Скачать учебники

Тикунов В. С. Геоинформатика. Картографические анимации. Исторические сведения о картографических анимациях. Виды картографических анимаций.

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

2.3.4. Картографические анимации

Исторические сведения о картографических анимациях. Первые картографические динамические фильмы были созданы еще в конце 50-х годов XX в. Тогда, в 1959 г., американский ученый Н.Троуэр исследовал возможности применения мультипликационных принципов в картографии. Однако реализовать его методы удалось лишь около 20 лет спустя. Первый картографический фильм, на основании которого строились теоретические предположения Н. Троуэра, состоял всего из двух карт. В дальнейшем им был создан фильм, состоящий уже из 50 карт и показывающий динамику населенности некоторых штатов США в 1936-1957 гг. Фильм длился около 20 мин, тогда как продолжительность всех создаваемых в то время картофильмов составляла не более 2-3 мин.
Развитие вычислительной техники в последующие годы позволило перейти от аналоговых технологий к цифровым, демонстрация которых осуществлялась не на киноэкране, а на дисплее. Один из первых компьютерных роликов демонстрировал ориентацию орбиты спутника. В 1966 г. Корнвелл и А.Робинсон предложили использовать ЭВМ-фильмы в картографии.
В 70-е годы в США несколько возрос интерес к анимационной картографии. В это время был создан ряд дисплей-фильмов. Из наиболее интересных следует отметить фильм трехмерных моделей роста заселенности г. Детройта [W. R. Tobler, 1970], анимированную демонстрацию отмывки (вращение источника света вокруг деталей рельефа), фильм о динамике использования земель в одном из штатов.
К середине 70-х годов вышли в свет несколько обзорных работ по мультипликационной картографии [J.Halas, 1974; G.M. Hunter, 1977; E.L. Levitan, 1977]. В это же время были созданы специализированные языки программирования, ориентированные на анимацию (языки BEFLIX и ANIMAII). Наиболее значимый практический эффект Дал опыт ученых Великобритании — сделанные ими анимации процессов, происходящих в Ирландском море, позволили не только отражать движения водных масс, морских фронтов и течений, но и составлять прогнозы и оперативно принимать решения относительно освоения ресурсов моря, охраны морской среды и т. п.
Однако до начала 90-х годов XX в. анимационная картография оставалась доступной лишь узкому кругу профессионалов и экспертов. Причиной тому была высокая стоимость вычислительной техники, ее низкая производительность и необходимость больших Усилий на создание каждой анимации. Однако снижение стоимости
компьютеров до уровня, когда они действительно стали персональными, и улучшение качества бытовых мониторов до уровня телевизионного сигнала и выше привели к резкому увеличению анимационных материалов [А. М. Берлянт, Л.А. Ушакова, 2000].
Бурный прогресс компьютерной техники, начавшийся в первой половине 90-х годов, привел к появлению самых разнообразных типов анимаций.

Виды картографических анимаций. В настоящее время можно выделить несколько видов картографических анимаций.
1. Анимированные двухмерные карты динамики.
1.1. Карты динамики площадных контуров явлений на различные даты.
1.2. Карты разности состояний на несколько дат одних и тех же площадных контуров.
1.3. Карты динамики точечных объектов (динамика положений или состояний объектов).
1.4. Карты динамики линейных объектов (динамика положений или состояний объектов).
1.5. Комплексные динамические двухмерные карты (карты, на которых одновременно показана динамика точечных, линейных и площадных объектов либо различных их сочетаний).
2. Анимированные двухмерные карты движения.
3. Классические двухмерные карты, использующие в качестве изобразительного средства эффекты анимации.
4. Анимированные линейные и площадные анаморфозы.
4.1. Анимированные линейные анаморфозы.
4.2. Анимированные анаморфозы, показывающие динамику контуров на различные даты (две и более).
4.3. Анимированные анаморфозы состояний контуров.
4.4. Комплексные анимированные анаморфозы (динамика контуров и состояний контуров в сочетании с прочими динамическими изобразительными средствами).
5. Анимированные динамические трехмерные изображения.
5.1. Анимированные поверхности (изометрия, динамическая изометрия со сменой точки и угла обзора).
5.2. Анимированные трехмерные блок-диаграммы и условные знаки.
5.3. Трехмерные анимированные анаморфозы.
6. Анимации в виртуально-реальностных изображениях.
6.1. Облет местности, движение по поверхности.
6.2. Движение в среде.
6.3. Движение в пространстве виртуальной реальности цифровой модели местности (ЦММ) одновременно с анимированием отдельных компонентов самой ЦММ (движение наземных и воздушных объектов, течение рек, метеоявления и пр.).

