5.Что такое структурная линия?

6.Как на карте определить отметки горизонтали, если она не подписана?

7.Как вводится структурная линия?

8.Какое количество точек структурной линии необходимо вво- Сдить?

9.Как переместить узел на структурной линии?

10.Как заканч вается построение одной структурной линии?

11.Последовательность удаления неверно введенной структурной

нийлинии12? .Как сохран ть введенные отметки точек и структурных ли-

?

13.В чем отл ч е топографической карты от ЦММ? 14.ЧтобАтакое ЦММ и как её можно создать?

2.4. Построен е поверхности рельефа местности

2.4.1. Моделирование рельефа местности

Для моделирования поверхностей чаще всего используют два основных вида структур [9]: регулярная (равномерная прямоугольная, рис. 2.35, а) и нерегулярная (триангуляционная, рис. 2.35, б). Д

Рис. 2.35. Виды структур ЦММ: а – регулярнаяИ; б – нерегулярная

Массив точек для регулярных моделей может быть представлен в следующем виде:

F, m, n, X0, Y0, Z11,…, Z1m,…, Znm,

где F – шаг сетки; m – число точек по горизонтали; n – число точек по вертикали; X0, Y0 – координаты начальной точки сетки; Z11,…, Z1m,,…, Znm – отметки точек в узлах сетки.

49

Таким образом, для однозначного представления регулярной сетки размерностью m х n требуется хранить всего m х n + 5 чисел. Однако для адекватного представления поверхности с заданной точностью требуется высокая плотность точек, что сопряжено со значительным объемом работ по подготовке исходной информации. Ввиду ограниченности быстродействия компьютеров и массивов обрабатываемых данных приходится выбирать между точностью представления (размером ячейки) размером обрабатываемой поверхности.

ственных задач в машинной графике, системах автоматизированного проектированияигеоинформационныхсистемах.

От выбора того или иного алгоритмаДтриангуляции существенно зависит эффективность работы всей системы проектирования, а также достоверность получаемых результатов. Существенным является и вопрос выбора структуры данных для представления триангуляции.

В триангуляции можно выделить 3 основных вида объектов: узлы (точки, вершины), ребра (отрезки) и треугольникиИ.

2.4.2. Основные понятия и определения

Поверхности

Поверхность – это математическое представление участка местности в виде триангуляционной сети.

50

стей. Каждая поверхность должна иметь уникальное имя и необязательный комментар й. Например, eg – черная земля. В виде поверхностей в проекте представляются как существующий рельеф, так и проектные данные.

В процессе ра оты одна из поверхностей является текущей, то есть той поверхностью, на которой производятся действия. Выбор текущей поверхности производится при помощи селектора поверхностей (рис. 2.39), расположенного на панели инструментов в окне

Элементы поверхности

Съемочная точка – это точка в пространстве, которая имеет номер, три координаты x, y, z и семантические коды, а также дополнительные признаки, определяющие особенности использования данной точки.

52

Ребро – это элемент поверхности, соединяющий две съемочные точки. Каждое ребро может иметь семантический код.

труктурные линии – это линии, соединяющие точки поверхности и однозначно определяющие триангулирование участка поверхности.

Каждый отрезок структурной линии при формировании цифровой модели рельефа обязательно будет являться ребром треугольника.

труктурные л н и позволяют однозначно определить харак-

работы

точек поверхности. ПрограммаАв автоматическом режиме на основе массива точек строит неравномерную триангуляционную сеть (состоит из отдельных треугольников), в результате чего появляется поверхность. В процессе создания поверхности программа строит треугольники по точкам поверхности, причем если есть структурные линии, то вершина треугольниковДбудет обязательно проходить по структурной линии. Таким образом, ни одно ребро треугольников не будет пересекать ни одну структурную линию.

Процесс построения поверхности запускается командой По-

указать, нужно ли проводить тестированиеИточек и структурных линий. Процедура тестирования позволяет провести проверку правильности построения точек наличием дублирующих точек, когда

водном месте, то есть в точке с одинаковыми координатами, стоят две или более точек поверхности и структурных линий (с точки зрения наличия пересечений или самопересечений);

указать максимальную длину ребра при построении триангуляционной модели. Устанавливается с учетом масштаба карты и рас-

стояния между горизонталями. При использовании карты масштаба 1 : 10000 целесообразно принять длину ребер 300 – 400 м.верхность → Построить. Откроется диалоговое окно Построить

53

Отключать тестирование точек и структурных линий рекомендуется в том случае, если было выполнено тестирование на этапе оцифровки растрового изображения. Если флажки установлены, то программа сначала протестирует все точки и структурные линии прежде, чем строить поверхность.

СиР с. 2.40. Д алоговое окно Построить поверхность

В результате построения поверхности образуются треугольники триангуляционной сети и в окне План должны появиться основные и дополнительные горизонтали. Напомним, что шаг дополнительных горизонталей можно настроить в Управляющих элементах вкладки

может отличаться от естественного по ряду причин, например, недостаток исходных данных или использование программой коротких ребер при построении триангуляции.

И Рис. 2.41. Ошибки при построении ЦММ

Созданную поверхность необходимо видоизменять и корректировать. Существует несколько способов исправления ошибок

(рис. 2.42):

создание дополнительных точек;

54

создание структурных линий;

изменение (переброска) ребер треугольников.

Си Р с.бА2.42. Спосо ы исправления ошибок при построении ЦММ

При выявлении оши ки в ЦММ можно добавить дополнительные высотные точки местности с заданной отметкой командой Поверхность → Точки → Ввести. После чего нужно повторно запустить процесс построения поверхности. На рис. 2.43 видно, что после построения с добавочной точкойДдополнительные горизонтали корректно расположены на склоне возвышения местности.

Рис. 2.43. Введение дополнительнойИточки

Если отсутствует возможность введения дополнительных высотных точек, можно использовать подход, направленный на изменение ребер треугольника. Для этого нужно предварительно удалить структурные линии (2 линии), через точки которых был построен треугольник, далее выполнить щелчок ПКМ на ребре и в контекстном

55

меню выбрать команду Перевернуть. Процесс повторяется до тех пор, пока не будет устранена ошибка.

трёхмерном пространстве, с возможностью её поворота в любой плоскости и под любым углом. И

Рис. 2.45. Подготовка к просмотру поверхности

56

Вид полученной поверхности в 3D приведен на рис. 2.46. Для удобства оценки поверхность закрашивается различными цветами:

В программе могут быть использованы три варианта заливки твердого тела: заливка по кодам, заливка градиентом и заливка спектром. Для того, чтобы использовать один из вариантов заливки выберите соответствующую кнопку на панели инструментов, (табл. 2.2).

57

Таблица 2.2

Команды заливки панели инструментов окна

Просмотр поверхности в 3D

Для сохранен я зображения в формате .jpg нажать на кнопку При. этом откроется соответствующее диалоговое окно рис. 2.48.

бА Рис. 2.48. Диалоговое окноДСохранения изображения

Задайте Имя файла, выберите Качество изображения и Размер изображения и нажмите кнопку Ок.

На карте могут присутствовать участки, где не построена поверхность: «белые пятна», отверстия в поверхностиИ, которые отображаются цветом фона окна, в нашем случае черным цветом (рис. 2.49). Это может быть вызвано недостаточной длиной ребра треугольника или очень мелким масштабом карты и большим расстоянием между горизонталями на топографической карте. Для таких участков можно дополнительно ввести точки, интерполируя известные значения, и повторить построение поверхности или же увеличить максимальную длину ребер триангуляционной модели (см. рис. 2.40).

58