SUMMARY
The main advantage of 3D maps is a clear and realistic visualization of mapped objects and environment. This paper presents an approach for generating 3D panoramic map - historical reconstruction of Izgrev district in Sofia, Bulgaria for the period 1927-1944. For the investigated historical period, a geodatabase was developed, which includes: relief, land cover, buildings, roads and infrastructure. Furthermore, 3D models of relief, buildings and land cover were developed using the obtained GIS data. Finally, all acquired GIS datasets and 3D models were processed in Visual Nature Studio (VNS) – 3D GIS software for creating a photorealistic terrain visualization and animation. As a result, the high-resolution 3D panoramic map was created with great details of landscape using the rendering tools in VNS software. The map’s legend, frame layout, text elements and 2D symbols were added to complete the 3D map design.
Key words: 3D map, 3D modeling, GIS, historical rebuilding
РЕЗЮМЕ
Основното предимство на триизмерните панорамни карти е ясната и реалистична визуализация на изобразяваните обекти и ландшафт. Разгледан е работен процес за изработката на панорамна карта - историческа възстановка на кв. Изгрев, гр. София за периода 1927-1944 г. За историческия период на изследването са разработени геобази данни, които включват : релеф, земно покритие, сгради и съоръжения, пътища и инфраструктура. Триизмерните модели на релеф, сграден фонд и земно покритие са генерирани, като са използвани горепосочените пространствени данни. Всички разработени ГИС масиви от данни и 3D модели са обработени във Visual Nature Studio (VNS) - 3D ГИС софтуер за триизмерно моделиране, генериране на фотореалистична визуализации и анимация. Използвайки инструментите за рендъринг в софтуера VNS е генерирана триизмерна визуализация с висока разделителна способност и подробност на съдържанието. За получаването на завършен картографски продукт са добавени легенда, рамково оформление, текстови елементи и условни знаци.
Ключови думи: Триизмерни панорамни карти, триизмерно моделиране, ГИС, историческа възстановка
1. ВЪВЕДЕНИЕ
Триизмерното (3D) моделиране и визуализация позволяват да бъде пресъздадена околната среда чрез динамични модели или генериране на фотореалистични изображения, като се използва широк набор от геоданни: географски, геоложки, архитектурни, ботанически и др., които са достъпни или могат да бъдат придобити чрез преки или дистанционни измервания.
През последното десетилетие изследователите обсъждат и предлагат картографски стандарти, принципи на дизайна и техники за визуализация, за да увеличат още повече ефективността и изразителността на 3D моделирането и изработката на 3D карти. Най-основният термин „3D карта” се дефинира в [12] и [13] като компютърно генериран перспективен изглед (представяне) на триизмерен интегриран модел с картографско съдържание, т.е. съгласно картографска знакова система и изисквания за генерализация. Извършени са значителен брой изследвания във връзка с принципите на картографското проектиране, придобиване и реалистична визуализация на 3D геоданни, интерактивна комуникация и ориентирани към потребителя карти [5],[10],[11],[12],[13],[14]. Понастоящем 3D моделирането и картографирането представляват ключови компоненти за нарастващия брой различни приложения и имат разнообразен обхват от потребители в области като градоустройство, мониторинг на ландшафта, управление на услуги и транспорт, туристически карти и 3D картографски услуги.
Настоящото проучване има за цел да се изработи панорамна карта – историческа възстановка на кв. Изгрев, гр. София за периода 1927-1944 г. Разработката е възложена от Общество „Бяло братство“ с идеята да се разработи картографски продукт, който да илюстрира точната визия на кв. Изгрев, гр. София за периода на заселването и активната дейност на Учителя Петър Дънов и неговите последователи в квартала (тогава местност „Баучер“ в покрайнините на гр. София). За целта е изработена триизмерна панорамна карта на кв. Изгрев, базирана на реален 3D модел на релефа, земното покритие и инфраструктура, като са използвани исторически данни и материали за изследвания период.
2. ДАННИ И МЕТОДОЛОГИЯ
При изработката на триизмерен проект за определена територия е направена първоначална селекция и обработка на изходни данни, съставяне на геоинформационни слоеве, генериране на теренна повърхнина и процесът е завършен с триизмерно моделиране и фотореалистична визуализация на цялата разработка или на избрани сцени.
2.1. Първоначална селекция и обработка на
входни данни
Входните данни за проекта са набирани от архивни източници в Държавния геодезически и картографски фонд (Геокартфонд) - ортофотоснимки от 1940 [1] и 1950 г. [2] (фиг. 1/а) план за уличната и дворищна регулация от 1947 г. [3] (фиг. 1/b), ЕТК 1:5000 от 1954 г. [4] (фиг.1/c) и не на последно място - окомерния план на квартала за разглеждания период, съставен от инж. Васил Станев1 [8] (фиг. 1/d).
Всички растерни източници на данни са съвместени и трансформирани в единна координатна система WGS84 (UTM) Зона 34N. Разработването на цифровата база данни се осъществи със специализиран софтуер за географски информационни системи - ESRI ArcGIS след векторизиране на данни от растерите (карти, планове, ортофото изображения. Изработен е ГИС проект с информационни слоеве, съдържащи всички векторни и растерни данни за кв. Изгрев, гр. София (1927-1944).
2.1.1. Организация на данните в
геоинформационни слоеве:
Данни за релефа;
Данни за земно покритие;
Данни за пътна инфраструктура;
СЪЗДАВАНЕ НА ТРИИЗМЕРНА КАРТА ЗА ИСТОРИЧЕСКА ВЪЗСТАНОВКА
НА КВ. ИЗГРЕВ, ГР. СОФИЯ (1927-1944 Г.)
Д-р инж. Дейвис Динков, НИГГГ - БАН
1 Разработката е реализирана по идея на инж. Васил Станев (моят първи учител по картография в СТ “Христо Ботев” - гр. София) както и с неговото активно съдействие за историческата достоверност и точност на изработената карта.
22
ГКЗ 1-2 ' 2019