13.7. Віртуальне картографування

Подальший розвиток геоінформаційних технологій призвів до створення зображень, що поєднують властивості карти, перспективного знімка, блок-діаграми і комп'ютерної анімації. Такі зображення одержали назву віртуальних (від лат. virtualis - можливий, потенційний). Цей термін має кілька змістових відтінків: можливий, потенційний, не існуючий, але здатний виникнути за певних умов, тимчасовий або нетривало існуючий, а головне - не реальний, але такий самий, як реальний, неможливо відрізнити від реального. У машинній графіці візуалізація віртуальної реальності передбачає, насамперед, застосування ефектів тривимірності і анімації. Саме вони створюють ілюзію присутності в реальному просторі і можливості інтерактивної взаємодії з ним.

В картографії віртуальні моделі розуміються як зображення реальних або уявних об'єктів, які сформовані і існують в програмно-керованому середовищі. Як будь-яке картографічне зображення, вони мають проекцію, масштаб і мають здатність до генералізації. Сама ж віртуальна реальність - це інтерактивна технологія, що дозволяє відтворювати реальні і (або) уявні об'єкти, їхні зв'язки і відносини в програмно-керованому середовищі.

Вважається, що відмова від умовних знаків, прагнення додати віртуальним зображенням «натуральність», об'ємність, природне забарвлення і освітлення створює ілюзію реального існування об'єкта. Цим прискорюється процес комунікації, і підвищується ефективність передачі просторової інформації.

Технології створення віртуальних зображень різноманітні. Як правило, спочатку за топографічними картами, аэро- або космічними знімками створюється цифрова модель, потім - тривимірне зображення місцевості. Його зафарбовують у кольори гіпсометричної шкали або поєднують із фотозображенням ландшафту і далі використають як реальну модель.

Одна з найпоширеніших віртуальних операцій - «обліт» отриманого зображення. Спеціальні програмні модулі забезпечують керування польотом: рух за обраним напрямком, повороти, розвороти, зміна швидкості, показ перспективи. За допомогою клавіатури і маніпулятора можна виконувати політ на заданій висоті, з встановленою швидкістю, над точками із заздалегідь обраними координатами. Крім того, передбачені можливості вибору стану неба (хмарності), туману, умов освітлення місцевості, висоти Сонця, часу дня, ефектів дощу або снігопаду і т.п. Модулі редагування дозволяють додатково наносити новий тематичний зміст, міняти текстуру місцевості, використати кольорові сітки, розміщати написи, вибираючи розмір і кольори шрифтів, додавати тексти і навіть звуки.

Великомасштабні тематичні віртуальні зображення дають досить детальне представлення про рельєф і ландшафт, геологічну будову, водних об'єктів, рослинний покров, міста, шляхи сполучення і т.п. Можливість інтеграції різної тематичної інформації в єдиній моделі - одне з основних переваг віртуального зображення. Пролітаючи і «зависаючи» над горами, можна детально розглянути терасованість їхніх схилів, провести морфометричні виміри, визначити характер ерозійних і зсувних процесів, а рухаючись над міськими територіями, - оцінити особливості забудови і розподілу зелених масивів, спроектувати розміщення нових будинків і транспортних магістралей.

При віртуальному моделюванні часто використають багаторівневу апроксимацію. За однією і тою ж цифровою моделлю рельєфу, ландшафту або рослинного покриву виконують кілька апроксимацій з різними рівнями детальності. Це дозволяє не обмежуватися збільшенням або зменшенням масштабу, а переходити при необхідності на інший рівень детальності. Так виникає своєрідна мультирівнева генералізація.

Найбільше застосування віртуальні зображення мають при розв’язку таких практичних завдань, як моніторинг районів природного ризику, будівництво будинків і автострад, прокладання трубопроводів, оцінка забруднення середовища і поширення шумів від аеропортів і т.п. Можливе використання аналогічних технологій у наукових і навчальних цілях, наприклад для створення средньо- і дрібномасштабних віртуальних зображень, у тому числі глобусів. На глобусах зображують, скажемо, природну зональність земної кулі, хід кліматичних процесів, сезонні зміни рослинного покриву і ландшафту, міграцію населення, рух транспортних потоків і т.д. Тематики віртуальних тематичних карт настільки ж різноманітні, як і у традиційному картографуванні.