InformaΦnΘ systΘmy vyu₧φvaj· na ukladanie ve╛kΘho mno₧stva dßt ÜpecializovanΘ aplikßcie - databßzovΘ systΘmy, ktorΘ tieto ·daje mana₧uj· a efektφvne s nimi narßbaj·. NiektorΘ z t²chto ·dajov nie s· vÜeobecnΘho charakteru, ale vz¥ahuj· sa na urΦit· lokalitu na Zemi. A prßve na zaznamenanie tohto priestorovΘho vz¥ahu sl·₧ia GISy. S· to nßstroje, pomocou ktor²ch sa daj· vytvßra¥ a vizußlne prezentova¥ priestorovΘ dßta (cesty, mestß, oblasti, Ütßty...) a spßja¥ tieto priestorovΘ prvky so zßznamami v databßzach. Na tak²chto dßtach sa nßsledne daj· vykonßva¥ anal²zy (trasovanie v cestn²ch sie¥ach, anal²za rizφk zßplav at∩....), ktorΘ by sa v Ütandartn²ch relaΦn²ch databßzach bez priestorovej lokalizßcie vykonßva¥ nedali. Existuje taktie₧ mno₧stvo modulov a Üpecializovan²ch nßstrojov k t²mto systΘmom, ktorΘ dokß₧u vytvßra¥ priestorovΘ modely pod╛a reßlneho sveta na zßklade dostupn²ch informßciφ.

Nasleduj·ce ukß₧ky s· vizualizovanΘ pomocou GISu ArcINFO 8 Desktop v module ArcSCENE.
RastrovΘ modely s· vytvorenΘ v prostredφ ArcINFO Workstation.
Ide o priestorov· reprezentßciu geodatabßzy obsahuj·cej ·daje ètßtneho mapovΘho diela SVM50
( Z - reliΘf je nßsobkom 2 - 3, v²Üky budov s· odhadovanΘ). Modely Bratislavy s· odvodenΘ z mapy 1 : 10 000.

Bratislava	Bratislava	Niekde na Slovensku	MalΘ Karpaty	Donovaly
Bratislava	MalΘ Karpaty	Zemplφnska èφrava	NovΘ Mesto nad Vßhom	Tatry
50 000 (~300kb)	500 000 (~280kb)	200 000 (~530kb)

Ako sa dostan· klasickΘ 2D mapovΘ prvky do 3D ?
Prvß a najΦastejÜia mo₧nos¥ je vektorizßcia vrstevnφc, priradenie v²Üky a nßslednΘ vygenerovanie TIN modelu, DEM modelu alebo ╛ubovolnΘho rastrovΘho formßtu ako naprφklad GRID.
OstatnΘ prvky sa na vygenerovan² povrch ulo₧ia.

Druhß mo₧nos¥ je generovanie v²ÜkovΘho modelu z dvojice stereo snφmok zφskan²ch z dia╛kovΘho prieskumu pomocou lietadiel alebo dru₧φc. Princφpom je meranie paralaxy na ╛avej a pravej snφmke, ktorß je zßvislß od vzdialenosti pozorovate╛a - kamery na lietadle alebo dru₧ici. Presnos¥ je sφce obmedzenß, no pre niektorΘ aplikßcie plne postaΦuje.

V²Ükov² model ·zemia je t²mto postupom vytvoren². Obtia₧nejÜie je ale urΦenie v²Ükov²ch pomerov jednotliv²ch objektov ako s· budovy alebo sto₧iare. Mo₧nosti s· podobnΘ, ako v predchßdzaj·com prφpade :
Prvß mo₧nos¥ je ka₧dej budove v 2D mape prideli¥ v²Üku alebo poΦet podla₧φ ako atrib·t a ten vyu₧i¥ pri 3D modelovanφ jednotliv²ch domov a objektov (hodnota - EXTRUDE/PREV▌èENIE v ArcINFO). V²Üky budov sa musia zis¥ova¥ priamo v terΘne alebo z in²ch zdrojov, Φo je dos¥ obtia₧ne.

Druhß mo₧nos¥ je opΣ¥ vyu₧itie stereo snφmok dia╛kovΘho prieskumu, no tieto musia by¥ s dostatoΦn²m rozlφÜenφm. NajΦastejÜie sa pou₧φvaj· leteckΘ snφmky, no najnovÜie dru₧icovΘ technol≤gie umo₧nili pou₧φva¥ aj satelitnΘ stereo snφmky (satelity EROS, IKONOS...) Z dvojice stereo snφmok sa daj· pomocou Üpecializovan²ch softvΘrov (napr. od firmy ERDAS) odvodi¥ rozmery a v²Üky objektov.

