Zur Konsistenz bei der Visualisierung multiskaliger 3D-Stadtmodelle

Größe: px

Ab Seite anzeigen:

Download "Zur Konsistenz bei der Visualisierung multiskaliger 3D-Stadtmodelle"

Elmar Schumacher
vor 6 Jahren
Abrufe

Institut für Kartographie und Geoinformation Universität Bonn Zur Konsistenz bei der Visualisierung multiskaliger 3D-Stadtmodelle Gerhard Gröger Thomas H.

1 Institut für Kartographie und Geoinformation Universität Bonn Zur Konsistenz bei der Visualisierung multiskaliger 3D-Stadtmodelle Gerhard Gröger Thomas H. Kolbe Lutz Plümer 40. Sitzung der Arbeitsgruppe "Automation in der Kartographie" Motivation: Level-of-Detail (LoD) Konsistenz bei multiskaliger Visualisierung Gröger/Kolbe/Plümer AgA

2 Multiskalige Repräsentation/Visualisierung multiskalig: mehrere Level-of-Detail (LoD) effiziente Visualisierung Nahes mit vielen Details, Entferntes mit wenigen Details effiziente Analyse z.b. Berechnung des Volumens umbauten Raumes nur in Klötzchenmodell möglich, nicht in Architekturmodell Mischen zwischen LoD in einer Visualisierung/Anfrage Besonderheit von 3D/Stadtmodellen gegenüber 2D Erfordert flexibles Umschalten zwischen LoD Zwang zur konsistenten Verwaltung mehrerer Level Konsistenz bei multiskaliger Visualisierung Gröger/Kolbe/Plümer AgA Level-of-Detail (LoD): 2 Ansätze Simplifizierung (Computer-Graphik) nur detailliertester LoD gespeichert automatische Herleitung aller gröberen LoD Problem: Verlust charakteristischer Eigenschaften Speicherung und Verwaltung von LoD (GIS) alle LoD werden gespeichert mehrfache Erfassung liefert mehrere LoD, z.b. photogrammetrisch erfasste Baublöcke parzellenscharfes Klötzchenmodell aus Kataster detailliertes Architekturmodell (vereinzelt) multiskalige Repräsentation: aktueller Forschungsgegenstand Problem: konsistente Verwaltung Konsistenz bei multiskaliger Visualisierung Gröger/Kolbe/Plümer AgA

3 Verwaltung von LoD: Problem Konsistenz zwischen LoD Anfragen oder Visualisierung: Kein Teil des Raumes darf mehrfach repräsentiert sein Gegenbeispiel: falsche Visualisierung in dasselbe in und : Durchdringung analog: falsche Ergebnisse von Anfragen - z.b. Ermittlung des Volumens umbauten Raumes Konsistenz bei multiskaliger Visualisierung Gröger/Kolbe/Plümer AgA LoD: 3 Fälle 1. Einfacher LoD-Fall dasselbe Objekt in allen LoD 2. Einfache LoD-Aggregation strikte Hierarchie 3. Komplexe LoD-Aggregation keine Hierarchie zwischen allen LoD Konsistenz bei multiskaliger Visualisierung Gröger/Kolbe/Plümer AgA

4 1. Einfacher LoD-Fall Beispiel: Ein in drei LoD LoD 1-Geometrie LoD 2-Geometrie LoD 3-Geometrie Volumen- Geometrie Volumen- Geometrie Volumen- Geometrie Konsistenzbedingung für Visualisierungen/Anfragen: Für jedes thematische Objekt gibt es genau eine Relation zur Geometrie. Konsistenz bei multiskaliger Visualisierung Gröger/Kolbe/Plümer AgA LoD: 3 Fälle 1. Einfacher LoD-Fall dasselbe Objekt in allen LoD 2. Einfache LoD-Aggregation strikte Hierarchie 3. Komplexe LoD-Aggregation keine Hierarchie zwischen allen LoD Konsistenz bei multiskaliger Visualisierung Gröger/Kolbe/Plümer AgA

5 2. Einfache LoD-Aggregation Beispiel: Aggregationsbaum: Konsistenz bei multiskaliger Visualisierung Gröger/Kolbe/Plümer AgA Einfache LoD-Aggregation: UML-Diagram Beispiel: UML-Diagramm: LoD-Aggregation LoD-Aggregation LoD 1-Geometrie LoD 2-Geometrie LoD 3-Geometrie Volumen- Geometrie Konsistenz bei multiskaliger Visualisierung Gröger/Kolbe/Plümer AgA

6 2. Einfache LoD-Aggregation: Konsistenz -A kein Nachfolger von B im Aggregationsbaum ist, und -Bkein Nachfolger von A im Aggregationsbaum ist. Aggregationsbaum: Konsistenz bei multiskaliger Visualisierung Gröger/Kolbe/Plümer AgA Einfache LoD-Aggregation: Konsistenz -A kein Nachfolger von B im Aggregationsbaum ist, und -Bkein Nachfolger von A im Aggregationsbaum ist. Aggregationsbaum: nicht erlaubt Konsistenz bei multiskaliger Visualisierung Gröger/Kolbe/Plümer AgA

