RU:OSM-4D

Эта страница находится в процессе перевода или помечена для этой цели, поэтому может содержать пропуски, ошибки и непереведённые фрагменты.
Вы можете закончить перевод.
Если вы знаете английский, то можете помочь нам, переведя часть оригинальной статьи. Общие сведения о переводе статей на русский язык можно найти здесь.

Рабочая страница. Обновленный оригинал в настоящее время находится на немецкой подстранице. На сайте описывается проект, направленный на:

Совместное создание свободной 3D-модели мира в OSM.
Создание концепции описания (пометки) сложных трехмерных структур, обогащенных временным аспектом (4D стада), которые могут быть введены в OSM на двумерной карте, до создания соответствующего 3D-просмотра и редактора этой информации.

Идея

Совместное создание 3D-моделей зданий, местности и других структур окружающей действительности в связи с картами Openstreetmap. В дополнение к «реальной» геометрии, например, зданиям, будут введены параметрические описания стандартных и повторяющихся объектов (таких как деревья: виды, геометрическая форма, высота, диаметр кроны, возраст и т. Д.). В дополнение к отдельным 3D-объектам, таким как здания или мосты, также будет разработана бесплатная модель ландшафта и общая библиотека стандартных текстур и материалов, используемых для создания текстурированных 3D-моделей.

Техника создания

Возможные методы работы будут описаны на отдельной странице вики. «скоро». Тем не менее, качественно хорошие 3D-модели могут быть созданы с использованием простых лазерных дальномеров в сочетании с (возможно, с фронтальными) фотографиями так называемых фасадов. prosta fotogrametria architektoniczna и реконструкция проекции здания с аэрофотоснимков.

Почему имя 4D?

Четвертое «измерение» описывает временный аспект карт (например, исторические карты).

Если мы моделируем объект или его часть (дорогу, след, здание), мы можем дополнительно оживить теги, определяющие, с какого времени (и когда) данный объект существует. Благодаря этому можно будет показать историческую форму объектов, как в случае археологических реконструкций. Соответствующие предложения по маркировке уже существуют в OSM, однако они требуют более широкого применения и более точной спецификации их использования.

Визуализация сезонов для природных элементов
Солнце и тени в реальном времени
Возможность визуализации метеорологических явлений на карте
Визуализация других элементов, зависящих от времени (смог, шум)
Визуализация времени открытия POI (часы работы)
Возможность визуализации ночного освещения на 3D-карте.

Концепции

Двойная структура данных

Для того, чтобы вы с самого начала перемещались по 3D-карте в реальном времени, вы должны предвидеть существование быстрых элементов базы данных реального времени:

Простые и повторяемые структуры (деревья, прямоугольные здания с простой геометрией крыши) будут сохранены как параметрические объекты (концепция библиотеки)
Сложные 3D-модели (готический собор) будут смоделированы с использованием отдельных плоскостей («Стена», «Потолок», «Крыша» и т. Д.).
Можно использовать в эталонной модели для всех 3D-моделей (примечание: техника несет в себе опасность.) Модели этого типа должны использоваться только в исключительных случаях для объектов, не прилегающих к другим зданиям!)

Редактор 4D

Для реализации концепции требуется создание новых элементов в OSM (фрагменты красным цветом ниже). Ядро программы в настоящее время разрабатывается в Katedrze Informatyki Stosowanej в Лодзи

Искатели готовы сотрудничать в реализации проекта.

Level of Detail modeli 3D

3D-модели, в зависимости от уровня детализации, очень разные цели. Поэтому существуют различные требования относительно степени детализации модели. OSM-4D обеспечивает 5 различных степеней точности моделей, так называемых «Уровень детализации» (LOD): (Обратите внимание, строящаяся глава!)

LOD 1

LOD 2

LOD 3

Загрузить 1

Модель свободного рельефа (DTM) на сетке 250 м
ширина улиц на основе обобщения: в зависимости от категории улицы ширина будет назначаться, если нет другой информации. Если есть информация в виде количества дорожных полос, каждому поясу будет присвоена та же ширина, например, 2,5 метра. Если ширина улицы известна, она будет использоваться.
Здание в виде блок-модели с высотой как множитель известного питера для данного типа использования, например жилое здание: 1 этаж = 3 метра, церковь 1 этаж = 12 метров и т. Д. Если высота не указана для здания, высота будет использоваться для рисования , 5 м и яркий цвет, благодаря которому в трехмерном режиме вы можете распознать эти здания.
Текстурирование ландшафта в зависимости от типа использования.
Текстурированные здания, основанные на типе использования

Загрузить 2

В дополнение к LOD 1:

Совершенствование DTM путем автоматического обобщения улиц (предмет при обработке Технического университета Лодзи, KIS) (эвристика, контроль вероятности прохождения улицы и допустимый угол наклона улицы)
Формы крыш зданий
Деревья как трехмерные формы из библиотеки
Мосты как 3d-символы из библиотеки
Текстурирование деревьев в зависимости от вида дерева