Ako sa prira∩uj· text·ry k budovßm? NajideßlnejÜie by bolo odfoti¥ zodpovedaj·ce prieΦelia domov, no tento postup je pracn² a nßkladn². Ak vyu₧φvame na modelovanie domov leteckΘ snφmky a je z nich mo₧nΘ pribli₧ne zamera¥ text·ru aspo≥ jednej steny domu (obr. hore), softvΘr t·to text·ru analyzuje a pok·si sa pod╛a nej vytvori¥ nov· text·ru, alebo vyu₧ije prednastavenΘ vzory text·r a nalepφ ich na steny budovy. Toto rieÜenie je pribli₧nΘ, ale je r²chle a automatizovanΘ.

Ak sa text·ry stien budov nedaj· z nejakΘho d⌠vodu analyzova¥ (napr. malΘ rozlφÜenie snφmky alebo modelovanie budov z 2D mapy), tak sa text·ry m⌠₧u vybra¥ pod╛a prednastaven²ch vzorov obsiahnut²ch v prφsluÜnom softvΘri. Typ text·ry stien sa priradφ pod╛a ve╛kosti, v²Üky a pomeru strßn budovy (budova > rozmer 10* 40m, v²Üka 20m, pomer 1/4 > pravdepodobne obytn² dom, budova > 120*50m, v²Üka 8m, pomer 2,2/1 > hala, sklad...). Ak s· k dispozφcii snφmky dia╛kovΘho prieskumu (aj v malom rozlφÜenφ) je mo₧nΘ pomocou rastrovej anal²zy urΦi¥ s urΦitou pravdepodobnos¥ou materißl striech budov a takto zφska¥ ∩a╛Üiu informßciu, ktorß pom⌠₧e pri identifikßcii objektu. T²mto sp⌠sobom sa daj· zisti¥ aj materißly ostatn²ch prvkov snφmky ako s· cesty, lesy, polia, vodnΘ plochy a taktie₧ skrytΘ javy ako vlhkos¥ p⌠dy, zneΦistenie, zdravie po╛n. rastlφn, at∩..... Viac o identifikßcii zo snφmok nßjdete TU.

ReliΘf ·zemia, tvar miest, domov, vodn²ch pl⌠ch, polφ, lesov a ich identifikßciu mßme vymodelovanΘ v 3D priestore.
Teraz u₧ len staΦφ vyu₧i¥ 3D engine na pohyb v tomto prostredφ. Lietanie, ch⌠dza, jazda autom....

Podrobn²m modelovanφm priestoru sa zaoberaj· naprφklad spoloΦnosti RapidSite a MultiGen.
RapidSite vytvoril E&S RAPIDsite Producer a MultiGen Site Builder 3D oba produkty ako nadstavbu nad ArcView GIS. Produkty sl·₧ia na texturizßciu jednoduch²ch 3D modelov a pridßvanie reßlnych prvkov do prostredia.

Pomocou 3D dßt, leteck²ch alebo satelitn²ch snφmok sa vytvorφ detailn² priestorov² model, ktorΘho odliÜnos¥ od reality je zßvislß na mno₧stve vstupn²ch dßt. Na prφkladoch boli lokalizovanΘ zo snφmok dia╛kovΘho prieskumu aj jednotlivΘ stromy a na zßklade rastrovej anal²zy vo viacer²ch pßsmach boli na prφsluÜnΘ miesta osadenΘ stromy z databanky porastov.
A ako to m⌠₧e dopadn·¥ ?

PeknΘ, peknΘ, ale treba si uvedomi¥, ₧e tieto scΘny nie s· v²sledkom podrobnΘho konÜtruovania v CAD systΘmoch, kde sa jedna scΘna vytvßra dlh² Φas (aj ke∩ dopodrobna), ale je to v²sledok preva₧ne poloautomatizovanΘho modelovania v rozsahu '╛ubovo╛n²ch' ·zemφ na podklade obmedzenΘho mno₧stva informßciφ a bez nutnosti by¥ priamo na mieste. Tak₧e o pßr rokov bude naozaj staΦi¥ zopßr preletov lietadiel / satelitov a 3D model ·zemia je VßÜ a m⌠₧ete si s nφm robi¥ Φo chcete.

Potom eÜte pou₧i¥ na modelovanie fraktßly, prida¥ zopßr fyzikßlnych charakteristφk, dynamickΘ objekty, autß, ╛udφ a prida¥ im umel· inteligenciu a sprßvanie. A nakoniec LOG-IN a m⌠₧ete sk·Üa¥ vÜetko, Φo by Vßm v reßlnom svete len tak nepreÜlo. Nepripomφna Vßm to nieΦo...?