7 2. Einfache LoD-Aggregation: Konsistenz -A kein Nachfolger von B im Aggregationsbaum ist, und -Bkein Nachfolger von A im Aggregationsbaum ist. Aggregationsbaum: nicht erlaubt Konsistenz bei multiskaliger Visualisierung Gröger/Kolbe/Plümer AgA Einfache LoD-Aggregation: Konsistenz -A kein Nachfolger von B im Aggregationsbaum ist, und -Bkein Nachfolger von A im Aggregationsbaum ist. Aggregationsbaum: erlaubt Konsistenz bei multiskaliger Visualisierung Gröger/Kolbe/Plümer AgA

8 LoD: 3 Fälle 1. Einfacher LoD-Fall dasselbe Objekt in allen LoD 2. Einfache LoD-Aggregation strikte Hierarchie 3. Komplexe LoD-Aggregation keine Hierarchie zwischen allen LoD Konsistenz bei multiskaliger Visualisierung Gröger/Kolbe/Plümer AgA Komplexe LoD-Aggregation Beispiel: Gerichteter Azyklischer Graph (DAG) Bezirk Konsistenz bei multiskaliger Visualisierung Gröger/Kolbe/Plümer AgA

9 3. Komplexe LoD-Aggregation: UML-Diagramm Beispiel: Bezirk UML-Diagramm: Bezirk LoD 1-Geometrie LoD-Aggregation LoD 2-Geometrie LoD-Aggregation LoD 3-Geometrie Volumen- Geometrie Konsistenz bei multiskaliger Visualisierung Gröger/Kolbe/Plümer AgA Komplexe LoD-Aggregation: Konsistenz - A und B keinen gemeinsamen Nachfolger im DAG haben Gerichteter Azyklischer Graph (DAG) Konsistenz bei multiskaliger Visualisierung Gröger/Kolbe/Plümer AgA

10 3. Komplexe LoD-Aggregation: Konsistenz - A und B keinen gemeinsamen Nachfolger im DAG haben nicht erlaubt Gerichteter Azyklischer Graph (DAG) Konsistenz bei multiskaliger Visualisierung Gröger/Kolbe/Plümer AgA Knoten ist sein 3. Komplexe LoD-Aggregation: Konsistenz eigener Nachfolger - A und B keinen gemeinsamen Nachfolger im DAG haben nicht erlaubt Gerichteter Azyklischer Graph (DAG) Konsistenz bei multiskaliger Visualisierung Gröger/Kolbe/Plümer AgA

11 3. Komplexe LoD-Aggregation: Konsistenz - A und B keinen gemeinsamen Nachfolger im DAG haben erlaubt Gerichteter Azyklischer Graph (DAG) Konsistenz bei multiskaliger Visualisierung Gröger/Kolbe/Plümer AgA Kontext: Special Interest Group (SIG) 3D Konzept entstand in Diskussionen in der Special Interest Group 3D (SIG 3D) der Geodateninfrastruktur Nordrhein-Westfalen (GDI NRW) SIG 3D: ca. 70 Mitglieder (Kommunen, Universitäten, GIS- Softwarefirmen, GIS-Datenanbieter) Offene Gruppe (auch über NRW hinaus) Ziel: Entwicklung von offenen Standards für die Modellierung, Repräsentation und Visualisierung von 3D-Stadt- und Regionalmodellen Dienste: verteilte Datenhaltung, Internet Basis: Standards des OpenGIS Consortium (OCG) und der ISO Konsistenz bei multiskaliger Visualisierung Gröger/Kolbe/Plümer AgA

12 Schlussbemerkungen multiskalige Visualisierung, Level-of-Detail Problem: Mehrfachrepräsentation des Raumes Komplexe Relation zwischen Objekten in LoD drei Fälle: Konsistenzbedingungen zur Fehlervermeidung Konsistenz bei multiskaliger Visualisierung Gröger/Kolbe/Plümer AgA Offene Probleme Verfahren zur Zuordnung der Objekte in versch. LoD (Kontext: verteilte Datenhaltung) Behandlung unvollständiger LoD Beispiel: Block A 1 3 Darstellung im? Lösungsansätze: Ausschneiden Auffüllen 1 3 Lücken 1 Block A3 Überlappungen Konsistenz bei multiskaliger Visualisierung Gröger/Kolbe/Plümer AgA

Ähnliche Dokumente

Das interoperable 3D-Stadtmodell der SIG 3D der GDI NRW

Das interoperable 3D-Stadtmodell der SIG 3D der GDI NRW Version 2 10.5.2004 Dr. G. Gröger und Dr. T. H. Kolbe (Institut für Kartographie u. Geoinformation, Universität Bonn), R. Drees (T-Mobile Deutschland),