SEDRIS als Datenmodell für eine synthetische 3D-Umweltdatenbasis

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1 Workshop 3D Stadtmodelle CPA Systems GmbH Martin Krückhans SEDRIS als Datenmodell für eine synthetische 3D-Umweltdatenbasis

2 Inhalt Motivation Simulation Umweltdatenbasis SEDRIS Abbildung der Realität Was ist SEDRIS? SEDRIS Modellierung 3 Beispiele Aktuelles Projekt CPA 11 Zeitabhängigkeit

3 3D-Umweltdatenbasis für Simulationen? Eine Simulation beschreibt ein möglichst realitätsnahes Nachbilden von Geschehen der Wirklichkeit. (Gabler Wirtschaftslexikon) - Simulation ist keine Visualisierung... LöschHelikopter 1 Leiterwagen 1 in t e ra kti on LöschHelikopter 2 te in ra io kt n Folie aus dem Vortrag: City GML in Simulationsumgebungen - Martin Krückhans, AgA-Sitzung

4 3D-Umweltdatenbasis für Simulationen? Eine Simulation beschreibt ein möglichst realitätsnahes Nachbilden von Geschehen der Wirklichkeit. (Gabler Wirtschaftslexikon) - Simulation ist keine Visualisierung... LöschHelikopter 1 Leiterwagen 1 in t e ra kti on LöschHelikopter 2 te in ra io kt n...eine Simulation kann visualisiert werden. Folie aus dem Vortrag: City GML in Simulationsumgebungen - Martin Krückhans, AgA-Sitzung

5 Welche Umwelt soll simuliert werden? 13

6 Was muss eine Umweltdatenbasis umfassen? Natürliche Strukturen und Prozesse Über der Erde Auf der Erde Statisch Bspw. Gebäude, Bauwerke Dynamisch 14 Geologie, Ozeanographie Menschliche Strukturen und Prozesse Geographie Unter der Erde Astronomie, Meteorologie Bspw. Verkehr...

7 Was muss eine Umweltdatenbasis umfassen? Mindestens ein Abbild der Realität...?? - 3D- Stadtmodell

8 Was muss eine Umweltdatenbasis umfassen? Mindestens ein Abbild der Realität D- Stadtmodell

9 SEDRIS Synthetic Environment Data Representation and Interchange Specification Seit 1994 entwickelter Standard der ISO/IEC ISO/IEC 18023:2006(E) Information technology - SEDRIS (u.a. DRM)- ISO/IEC 18025:2005(E) Information technology - Environmental Data Coding Specificationn (EDCS) - ISO/IEC 18026:2006(E) Information technology - Spatial Reference Model (SRM) - Ursprüngliche Initiatoren und Sponsoren 17 Verschiedene Projekte und Einrichtungen der US-Streitkräfte US-Army US-Airforce...

10 SEDRIS - Community Aktuelle Hauptsponsor United States Department of Defense Defense Modeling and Simulation Office (DMSO) Community: - Boeing - EADS - Rheinmetall Defence - Thales Stand:

11 Was ist SEDRIS? SEDRIS ist eine Kombination aus Standards... zur Beschreibung zur Interaktion zum Austausch von Umweltdaten (über, auf und unter der Erde). Mit Sedris kann... die Struktur die Syntax und die Semantik...der Umweltdaten modelliert werden. 19 Unabhängig von Anwendung und Betriebssystem Als HTML, UML und in einer C++ Api verfügbar NICHT in XML/XSD verfügbar, kann aber darin modelliert werden

12 SEDRIS Beispiel 1 blinde Modellierung - ohne Semantik Ein Objekt der Klasse CRF verweist auf viele Objekte der Klasse UOF Ein Objekt der Klasse UOF verweist auf viele Objekte der Klasse AF Ein Objekt der Klasse AF verweist auf viele Objekte der Klasse GF (über das Attribut realisiert) 1 10