Kde sa vÜetok tento balast dß vyu₧i¥?

MultiGen Paradigm patrφ medzi ved·ce firmy v oblasti real-time vizußlnych a audio simulßciφ, virtußlnej reality a vizußlnych aplikßciφ. Firmou vyvinut² systΘm VEGA spßja pokroΦil· simulaΦn· funkcionalitu s jednoducho pou₧ite╛n²mi a sofistikovan²mi nßstrojmi. SystΘm je rozÜφrite╛n² viacer²mi modulmi, ktorΘ ho pribli₧uj· k reßlnemu prostrediu :

Modul LADBM sl·₧i na plynulΘ zobrazovanie rozsiahlych ·zemφ. Be₧nΘ systΘmy maj· problΘm zobrazova¥ ve╛kΘ celky, ktorΘ zaber· v pamΣti ve╛a miesta. Pri rozdelenφ ·zemia na bloky sa pri prechode medzi blokmi objavuje delay efekt sp⌠soben² naΦφtavanφm dßt do RAM. Modul LADBM tieto efekty eliminuje dynamick²m pres·vanφm poΦiatku s·radnicovej s·stavy v priestore pod╛a polohy pozorovate╛a.
Modul CloudScape sl·₧i na real-time 3D renderovanie oblakov, dymov²ch st⌠p, prachov²ch mrakov, at∩... Generßcia prebieha na viacer²ch vlnov²ch dσ₧kach (vidite╛nΘ, ultrafialovΘ, infraΦervenΘ). Zoh╛adnenß je slneΦnß reflexia, transmisia, termßlna radißcia... Rendering prebieha plne v 3D pomocou polyg≤nov.
Modul LightLobes je urΦen² na real-time renderovanie sveteln²ch efektov. Podporuje hardvΘrovΘ svetelnΘ zdroje (slnko, mesiac, uliΦnΘ lampy) ako aj ╛ubovo╛nΘ mno₧stvo softvΘrov²ch zdrojov.
Modul Navigation & Signal Lighting pon·ka realistickΘ renderovanie navigaΦn²ch a signßlnych svetiel. (pre koho asi? armßda...) Zahα≥a parametre ako svetelnos¥, vidite╛nos¥ pod╛a poΦasia a vzdialenosti...
Modul AudioWorks 2 umo₧≥uje plynul² 3D waveform processing. Zoh╛ad≥uje fyzikßlne charakteristiky prostredia a dopplerov posun.

Modulov je k dispozφcii samozrejme viac a vznikaj· novΘ. Tak₧e eÜte tak²ch pßr stoviek a potom to u₧ bude naozaj Realita. Ak by ste si nßhodou zmysleli, ₧e si stiahnete Vega-DEMO a nßsledne nejak² ten patch, tak na to asi zabudnite. VEGA je optimalizovanß pre maÜinky typu SILICON GRAPHICS Onyx XX a podobne. Jedine, ₧e by...


A nakoniec... Φo tak dosta¥ pod kontrolu obraz celej Zeme?
SystΘm ArcGis 9 obsahuje v rozÜφrenφ 3D Analyst aplikßciu ArcGlobe, ktorß umo₧≥uje plynul² prechod z globßlneho poh╛adu na Zem a₧ po jednotlivΘ objekty niekde v zabudnut²ch konΦinßch sveta....
Samozrejme musia by¥ k dispozφcii dßta, ArcGlobe poskytuje len zobrazovacφ engine. Zobrazi¥ je mo₧no s·Φasne mnoho rastrov²ch a vektorov²ch formßtov v r⌠znych projekcißch, ktorΘ s· on-the-fly preprojektovanΘ pre ·Φely zobrazenia. Je mo₧no pripoji¥ dßta priamo z internetov²ch serverov a vizualizova¥ ich s lokßlnymi podrobn²mi dßtami.
Engine ArcGlobe umo₧≥uje naprost· vo╛nos¥ v pohybe priestorom, vkladanie 3D objektov, skriptovanie pohybu kamery a mnoho symbolizaΦn²ch funkcφφ pre dßtovΘ vrstvy.
ZabezpeΦuje caching dßt (predΦφtanie a indexßcia dßt), tiling (delenie na bloky za ·Φelom od╛ahΦenia CPU a GPU) a prφpadn· rasterizßciu vektorov²ch vrstiev (pre lepÜie zobrazenie na povrchu).