Aktuelle Trends in der Entwicklung von CityGML3.0

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1 Platzhalter für Bild, Bild auf Titelfolie hinter das Logo einsetzen Aktuelle Trends in der Entwicklung von CityGML3.0 Marc-O. Löwner Joachim Benner & Gerhard Gröger Technische Universität Braunschweig Karlsruher Institut für Technologie Universität Bonn Gemeinsame Jahrestagung von DGfK, DGPF, GfGI und des GiN

2 CityGML - akzeptierter Standard für virtuelle 3D Stadtmodelle März 2012 Veröffentlichung von CityGML 2.0 neue Module Bridge (brid) und Tunnel (tun) neue LOD0 Repräsentation für Gebäude Ergänzung der core:_cityobject Klasse durch optional relativetoterrain und relativetowater neue thematische Begrenzungsflächen OuterFloorSurface und OuterCeilingSurface Neue Möglichkeit Gebäudeinstallationen mit thematischen Begrenzungsflächen zu assoziieren März 2014 M.-O. Löwner, J. Benner, G. Gröger Aktuelle Trends in der Entwicklung von CityGML3.0 Seite 2

3 CityGML - akzeptierter Standard für virtuelle 3D Stadtmodelle Neuauflage von CityGML 3.0 wird neben Erweiterungen auch erhebliche ÄNDERUNGEN aufweisen Durch große Anwenderzahl eine Operation am offenen Herzen süddeutsch.de 28. März 2014 M.-O. Löwner, J. Benner, G. Gröger Aktuelle Trends in der Entwicklung von CityGML3.0 Seite 3

4 CityGML3.0 angestrebte Änderungen Etwa 21 Erweiterungs- und Änderungsbestrebungen, die von der OGC CityGML SWG koordiniert werden Verbessertes Level of Detail Konzept (SIG 3D, TUM, TU Delft, OSGB) Entwicklung eines ISO-konformen konzeptionellen UML-Modells (SIG 3D, TU München) Harmonisierung mit IFC und INSPIRE (IGN, Geonovum, TU München, SIG 3D) Trennung von Model und Implementierung (IGN, OSGB, OpenSitePlan) 28. März 2014 M.-O. Löwner, J. Benner, G. Gröger Aktuelle Trends in der Entwicklung von CityGML3.0 Seite 4

5 Level of Detail Konzept Probleme Bereits seit CityGML Version 0.3 vorhanden ohne durch größere Anwendergemeinschaft evaluiert zu werden Übertragung des Building Modul LoD-Konzeptes auf andere thematische Module (nur unter bestimmten Bedingungen sinnvoll) Waterbody und CityFurniture Kopplung des inneren LoD an den der äußeren Hülle im LoD4 nur ein LoD für Innenräume und deren Features Erhöhte Komplexität, da LoD3 und LoD4 nur durch inneren Strukturen unterschieden Kopplung der Semantik an Geometrie 28. März 2014 M.-O. Löwner, J. Benner, G. Gröger Aktuelle Trends in der Entwicklung von CityGML3.0 Seite 5

6 Level of Detail Konzept Chancen und Risiken Chance: Weiterentwicklung zu umfassenden Metadateninformation mit zusätzlichen Anwendungsmöglichkeiten Exaktere Produktbeschreibung für Anbieter und Kunden Robustere Softwareentwicklung, bessere Testmöglichkeiten Risiko: Nichtakzeptanz des neuen Konzeptes durch bisherige Nutzer Verkomplizierung Neue (erweiterte) Namensgebung 28. März 2014 M.-O. Löwner, J. Benner, G. Gröger Aktuelle Trends in der Entwicklung von CityGML3.0 Seite 6

7 Neues LoD-Konzept Pragmatischer Vorschlag (C. NAGEL) LoD0 für planare, LoD1 für Blockrepräsentationen von CityGML Features LoD2 für eine generalisierte, LoD3 für eine detaillierte Repräsentation von City Features Anders als bisher: Möglichkeit, alle CityGML Feature in diesen vier LOD- Stufen repräsentiert Unterscheidung in Außen und Innen überflüssig LoD4 könnte aufgehoben werden Keine Aussage zu möglichen Kombinationen verschiedener LoD-Stufen Keine Trennung von Geometrie und Semantik. 28. März 2014 M.-O. Löwner, J. Benner, G. Gröger Aktuelle Trends in der Entwicklung von CityGML3.0 Seite 7

8 Neues LoD-Konzept elaborierter Vorschlag (SIG3D / KIT) Trennung von Geometrie und Semantik (Vorgabe des OGC ) und Trennung von Innen und Außen Geometrieansatz mit dem von Claus Nagel vergleichbar Unabhängig von geometrischer Auflösung beschreibt semantischer LoD semantische Modellierungstiefe eines Objektes (hat BoundarySurface Typ und weitere Attribute oder ist sie nur Geometrie) semantischer LoD0: Geometrien ist semantisch nicht weiter differenzierbar semantischer LoD1: weiter spezialisierte begrenzende Flächen (AbstractBoundarySurfaces) semantische LoD2: Hinzutreten von Gebäudeinstallationen (BuildingInstallations) semantischer LoD3: Hinzutreten von Öffnungen (Türen, Fenster) 28. März 2014 M.-O. Löwner, J. Benner, G. Gröger Aktuelle Trends in der Entwicklung von CityGML3.0 Seite 8