13 SEDRIS Beispiel 1 Semantik wird als Relation/Attribut modelliert EEC_BNDRYTY_CITY ECC_Building ECC_ExteriorWall 1 11

14 SEDRIS Beispiel 1 Vergleich zu CityGML EEC_BNDRYTY_CITY CityGML: CityObject ECC_Building CityGML: Building ECC_ExteriorWall CityGML: WallSurface In SEDRIS können CityGML- Objekte abgebildet werden 1 12

15 Bestandteile von SEDRIS 1 13 Data Representation Model (DRM) Objektorientiertes Klassenmodell (>300 Klassen) Restriktionen und Relationen Das DRM ist die Grammatik von SEDRIS Enviromental Data Coding Specification (EDCS) Klassifikation und Funktion (Bsp.: Objekttyp = Gebäude ) Allgemeine Merkmale (Bsp.: Zustand = gut ) Messwerte (Bsp.:Gebäudehöhe = 5m ) Die EDCS ist das Wörterbuch von SEDRIS Spatial Reference Model (SRM) SEDRIS Transmittal Format (STF)

16 SEDRIS Beispiel 1 EEC_BNDRYTY_CITY EDCS ECC_Building DRM ECC_ExteriorWall SRM 1 14

17 Problem der Semantik (interior)buildingfurniture 1 15

18 Problem der Semantik (interior)buildingfurniture Exterior oder Interior? 1 16

19 Problem der Semantik (interior)buildingfurniture Exterior oder Interior? CityFurniture? 1 Objekt => 3 Bedeutungen => 3 Modellierungen 1 17

20 SEDRIS Beispiel Stadt Modellierung = Wald von der Stadt zum Wald (EEC_BNDRYTY_CITY) EDCS (ECC_Building) DRM (ECC_ExteriorWall) SRM 1 18

21 SEDRIS Beispiel Stadt Modellierung = Wald von der Stadt zum Wald (EEC_BNDRYTY_CITY) EEC_Forest EDCS (ECC_Building) ECC_Tree DRM (ECC_ExteriorWall) EEC_PLNTCMPTTY_FOLIAGE SRM 1 18

22 Beispiel 2 Zustandsmodellierung 1 19

23 Beispiel 2 Zustandsmodellierung oder oder 1 20

24 Beispiel 3 Definition von LoD-Stufen: - eigene LoD - beliebig viele - für jedes Objekt möglich - Modellierung der Abhängigkeiten - Distanz - Auflösung - beliebiger Index 1 21

25 Zusammenfassung SEDRIS Objektorientiertes Klassenmodell (>300 Klassen) 1 22 Hier nur die wesentlichen Aspekte Vergleich CityGML und SEDRIS SEDRIS kann CityGML Strukturen abbilden SEDRIS trennt Objektmodellierung von der Semantik Unterschiedliche Anforderungen Realistische Abbildung Synthetic Abbildung

26 Was muss eine Umweltdatenbasis umfassen? Mindestens ein Abbild der Realität noch mehr! 1 23

27 4D Modellierung Aufladen Anflug (Parametersatz A) Löschen Feuer gelöscht? ja Abflug 1 24 nein Neueranflug - ändere Parametersatz

28 4D Modellierung Aufladen Anflug (Parametersatz A) Löschen Feuer gelöscht? ja Abflug 1 25 nein Neueranflug - ändere Parametersatz

29 4D Modellierung Aufladen Anflug (Parametersatz A) Löschen Feuer gelöscht? ja Abflug 1 26 nein Neueranflug - ändere Parametersatz

30 Aktuelle Entwicklung roll back nein ja t t1 t2 Zeit

31 Aktuelle Entwicklung roll back nein ja t0 SEDRIS t1 t2 Zeit zeitunabhängige, synthetische Simulationsdatenbasis 4D SGJDatenbasis 1 27

32 Vielen Dank Kontakt: Martin Krückhans CPA Systems GmbH 1 28

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