Віртуальне картографування

Подальший розвиток ГІТ привів до створення зображень, які поєднують, властивості карти, перспективного знімка, блок-діаграми і комп’ютерної анімації. Такі зображення отримали назву віртуальних. Цей термін має декілька змістових відтінків: можливий, потенційний, неіснуючий, проте спроможний виникнути за певних умов, часовий або недовго існуючий, тобто – нереальний, але аналогічний реальному, який важно відрізнити від реального.

В машинній графіці візуалізація віртуальної реальності передбачає, передусім, застосування ефектів тривимірності й анімації. Саме вони створюють ілюзію присутності в реальному просторі та можливості інтерактивної взаємодії з ним.

У картографії під віртуальними моделями розуміють зображення реальних або уявних об’єктів, що формуються й існують у програмнокерованому середовищі. Як і будь-яке картографічне зображення, вони мають проекцію, масштаб і генералізованість. Сама ж віртуальна реальність – це інтерактивна технологія, яка дозволяє відтворювати реальні і (або) уявні об’єкти, їх зв’язки та відношення в програмнокерованому середовищі.

Вважається, що відмова від умовних знаків, намагання надати віртуальним зображенням "натуральності", об’ємності, природного забарвлення та освітлення створює ілюзію реального існування об’єкта, прискорюючи тим самим процес комунікації і підвищуючи ефективність передачі просторової інформації.

Технологій створення віртуальних зображень може бути дуже багато.

Зазвичай спочатку за топографічною картою, аеро- або космічним знімком створюється цифрова модель, потім – тривимірне зображення місцевості. Його фарбують у кольори гіпсометричної шкали або суміщають з фотозображенням ландшафту і далі використовують як реальну модель.

Одна з найбільш поширених віртуальних операцій – "обліт" отриманого зображення. Спеціальні програмні модулі забезпечують управління польотом: рух за обраним напрямком, розвороти, зміну швидкості, показ перспективи.

За допомогою клавіатури і джойстика (маніпулятора в формі рукоятки з кнопками) можна здійснювати політ на заданій висоті, з встановленою швидкістю, над точками із заздалегідь обраними координатами. Крім того, передбачені можливості вибору стану неба (хмарності), туману, умов освітленості місцевості, висоти Сонця, часу дня, ефектів дощу або снігопаду тощо. Модулі редагування дозволяють додатково наносити новий тематичний зміст, змінювати текстуру місцевості, використовувати колірні сітки і підкладки, розміщувати написи, обираючи розмір і колір шрифтів, додавати тексти і навіть звуки.

Рис. 1.20. Приклади віртуального картографування

Великомасштабні тематичні віртуальні зображення дають доволі докладне уявлення про рельєф і ландшафт, геологічну будову, водні об’єкти, рослинний покрив, міста, шляхи сполучення тощо. Можливість інтеграції різної тематичної інформації в одній моделі – одна з головних переваг віртуального зображення.

Пролітаючи і "зависаючи" над горами, можна детально розглянути тераси, схили, провести морфометричні виміри, визначити характер ерозійних і зсувних процесів, а рухаючись над міськими територіями, – оцінити особливості забудови і розподілу зелених масивів, спроектувати розміщення нових будівель і транспортних магістралей.

Для віртуального моделювання часто використовують багаторівневу апроксимацію. За однією і тією ж цифровою моделлю рельєфу, ландшафту або рослинного покриву виконують декілька апроксимацій з різними рівнями детальності. Це дозволяє не обмежуватись збільшенням або зменшенням масштабу, а переходити, за потреби, на інший рівень детальності. Так виникає своєрідна мультирівнева генералізація.

Найбільше застосування віртуальні зображення знайшли при розв’язанні таких практичних завдань, як моніторинг районів природного ризику, будівництво будинків і автострад, прокладка трубопроводів, оцінка забруднення середовища й розповсюдження шумів від аеропортів тощо. Можливе використання аналогічних технологій з науковою і навчальною метою, наприклад, для створення середньо- і дрібномасштабних віртуальних зображень, у тому числі глобусів. На глобусах зображують, наприклад, природну зональність земної кулі, хід кліматичних процесів, сезонні зміни рослинного покриву і ландшафту, міграцію населення, рух транспортних потоків тощо. Сюжети віртуальних тематичних карт за розмаїттям аналогічні картам традиційного картографування.