9 Vorschlag (SIG3D / KIT) - Namensgebung Basis LoD LoD2 Gebäudehülle LoD2 Gebäudehülle mit LoD2 Räumen keine Gebäudehülle mit LoD2 Räumen 28. März 2014 M.-O. Löwner, J. Benner, G. Gröger Aktuelle Trends in der Entwicklung von CityGML3.0 Seite 9

10 Vorschlag (SIG3D / KIT) - Namensgebung Semantische Information LoD2.3(S2.3) Bekannte Bezeichung Innenrauminformation Information der semantischen Modelltiefe 28. März 2014 M.-O. Löwner, J. Benner, G. Gröger Aktuelle Trends in der Entwicklung von CityGML3.0 Seite 10

11 Neues LoD-Konzept Vorteile und Nachteile Vorteile: Erhöht Funktionsumfang von CityGML Genauerer Beschreibung der Modellqualität Alle CityGML 2.0 Modelle in das neue Konzept überführbar durch einfache syntaktische Transformationen, ohne Anwendung komplexer geometrischer Algorithmen möglich bestehende LoD-Klassifikation weiterhin für eine grobe geometrische Konformitätsbeschreibung gültig (gilt nicht für Lo4) Nachteile: 120 Repräsentationen möglich Immer noch Fehlerfälle möglich 28. März 2014 M.-O. Löwner, J. Benner, G. Gröger Aktuelle Trends in der Entwicklung von CityGML3.0 Seite 11

12 Harmonisierung mit den Industry Foundation Classes (IFC) IFC für Gebäude alle Aspekte des Gebäude-Lebenszyklus (Planung, Bau, Betrieb) Keine komplette Abbildung von IFC-Elementen in CityGML geplant Beschränkung auf bereits in CityGML vorhandene Elemente Problem: Erweiterung von CityGML um Klassen für volumetrische Repräsentation von Bauelementen (z.b. Wall, Roof, Slab) 28. März 2014 M.-O. Löwner, J. Benner, G. Gröger Aktuelle Trends in der Entwicklung von CityGML3.0 Seite 12

13 Harmonisierung mit den Industry Foundation Classes (IFC) Gebäudemodell von INSPIRE stark vom CityGML-Gebäudemodell beeinflusst, hat aber Höhe einer LoD1-Repräsentation INSPIRE Extended 3D-Profil : Abstrakte Klasse für Bauwerke, die nicht Gebäude sind Vielzahl von Attributen aus dem amtlichen Bereich Attribute für Anwendungen mit Energiebezug Diskussion: Attribute übernehmen oder CityGML Gebäudemodell schlank halten und mit ADEs arbeiten 28. März 2014 M.-O. Löwner, J. Benner, G. Gröger Aktuelle Trends in der Entwicklung von CityGML3.0 Seite 13

14 Trennung von konzeptioneller Modellierung und GML- Encoding Entwicklung des XML-Schema stand im Vordergrund Generierung von Hand Drei unterschiedliche Repräsentationen von CityGML 2.0 als Listing der XML-Schemata UML-Diagramme Verbale Beschreibung von Konzepten und Definitionen von Klassen, Attributen und Relationen des Datenmodells 28. März 2014 M.-O. Löwner, J. Benner, G. Gröger Aktuelle Trends in der Entwicklung von CityGML3.0 Seite 14

15 Trennung von konzeptioneller Modellierung und GML- Encoding primäre Repräsentation des neuen CityGML Datenmodells konzeptionelles Modell (UML-Klassendiagramm, Profil der ISO 191xx Normen) weitere Repräsentationen des Datenmodells mit Softwarewerkzeugen aus konzeptionellen Modell abgeleitet Objektartenkatalog 28. März 2014 M.-O. Löwner, J. Benner, G. Gröger Aktuelle Trends in der Entwicklung von CityGML3.0 Seite 15

16 Beteiligung unter GitHub Diskussion um die Weiterentwicklung nicht unter Ausschluss der Öffentlichkeit GitHub, webbasierter Hosting-Dienst für Software-Entwicklungsprojekte ( Weiterentwicklung nachvollziehen, selbst beteiligen 28. März 2014 M.-O. Löwner, J. Benner, G. Gröger Aktuelle Trends in der Entwicklung von CityGML3.0 Seite 16

17 Zum Schluss vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! 28. März 2014 M.-O. Löwner, J. Benner, G. Gröger Aktuelle Trends in der Entwicklung von CityGML3.0 Seite 17