Трехмерное моделирование

Навигатор 3D

При вызове Навигатора 3D для текущего активного окна-документа карты строится трехмерная модель прямоугольного участка местности, соответствующего всей карте или выбранному участку. Она представляет собой поверхность, построенную с учетом рельефа местности (при наличии матрицы высот в текущем документе), на которую может быть наложено изображение векторной, растровой или матричной карты, и расположенные на ней трехмерные объекты, соответствующие объектам двухмерной карты.

Вид главного окна системы с фрагментом двухмерной карты и построенной по нему трехмерной картой

Для создания и обновления существующего рельефа местности и высотных характеристик объектов в ГИС «Карта 2011» есть удобный инструмент получения трёхмерных координат объектов местности с применением перекрывающихся аэрофотоснимков – это Редактор поверхности (обработка стереоизображений). В нем обновление трёхмерной карты местности осуществляется по упрощённой технологии, без выполнения промежуточных этапов классической технологии создания электронных карт, также имеется возможность для определения высотных характеристик объектов уже созданных электронных карт.

Управление трехмерной картой

Управление трехмерной картой выполняется клавишами смещения (вверх, вниз, вправо, влево) и показано на следующем рисунке.

Кроме показанных на рисунке управляющих клавиш, движением модели можно управлять с помощью мыши:

  • перетаскивание модели в нужную сторону - перемещением мыши с нажатой левой клавишей;
  • наклон и вращение модели - перемещение мыши по вертикали или горизонтали соответственно с нажатой правой клавишей;
  • масштабирование модели - вращение колесика мыши;
  • изменение угла наклона модели - вращение колесика мыши при нажатой правой клавише;
  • вывод диалога информации об объекте - клик на объекте левой клавиши мыши;
  • вывод контекстного меню - клик правой клавиши мыши.
Управление трехмерной картой местности

Высоту подъема наблюдателя (ориентира), угол наблюдения и угол поворота модели можно изменять с помощью управляющих элементов типа «ползунок», расположенных на левой и нижней панелях окна Навигатора 3D.

В меню Параметры можно задать модель освещения по дате, времени и часовому поясу, скорость перемещения по модели, граничные значения изменения масштаба, высоты подъема и другие настройки работы с трехмерной моделью местности.

Режимы работы 3D-навигатора

Основным режимом работы Навигатора 3D является синхронизированная работа с окном двухмерной карты. Это значит, что перемещения по обеим картам (двухмерной и трехмерной) могут выполняться одновременно, трехмерная модель перестраивается при изменении состава данных в окне-документе двухмерной карты. Для поиска необходимых для подключения к отображению в трехмерной модели местности данных очень удобен Менеджер карт, который позволяет быстро найти любые картографические данные, имеющиеся в Вашем распоряжении. Редактирование объектов, их вида, метрики, семантики также приводит к изменению двухмерной карты и ее трехмерной модели. При необходимости существует возможность отключения одновременного перемещения по 2D и 3D-карте в пункте меню "Перемещение / Синхронизация 2D и 3D карт" оболочки Навигатор 3D. Отключение пункта меню "Вид / Автоматическое обновление" позволяет отменить автоматическое обновление 3D-модели при изменении двухмерных и трехмерных параметров отдельных объектов, объектного состава векторной карты в целом.

Выбор объекта в окне трехмерной карты выполняется при нажатии левой клавиши мыши на трехмерном изображении объекта, либо на изображении объекта на поверхности рельефа. При этом открывается окно Выбор объекта, которое содержит информацию об объекте карты. В закладке 3D окна Выбор объекта может быть изменен трехмерный вид объекта или серии объектов по коду выбранного объекта.

При нажатии в окне Выбор объекта правой клавиши мыши открывается всплывающее меню. При выборе пункта меню Редактирование классификатора открывается редактор классификатора, который также позволяет изменять трехмерный вид объектов. После сохранения изменений вид объектов трехмерной карты обновляется автоматически.

В Навигатор 3D есть возможность изменять состав отображаемых трехмерных объектов. Делается это с помощью режима Настройка состава отображения на главной панели. При этом вызывается диалог Выбор и настройка модели, который позволяет настроить несколько моделей состава отображения объектов и сохранить их с конкретным именем. Для отображения текстуры поверхности модели и трехмерных объектов могут быть использованы разные модели состава.

Отображение подвижных объектов

Все объекты трехмерной модели местности являются статическими объектами карты. Если возникает необходимость отображения на модели подвижных объектов, то для этого предлагается использовать сценарии движущихся объектов.

Сценарий движущихся объектов представляет собой набор объектов, имеющих заданный трехмерный вид, движение которых определяется выбранной траекторией и графиком движения. Создание и настройка сценария выполняется в диалоге Настройка сценария.

Редактирование и измерение трехмерной модели

Редактор трехмерной карты позволяет создавать, удалять и перемещать объекты карты непосредственно в окне трехмерной модели.

Основные инструменты редактора карты:

  • создание объекта;
  • создание объекта по образцу;
  • удаление объекта;
  • перемещение и поворот объекта;
  • отмена операции редактирования;
  • восстановление операции редактирования.

Режим Создание по образцу позволяет с помощью клавиатуры и "мыши" создавать новые объекты по типу выбранного. Поддерживается создание по образцу трехмерных объектов, имеющих в метрике относительные высоты каждой точки.

Режим Измерение длины, высоты, расстояния позволяет с помощью клавиатуры и "мыши" производить все пространственные измерения на 3D модели местности.

Трехмерная модель местности в ГИС "Карта 2011" - это не застывшая картинка, все изменения информации можно наблюдать на модели в режиме реального времени, что позволяет решать задачи мониторинга окружающей среды, технологических объектов, моделирования ЧС, возникающих по причине природных катаклизмов и техногенных аварий. Взаимодействие Навигатора 3D с другими задачами ГИС предоставляет возможности широкого применения объемного моделирования в разнообразных областях деятельности: в обслуживании водоканалов, газовых хозяйств, теплосетей, электросетей, линий связи, в землеустроительных комитетах, при проектировании дорог и зданий, в службах МЧС, в охранной и военной деятельности и т.д.