмерных объектов;
Б. Программы для создания 3D-графики и видеоэффектов;
B. Картографические программы.

CAD-пакеты (например, AutoCAD, Microstation), как правило, не позволяют создавать полноценные модели местности в силу того, что они просто не предназначены для этого, однако при необходимости в них можно создать трехмерную модель рельефа, драпированную текстурой, а также добавить в модель дополнительные объекты (дома, сооружения). Пакеты позволяют визуализировать модель с любого ракурса либо вращать ее перед наблюдателем.
Основным недостатком этих способов создания ВММ является чрезвычайная трудоемкость процесса, сложности с взаимным увязыванием растров, трехмерных объектов и пр. Кроме того, подобные модели очень требовательны к ресурсам компьютера, и даже небольшая модель местности (например, соответствующая по размерам и детальности среднему листу карты масштаба 1:200 000) может оказаться чересчур громоздкой для того, чтобы обсчитывать ее на персональном компьютере. Кроме того, все эти программы ограничены в своих возможностях и предоставляемых функциях.
Программы для создания трехмерной графики и видео (такие, как 3D-Studio MAX) не столь ограничены в функциях. Можно с Уверенностью утверждать, что в этих пакетах можно создать любую, сколь угодно близкую к действительности модель местности, Несмотря на то, что программы этого типа не предназначены для Выполнения картографических функций (не поддерживается привязка растров, проекции, послойное представление данных, базы данных и пр.). К основным недостаткам этих пакетов относится Невозможность облета местности в реальном времени, так как просчет каждого кадра может занимать от нескольких секунд до нескольких часов. Также затруднительно создание обширных детальных моделей местности (модель, соответствующая по размерам и детальности среднему листу карты масштаба 1:200 000, является очень большой моделью). Следует, однако, отметить, что качество графики, получаемой в результате, очень высоко.
Картографических программ, позволяющих создавать виртуальные модели местности, немного. К ним можно отнести Virtual GIS (из комплекта Erdas Imagine), Multigen, ArcView 3D Analyst (табл. 2.5). Данные пакеты позволяют текстурировать поверхности, наносить дополнительные объекты, проводить просчет сцены в реальном времени, поддерживают картографические системы координат и проекции. Нужно отметить, что потенциальные возможности ArcView 3D-Analyst сравнительно бедны, а качество и скорость обсчета сцен невелики. Из упомянутых программ наиболее богаты возможности Multigen, однако обсчет больших сложных сцен в данной программе затруднен. Возможности Virtual GIS меньше, однако на сегодняшний момент эта программа позволяет создавать наиболее крупные ВММ высокого разрешения, обсчитывая их в реальном времени и с хорошим качеством.

Таблица 2.5 Сравнение программ, позволяющих создавать виртуальные модели местности (доступно при скачивании полной версии книги)

< Использование анаморфоз.

Содержание книги "Тикунов В. С. Геоинформатика."

Компоненты виртуальной модели местности. Цифровая модель рельефа. Растровые изображения. >

Скачать полную версию учебника (с рисунками, формулами, картами, схемами и таблицами) одним файлом в формате MS Office Word Скачать книгу

При копировании информации обязательны прямые ссылки на сайт, а также на авторов книг.
Все книги являются собственностью их авторов и служат исключительно для ознакомления.
© Edu-Knigi.ru, 2011. © Дизайн и программирование от студии "ПСГ".