По конечному результату анимации можно подразделить на следующие типы:
1. Неуправляемая последовательность двухмерных кадров. В данном типе анимации просматривающий субъект не может изменить практически ничего — ни проекцию, ни угол обзора, ни масштаб изображения. Типичным примером такой анимации является анимация в формате AVI (видео для Windows). Несмотря на двухмерность самих кадров, содержание их может быть трехмерным (например, AVI-файл с анимированной трехмерной поверхностью). Исходные кадры-карты могут создаваться автором самыми разнообразными способами и не предназначаются для изменения потребителем. Для просмотра анимации не требуется ни специального программного обеспечения (ПО), ни значительных аппаратных средств, пользователь может обладать лишь начальной компьютерной подготовкой.
2. Последовательность векторных карт, переводящаяся в растр и выводимая на экран в реальном времени. Обычно для анимации такого типа можно задать пользовательскую проекцию, сменить масштаб или компоновку карты, изменить легенду, включить или выключить слои данных. Обычно создание такой анимации ведется на базе уже существующих ГИС-пакетов с помощью системы внутренних команд или встроенного языка программирования. Примером может служить анимация, составленная из последовательности векторных карт в формате SHP (работающая в среде ArcView) интерактивно управляемая пользователем. Для создания анимации подобного рода требуется наличие производительной техники (обладающей достаточной вычислительной мощностью), наличие ГИС-пакета и умение программировать на одном из внутренних языков ГИС (например, Avenue для ArcView 3.2). Просмотр анимации возможен любым пользователем с начальным уровнем знания ГИС-пакета, в котором создавалась анимация.
3. Полностью управляемая пользователем модель данных, визуализируемая в результате длительного просчета. Здесь пользователь может изменить почти все параметры (скорость облета, угол зрения, дальность видимости, наличие атмосферных эффектов, движение прочих моделей в пространстве математической модели местности и т.п.), однако результаты изменений анимации он может увидеть лишь после просчета, в результате которого получается некорректируемая последовательность двухмерных кадров. Для создания требуется наличие специализированного ПО, высокопроизводительного аппаратного обеспечения, отличное владения пакетами для создания такой анимации (3D-Studio MAX, Power Animator, Maya, и прочие продукты, предназначенные для создания самой сложной двух- и трехмерной графики для видео- и кинофильмов). Пользователь, обрабатывающий такую модель данных, Должен также иметь мощный компьютер, ПО, в котором создавалась модель данных, и навыки работы с этим ПО.
4. Полностью управляемая пользователем виртуальная модель местности, визуализируемая в режиме реального времени. Здесь пользователь может изменить все параметры, причем результаты изменений становятся видны сразу же без каких-либо дополнительных расчетов. Создание модели может быть чрезвычайно сложным требуя не только больших вычислительных мощностей, но и владения сразу несколькими ГИС-пакетами, пакетами 3D-анимации программирования и пр. Квалификация пользователя может быть различной: от минимального ознакомления с программой и простого просмотра до глубокого знания особенностей построения модели и возможности внесения в нее необходимых изменений.

< Примеры создания виртуальной модели местности.

Содержание книги "Тикунов В. С. Геоинформатика."

Назначение анимаций. Анимация и математическая основа карт. Временной масштаб анимаций. >

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".