- •Лекция № 10. Визуализация данных.
- •1. Картографическая визуализация.
- •4. Национальные эа.
- •5. Атласы состояния окружающей среды.
- •7. Обучающие средства.
- •2. Изображения в неевклидовой метрике.
- •3. Виртуально-реальностные изображения.
- •2. Программы для создания зd-графики и видеоэффектов.
- •3. Картографические программы.
- •4. Картографическая анимация.
- •1. Анимированные двухмерные карты динамики.
3. Виртуально-реальностные изображения.
С виртуально-реальностными моделями современный человек сталкивается уже с раннего детства, например используя многие компьютерные игры или наблюдая за развитием синоптических процессов по телевидению. Действительно, они очень разнообразны и круг их использования весьма широк. В настоящее время возможно создание виртуальной модели практически любого объекта Вселенной, о котором имеется информация. Так, существуют наглядные виртуально реальностные модели атомов, человеческого организма, объектов живой природы (например, муравейников), отдаленных или невидимых космических объектов (например, ядра кометы Галлея), а также модели прочих объектов и систем, зачастую весьма далеких от геоинформатики.
Виртуальная модель местности (ВММ) — это математическая модель местности (содержащая в себе информацию о рельефе земной поверхности, ее спектральных яркостях и объектах, расположенных на данной территории), предназначенная для интерактивной визуализации и обладающая эффектом присутствия на местности.
Существующее программное обеспечение и его возможности. Для создания и визуализации виртуальной модели местности с достаточно высокой степенью реалистичности требуется применение программ, способных обрабатывать трехмерные объекты, «драпированные» («обтянутые») текстурой (растровыми картами либо снимками). Все существующие программы, предоставляющие подобные возможности, могут быть разделены на несколько типов:
1. CAD-пакеты, предназначенные для черчения или проектирования (не для картографии), содержащие встроенные функции для визуализации трехмерных объектов. CAD-пакеты (например, AUTOCAD, MICROSTATION), как правило, не позволяют создавать полноценные модели местности в силу того, что они просто не предназначены для этого, однако при необходимости в них возможно создать трехмерную модель рельефа, драпированную текстурой, а также добавить в модель дополнительные объекты (дома, сооружения и пр.). Пакеты позволяют визуализировать модель с любого ракурса либо вращать ее перед наблюдателем.
Основным недостатком этих способов создания ВММ является чрезвычайная трудоемкость процесса, сложности с взаимным увязыванием растров, трехмерных объектов и пр. Кроме того, подобные модели очень требовательны к ресурсам компьютера, и даже небольшая модель местности (например, соответствующая по размерам и детальности среднему листу карты масштаба 1 :200 000) может оказаться чересчур громоздкой для того, чтобы обсчитывать ее на персональном компьютере. Кроме того, все эти программы ограничены в своих возможностях и предоставляемых функциях.
2. Программы для создания зd-графики и видеоэффектов.
Программы для создания трехмерной графики и видео (такие как 3D-Studio МАХ) не столь ограничены в функциях. Можно с уверенностью утверждать, что в этих пакетах можно создать любую, сколь угодно близкую к действительности, модель местности, несмотря на то что программы этого типа не предназначены для выполнения картографических функций (не поддерживается привязка растров, проекции, послойное представление данных, базы данных и пр.). К основным недостаткам этих пакетов относится невозможность облета местности в реальном времени, так как просчет каждого кадра может занимать от нескольких секунд до нескольких часов. Также затруднительно создание обширных детальных моделей местности (модель, соответствующая по размерам и детальности среднему листу карты масштаба 1:200 000 является очень большой моделью). Следует, однако, отметить, что качество графики, получаемой в результате, высоко.