Загрузить 3

В дополнение к LOD 2:

Если доступно: улица улиц, основанная на контуре улицы, как area:street
Если доступно: Воздушные виды как текстура ландшафта
Пересечение и оптимизация местности на основе дорожных покрытий и пересечений.
Ручные улучшения DTM
Текстуры зданий, деревьев, мостов
Другие библиотеки 3D-элементов (стены, заборы, фонари)

Загрузить 4

В дополнение к LOD 3:

3D-здания, состоящие из стен, крыш и потолков (с отверстиями).
Мансардные окна (окна в крыше)

Загрузить 5

В дополнение к LOD 4:

3D-здание с дверьми и окнами
Туннели в поле (видимые в режиме скелета DTM)
Если известна линия метро (видимый в режиме скелета DTM)
Уровни ландшафта (видимые в режиме скелета DTM)

Основные 3D-элементы

Земля

Территория определяется трехмерными точками.

- Pi Территориальные точки со значениями Xi, Yi, Zi и
- Geländedicke; высота ландшафтного слоя. Это позволяет описать толщину слоев почвы и количество слоев грунта, представляющих геологические слои
- Тип почвы (ролик, геология)

Стена

определяется в плане (классическая карта OSM в 2D) через вектор или полилинии. пометка:

barrier=wall
P1 (x1, y1, z1),
P2 (x2, y2, z2), ,
SzerokoscB, width=*
WysokoscH, height=*
Высота над уровнем моря, предложение по пометке: height_over_sea_level: value. Если высота неизвестна (возможно, регламент ..), используйте: height_over_DTM: value
Тип поверхностного материала стены,surface=* (обратите внимание: этот тег не должен использоваться с материалом, из которого изготовлена стена, например, кирпичная стена может быть оштукатурена ...

Пример: проекция объекта: 3D-просмотр:

Element sciana moze zawierac elementy Bolean minus. Punkty A i B sa tagowane za pomoca multipolygon:inner , oraz: Ho- wysokosc otworu i Hb - wysokosc od dolnej krawedzi sciany do poczatku otworu.

Propozycja tagowania: Ho Height_opening:value, oraz Hb Height_opening:bottom

Przy pomocy tego narzedzia mozna tworzyc skomplikowane otwory w scianach, wenn man mehrere Punkte entlang der Polylinie mit verschiedenen Öffnungshöhen Ho taggt. Wird keine Unterkantenhöhe Hb an diesen Punkten getaggt, so wird Hb jeweils als null angenommen und die Öffnung von dem Boden aus gezeichnet.

Falls nicht die Polylinie P1-P2, sondern Punkte P1 und P2 mit zwei verschiedenen Höhen height=* ( entsprechend H1 und H2) getaggt werden, so wird die Oberkante der Wand entsprechend dargestellt:

Потолок

Определено в проецировании по контуру (классический вид здания в двумерном OSM). пометка:

roof: yes
Deckenhöhe H2, height=*
Materialbeschaffenheit der Oben und Unterseite, surface=*
Höhe über Gelände, Taggingvorschlag height over DTM: value

Element sufit moze zawierac elementy Bolean minus (Klasycznie: multipolygon: inner).

Elementy Bolean minus

(Otwory):

Widok 2D elementu w klasycznej mapie OSM:

Trójwymiarowy otwór jest zapisywany w widoku 2D jako relacja : P1-P2-P3-P4 to multipolygon:outer, A-B-C to multipolygon:inner

Dach

definiert im Grundriß ( Klassische OSM 2D Ansicht) durch einen Linienverlauf. Tagging:

Dachstärke H2,
Materialbeschaffenheit der Oben und Unterseite,
Höhe H1 über n.n definiert über den niedrigsten 3D Punkt,
Neigung des Daches, Alpha; wird definiert durch die Höhen 3 bekannten Punkte.

Bolean minus Elemente: Definition wie im Abschnitt "Decke"

Пример здания в 3D

TAGGING

Czarne punkty -
Zielone punkty -
Czerwone punkty -
Zólte punkty -

Результат: Драхмодель

Результат: Volumenmodell

Параметрические 3D-символы

Budynek (Liste siehe Wiki Seite: Roof_table)

Здания, в которых вы знаете форму грубого объема и приблизительную геометрию крыши, можно сохранить параметрически.

Most. (Liste siehe Wiki Seite: Bridge_table)

Definiowany przez:

- Brückentyp aus der Library
- Breite
- Höhe
- Materialbeschaffenheit seitlich
- Materialbeschaffenheit oben
- Materialbeschaffenheit Unterseite

Schody.

