Возможности использования пространственных (трехмерных) моделей местности

Классификация трехмерных моделей

Объекты, явления и процессы, которые протекают в действительности, имеют трехмерную природу и, соответственно, их пространственная локализация должна осуществляться с использованием трехмерных систем координат. В геоинформационных системах различают следующие трехмерные модели:

· Графические модели, сформированные с использованием трехмерной (3D) - графики. Они очень наглядны и удобны для визуального анализа и оценки, но малопригодны для получения по ним новой информации и дальнейшей обработки.

· Математические модели, т.е. модели, в которых каждая точка, характеризующая положение объекта, задается не на плоскости (пара координат Х,У), а в пространстве (координаты X,У,Z). В частном случае, Z - высота рельефа, а в более общем случае под Z можно понимать аппликату любой поверхности, например статистической, и строить соответствующие трехмерные модели.

· Стереомодели. Отличительной их особенностью является то, что они не только воспроизводят на экране пространственные процессы и явления, но и позволяют измерить все три их координаты. Построение подобных моделей возможно только при наличие специальных программно-техни­ческих средств: графических станций; специальных очков, управляемых компьютером, для получения стереоэффекта и, программного обеспече­ния, разработанного рядом фирм Intergraph, Leika-Не1аvа и т.п.

Наиболее широко из трехмерных моделей известны цифровые модели рельефа. Принято различать модели с регулярным расположением точек (по квадратной, прямоугольной, треугольной, гексагональной и др. сеткам), с нерегулярным расположением точек (сети треугольников разных размеров и формы и т.д.), модели, у которых значения высот отнесены к некоторой площади и т.д.

Обработка 3D моделей требует значительных вычислительных мощностей и использование специального математического обеспечения, поставляемого, как правило, в виде отдельных модулей и имеющего высокую стоимость. В тоже время, создание выходных визуальных объектов, обладающих свойствами перспективного представления возможно с использованием более распространенных программных средств. Например, во многих ГИС используют программное обеспечение деловой графики, позволяющее строить перспективные диаграммы и графики.

Трехмерные картографические изображения являются электронными картами более высокого уровня и представляют собой визуализированные на средствах компьютерных систем моделирования пространственные образы основных элементов и объектов местности. Они предназначены для использования в системах управления и навигации (наземной и воздушной) при анализе местности, решении расчетных задач и моделировании, проектировании инженерных сооружений, мониторинге окружающей среды.

Технология моделирования местности позволяет создавать наглядные и измеримые перспективные изображения, весьма похожие на реальную местность. Их включение по определенному сценарию в компьютерный фильм позволяет при его просмотре "увидеть" местность с разных точек съемки, в различных условиях освещенности, для различных времен года и суток (статическая модель) или "пролететь" над ней по заданным или произвольным траекториям движения и скорости полета (динамическая модель).

Использование компьютерных средств, в состав которых входят векторные или растровые дисплеи, позволяющие осуществлять в своих буферных устройствах преобразование входной цифровой информации в заданный кадр, требует предварительного создания в качестве такой информации цифровых пространственных моделей местности (ПММ).

Цифровые ПММ по своей сущности представляют собой совокупность цифровых семантических, синтаксических и структурных данных, записанных на машинный носитель, предназначенных для воспроиз­ведения (визуализации) объемных образов местности и топографических объектов в соответствии с заданными условиями наблюдения (обзора) земной поверхности.

Дата добавления: 2014-01-04