Разработка структуры специализированной базы геоданных структуры и базы данных состояния войск для применения в автоматизированных системах управления войсками
Дипломная работа - Компьютеры, программирование
Другие дипломы по предмету Компьютеры, программирование
?ия и служат только для улучшения визуального восприятия изображений.
1.3.23D представление пространственной информации
Основное предназначение 3D визуализации - это отображение пространственных данных, приближенное к реальности, сформированное на основе 2D представления. Например, обычный двумерный слой зданий может быть представлен как набор трёхмерных фигур, которые получаются за счёт выдавливания многоугольников вверх на некоторую высоту, задаваемую в атрибуте высоты зданий (рис. 9). Этот способ еще называют псевдотрехмерным, т.к. этот основан на том, что создается структура данных, в которых значение третьей координаты Z (обычно высота) каждой точки (X, Y) записывается в качестве атрибута.
Рис. 9. Строения сформированы методом выдавливания многоугольников на заданную высоту
Для повышения реалистичности поверхностей на них обычно натягивают некоторые растровые изображения, например аэрокосмоснимки местности или сканированные карты.
Представление пространственных объектов в слое задается с использованием большого набора текстур и 3D объектов, для точечных, линейных и полигональных объектов, которые могут использоваться, для улучшения отображения и придания реалистичности. Среди таких стилей:
-3D дома;
-3D небоскребы;
-3D индустриальные здания и оборудование;
-3D базовые фигуры;
-3D уличная оснастка (знаки, фонари, скамейки);
-3D деревья и растения;
-3D машины;
-и другие.
При 3D визуализации возможно отображения трехмерных моделей в формате 3D studio, SketchUp, примеры можно увидеть на рис. 10 и рис. 11.
Рис. 10. Трехмерная модель олимпийского парка
Рис. 11. Трехмерная модель санно-бобслейной трассы
Для представления непрерывной поверхности, такой как рельеф, пользуются регулярными и нерегулярными моделями.
Регулярная сеть (GRID) представляет собой решётку, используемую для разбиения земной поверхности на ячейки в регулярно-ячеистом представлении рельефа. Данная модель обработки соответствует модели представления данных в виде матрицы высот. В случае регулярной сетки структурной единицей хранения данных является одна ячейка, координаты (абiисса, ордината, аппликата) содержатся в узлах сети.
Триангуляционная нерегулярная сеть (TIN - Triangulated Irregular Network) является системой неравносторонних треугольников, построение производится согласно триангуляции Делоне. Моделью представления рельефа, построенного по TIN, является многогранная поверхность. Информация содержится в вершинах треугольников (рис. 12).
Рис. 12. Триангуляционная нерегулярная сетка
TIN-модель создаётся по информации опорных точек, структурных линий и площадей заполнения постоянным значением. Различаются следующие типы структурных линий:
линии гладкого перегиба - линейные объекты гидрографии;
линии негладкого перегиба - хребты, водоразделы;
линии разрыва, вдоль которых происходит смещение поверхности по высоте, - обрывы.-модель даёт возможность использовать переменную плотность исходных точек в зависимости от изменений рельефа, что позволяет создать эффективную и точную модель поверхности (рис. 13). В построении TIN-модели используются также и другие пространственные объекты, уточняющие структуру рельефа - хребты, линии водотока, водные поверхности с постоянной высотой. Пространственные трёхмерные объекты могут иметь также и искусственное происхождение, например автомагистрали.
Рис. 13. 3D визуализация. Модель TIN
Разработчики INPHO убеждены, что наибольшую точность построения модели рельефа для экологических целей обеспечит гибридный алгоритм, разработанный на основе передовых методов объединения классического GRIDа с совокупностью структурных линий (рис. 14).
Рис. 14. Гибридная модель обработки: 1 - река, 2 - промоина
При этом данные о значениях отметок будут сформированы не только в узлах регулярной сетки, но и в местах пересечения сетки со структурными линиями.
Помимо очевидных преимуществ модели TIN имеют и свои недостатки. Их создание и пересчет достаточно трудоёмки. Стоимость получения качественных исходных может быть высокой, а их обработка требует больше времени и ресурсов, чем в случае гридов.обычно используются в приложениях, где применяются региональные и мелкомасштабные представления, в то время как ТINы - для более детального крупномасштабного моделирования. GRID применяется, если пространственная точность исходных данных невысока или если не нужно точное представление линейных объектов типа дорог или потоков. Если исходные данные очень точны, и необходимо сохранить их точность, либо надо отображать линейные объекты - целесообразно использовать модель ТIN.
2.Технологический раздел
2.1Понятие, назначение и структура СПО Локальный клиент Системы ГИС-3D
Рассмотрим работу программы Локальный клиент ГИС-3D, в которой используется данный классификатор.
Программа содержит набор инструментальных средств, необходимых для работы с графическими представлениями геопространственных данных. СПО локального клиента разработано на основе комплекта разработчика приложений, предоставляемого компанией ESRI - ArcGIS Engine Developer Kit.
Локальный клиент ГИС-3D имеет два режима работы:
оn-line режим, когда пользователь работает в локальной вычислительной сети объекта автоматизации и имеет постоянную св