Definiert durch:

- Anzahl der Stufen
- Treppenbreite
- Gesamthöhe
- Stufentyp aus der Library
- Materialbeschaffenheit

Drzewo. (Liste siehe Wiki Seite: Tree_table)

Definiert durch:

- Baumtyp aus der Library
- Höhe Stamm
- Breite Stamm
- Höhe Krone
- Breite Krone

Elementy przestrzeni miejskiej:
- Laterne, Bänke, Fahhradständer usw. aus der Library defineirt durch:
  - Breite
  - Tiefe
  - Höhe
  - Rotation

Элементы поддержки 3D

Для достижения желаемого трехмерного представления некоторых элементов вам нужны новые теги:

resolution3D:value (Ganzzahl >2) - entscheidet darüber, wie 3D Elemente die auf einem Kreis oder oberfläche des höheren Grades in 3D Darstellung als regelmäßige Mehrecke aufgelöst werden.
point3D
level3D:value (Wert 1 bis 4, entscheidet welche Elemente in der 3D Ansicht entfernungsabhängig dargestellt werden)
invisible3D:yes (Unsichtbare Bolean Primitive können verwendet werden um von sichtbaren 3D Objekten elemente abzuziehen)

Особенности

Позволяет создавать и редактировать геометрию и связывать материалы с ней.
Verlinkt die 3D-Daten mit den OSM-Daten. Die aktuelle OSM-Version wird diejenige sein, gegen die verlinkt werden muss (z.B. im Falle, dass bereits verschiedene Zustände (für verschiedene Zeiten) eines Objekts in der Datenbank vorhanden sind).

Рабочий процесс

Рабочий процесс в редакторе будет похож на рабочий процесс JOSM:

Загрузите часть данных
Обработка данных
Загрузите данные (и при необходимости очистите конфликты). В качестве альтернативы разрешению конфликтов также возможен режим блокировки.

Советы для рабочего процесса

В 3D-моделировании сразу же видна грязная работа. Особенно тревожными в рендеринге в реальном времени являются небольшие промежутки и пересечения трехмерных объектов. Такие артефакты приводят к эффекту мерцания в 3D-визуализации, и его следует избегать любой ценой. Проблемы обычно возникают при моделировании 3D-зданий. Этого можно избежать только путем загрузки, редактирования и загрузки всех соседних зданий; даже если редактируется только одно здание.

Гораздо проще, однако, это редактирование автономных объектов. Они могут редактироваться как отдельные объекты.

Элементы библиотеки

Геометрическая база данных

Здесь хранятся объекты, а также модель рельефа.

Связанный с данными OSM на уровне земли
Сохраняет геометрию и следующие параметры материала:
- Ссылка на материал (ID из базы данных материалов)
- Материал проекционного типа (плоский, цилиндрический, сферический, ...)
- Происхождения
- Масштабирование (коэффициент увеличения)
- Ориентация (вращение вокруг трех пространственных осей)

База данных строительных деталей и модульной системы

Чтобы гарантировать наиболее универсальное использование моделей, они идеально модулярны. Типичные компоненты, такие как фасады, окна, двери, дымоходы, хранятся в базе данных компонентов. Есть также такие элементы, как парковые скамейки, деревья, мусорные баки, уличные фонари, почтовые ящики и что еще способствует распознаванию места. Эти компоненты параметризуются, насколько это возможно, чтобы их можно было использовать в других контекстах со слегка измененными параметрами (такими как ширина, высота, ширина профиля и т. д.).

Это уменьшает потребность в моделировании и минимизирует требования к хранилищу, наследуя свойства объектов и сохраняя только измененные параметры.

Помимо названия, база данных деталей не является независимой базой данных. Скорее, все объекты могут быть повторно использованы в любое время - с измененными параметрами или материалами по мере необходимости.

База данных материалов

Описывает материалы, которые могут быть привязаны к геометрии.
Комбинирует текстуры (фотографические изображения) и шейдеры (алгоритмические описания) с геометрией и объединяет информацию, такую как свойства прозрачности и отражения.
Позволяет комбинировать различные текстуры и шейдеры.

База данных текстур

Текстуры представляют собой растровые изображения (фотографии). Они интегрированы из базы данных материалов. База данных текстур состоит из двух основных типов:

Текстуры для отдельных зданий (целые фасады или фасадные части конкретного здания)
Стандартные текстуры, которые можно использовать повсеместно, подобно модульной системе, такие как:
- кровля
- делать обструкцию
- типы фасадов
- Окна и стеклянные фасады
- пол
- «Основные материалы», такие как металл (в разной конструкции), натуральный камень, песок, ...
все текстуры могут быть помечены, чтобы сделать их доступными для обнаружения.
система многоязычна: теги могут быть введены на разных языках

База данных шейдеров

База данных шейдеров похожа по структуре на базу данных текстур. Основное отличие состоит в том, что вместо фотографий включены алгоритмические выражения (формулы) и параметры. Теги также многоязычны здесь.

Время

Что это уже существует?

Уже есть несколько страниц из контента, который будет использоваться в проекте 4D:

RU:OSM-4D

Contents

Идея

Техника создания

Почему имя 4D?