Aktualizace modelu ZČU v KML a jeho připojení do Google 3D buildings. Tvorba metodiky pro následné přidávání budov v závislosti na rozvoji areálu.
Obsah
Semestrální práce řeší problém převodu VRML97 (*.wrl) modelu ZČU do formátu *.KML (*.KMZ), který je podporován aplikací Google Earth (GE). Tato práce navazuje na diplomovou práci Stanislava Olivíka [ (DP,2003)], odkud jsem získal výchozí data a semestrální práci Kláry Špicelové [(Dokumentace)]. Moje práce má za úkol vylepšit model vytvořený Klárou Špicelovou a aktualizovat ho o elektrofakultu. Toto téma je současné době velmi aktuální, jelikož rozvoj a používání GoogleEarth je stálé atraktivnější. Dalším důvodem je umístění vytvořeného modelu nastálo na GE pomocí 3D warehouse (viz níže). Tím zajistíme určitou prestiž a zviditelnění Západočeské univerzity celosvětově. To bylo trochu motivace na úvod a teď přejděme k věci.
K převodu jsou použity dva programy. Prvním z nich je Rhinoceros (dále už jen Rhino), který je k dispozici ke stažení v shareware verzi na Rhino_Download, kde je omezen počet uložení vytvářeného projektu. Druhým programem je Google SketchUp, dostupný v plné verzi na SketchUp_Download. O obou programech je opět psáno v práci Kláry Špicelové [(Dokumentace)].
Schéma zobrazuje postup a varianty řešení konverze. Na začátku řetězce je ERDAS Imagine, ze kterého dostaneme vyhodnocená data. Na konci řetězce máme Google Earth. Mezi ně můžeme vložit Rhino a SketchUp. Výhody a nevýhody obou programů jsou popsány níže. U každého použitého programu jsou uvedené typy souborů, se kterými daný program pracuje, dále pak cesty a jejich možnosti.
Program umožňuje importování souboru *.wrl, ve kterém jsou uloženy souřadnice bodů vytvořeného modelu. Jelikož byl model tvořen po částech, je nutné jednotlivé části importovat postupně. Soubor *.wrl v našem případě nese také informace o texturách již vytvořeného VRML modelu. Pokud je import kompletní, můžeme model uložit jako KML. Tím se ale nic neřeší. Pro umístění na GE musíme model umístit takzvaně "na zem", tím je myšleno aby při zobrazení v GE byl připojen k zemi (elipsoidu). Pro tento úkon je Rhino vybaveno funkcí KotevníBodZemě (EarthAnchorPoint). Musíme brát ohled na to, jak funkci voláme. V české verzi programu platí český zápis, v anglické verzi musíme volat anglickým názvem. Po vyvolání funkce nám program nabídne možnosti šířka, délka, výška. Zde jsem se setkal s první chybou programu. Autoři zaměnili zadávání zeměpisné šířky a délky, takže pokud chceme zadat šířku, musíme kliknout na délku a opačně. Výchozí hodnota výšky je stanovena na 0 m. To nám zajistí umístění v Google Earth přímo na elipsoid. V dalším kroku nás funkce vyzve k zvolení kotevního bodu, pro který jsme zapsali souřadníce a vybrat orientaci modelu. Orientace je volena sever-východ. V posledním kroku nám funkce nabídne připojení metadat. Po splnění těchto kroků jsme připraveni model uložit do formátu *.KML a následně ho otevřít v GE.
První chybou, jak už jsem psal výše, je špatné zadávání souřadnic kotevního bodu. Problém se řeší přehozením zadávaných hodnot. Duhá chyba nastane po otevření vytvořeného KML v GE. Zjistíme, že se ztratily textury, které se v Rhinu běžně zobrazily. Problém vidím v nedokonalém výstupu do KML a nevím jak ho vyřešit. Třetím problémem s prací v Rhino je nezachování měřítka importovaného modelu. Přestože importovaný model byl v metrech, Rhino zobrazuje model po importu v milimetrech. Pro následující práci s modelem musíme změnit měřítko modelu převodem na metry.
Program neumožňuje přímý import souboru *.wrl. Pokud chceme zobrazit tento soubor, musíme nejprve importovat *.wrl do Rhino a následně vyexportovat jako soubor s příponou *.3ds, který už je možno importovat do SketchUp. Tento program je přímo určený ke konstrukci modelu, který chceme umístit na GE nebo do 3D warehouse. Pokud chceme zjistit přímo funkce, které program nabízí, odkazuji na semestrální práci Romana Rychtery [(Google SketchUp)].
Co se týká importovaného modelu ve *.3ds, nastává problém opět se ztrátou textur. Po následném zkoumání jsem zjistil, že ani následné přetexturování importovaného modelu nikam nevede, jelikož při exportu do *.KMZ se opět textury ztratí při zobrazení na GE.
3D warehouse je jedna z databází Google, do které můžeme ukládat námi vytvořené modely. Do tohoto "skladiště" můžeme přistupovat klasickým způsobem z internetového prohlížeče, kde námi zobrazené modely máme k dispozici ke stažení a vizualizaci v GE, popř. tento model můžeme editovat pomocí SketchUp. Pokud ovšem chceme přidat model do "skladiště", nemáme jinou možnost než přes program SketchUp. K tomu je nutná patřičná registrace. Vytvořený model univerzity je umístěn ve 3D warehouse.
Jelikož se nepovedlo bez problémů přímo převést *.wrl do *.kml/*.kmz, bylo nutné zkombinovat Rhino a SketchUp. Po celkovém zhodnocení bylo nutné, aby výstup do KML resp. KMZ byl proveden ze SketchUp. Importovaný model ve *.wrl do Rhino byl oměřen a tyto oměrné byly překresleny ve SketchUp a otexturovány. Výsledný model byl exportován na GE a zároveň do 3D warehouse.
Tato práce, přináší nové poznatky a postupy do tvorby 3D modelů a jejich využití v rámci GIS. Byl vytvořen nový model Západočeské univerzity v areálu Borských polí, který byl vylepšen od dosavadního o detaily budov a připojené textury. Bohužel nebyla dodělána budova FEL, jelikož se mi nepodařilo získat potřebné letecké snímky, ze kterých by se budova vyhodnotila a zpětně přidala do vytvořeného modelu.
[DP,2003] Diplomová práce. ZĆU. 2003. URL:http://gis.zcu.cz/studium/dp/2003/Olivik__3D_virtualni_model_arealu_ZCU_Borska_pole__dp.pdf.
[Dokumentace] KML model areálu Západočeské univerzity. ZČU. URL:http://www.gis.zcu.cz/studium/agi/referaty/2007/Spicelova_ZCUvKML. 2007.