Проект 3D ГІС міського простору

Зародження проекту


На початку 2014 року в СКБ (студентському конструкторському бюро) мого університету, яка займається розробками в напрямку 3D технологій, став розвиватися проект реалістичною 3D ГІС нашого міста. Таку гучну назву себе не виправдовувало, так як в той момент прототип мав лише 3D складової і підкладкою з растровим шматком Яндекс.Карт. Програма була створена на ігровому движку Unity і містило просторово-навігаційну систему з 3D кварталу нашого університету (Малюнок 1).


Малюнок 1 — Один з перших скріншотів проекту

Першочерговим завданням стало створення масиву реалістичних 3D моделей будівель кварталів одного з мікрорайонів міста. Для цього завдання кожному учаснику СКБ був виділений свій квартал, причому умови моделювання чітко обумовлені не були, крім того, що модель повинна бути «легкою».

Про методи збору даних

Зроблю невеликий відступ, в якому торкнуся методи вивчення будівель та збір матеріалів для подальшого моделювання.

Досвіду було мало в таких справах, тому, озброївшись фотоапаратом, я робив знімки будинків, що входять в мій майбутній 3D-квартал. Спроби створювати фотореалістичні текстури увінчалися крахом, тому текстура створювалася в графічному редакторі при використанні бібліотек текстур різних матеріалів (Малюнок 2).


Рисунок 2 — Приклад ранніх текстур моделі будівлі

Зауважу, що в дослідженні будівель дуже допомагає сервіс Яндекс.Карт — 3D-панорами. Він дає якісні докладні фотографії придорожніх будівель.

Далі в СКБ

В результаті роботи восьми осіб протягом чотирьох місяців було створено, відповідно, вісім кварталів. Мене зовсім не здивував результат, отриманий ізольованими один від одного людьми, з малим досвідом роботи з 3D моделями. Головна проблема була в деяких громіздких моделях великогабаритних будівель, які були виконані настільки детально, що викликало у Unity нервові посмикування FPS поблизу таких «монстрів» (Малюнок 3).


Рисунок 3 — Приклад переробки детальних моделей

Я і мій напарник, не рахуючи керівника проекту та головного збирача, опинилися під ударом різноманітності отриманих 3D-моделей. Всі недоліки восьми кварталах доводилося виправляти нам, до того, як вони потрапляли на карту, щоб не зіпсувати карму.

Хворий точкою нашої 3D карти була оптимізація, як я зауважив вище — на карті було декілька місць, в яких FPS падав в два, а то і в три рази нижче середнього значення за проектом у цілому. Дані проблеми були виправлені шляхом створення низкополигональных аналогів «важких» моделей.

На переробку важких моделей, редагування текстур, підгонку масштабу і відправку складання моделей у Unity пішло ще близько чотирьох місяців роботи. Ну як роботи, нас було двоє, обидва студенти, зайнятість в СКБ неповна. Тому терміни завершення проекту розтягувалися в нескінченність, тим більше що конкретних подальших цілей не було поставлено.

А де власне ГІС?

Як ви встигли помітити з моєї розповіді, спочатку проект планувався як 3D ГІС, але ні бази даних, ні прив'язки до будь-якій системі координат (геоінформаційної) не було.

Варто зауважити, що прототип бази даних будівель мною був розроблений і протестований. Він являє собою найпростішу інформацію про будівлі і прив'язку камери до центру об'єкта з ефектом «пошуку» об'єкта за назвою.

В якості підкладки використовується розрізаний атлас супутникових Яндекс.Карт, але в первісних варіантах використовувалася растрова обмальовка карти, векторний креслення і карта нанесена на terrain. Однією з проблем цього методу стало оновлення супутникових знімків в кінці 2015 року, зважаючи на це всю основу доведеться переробити. Але є альтернатива. В Asset Store я натрапив на плагін Google Maps for Unity», сенс його в інтерактивній підвантаження Google.Карт на площину і не тільки. На жаль, версія API даного плагіна вже застаріла і тому використовувати його не вдалося. Альтернатива йому є, від тих же розробників, але вже за 60$.

Перспективи

Наш проект заморожений. Невеликий стимул ми отримали вигравши з цим проектом диплом на молодіжному Інноваційному конвенті 2014. Адміністрація міста з інтересом поставилася до наших напрацювань.

Свіжі скріншоти проекту



Тестову Онлайн — версію проекту ви можете випробувати за наступним посиланням: 3D карта онлайн

Висновок

Хотів зауважити, що статей про 3D ГІС трохи, зокрема, трапляються великі комерційні проекти, які я не розглядав у своїй статті (Sity ENGINE, Infrastructure Modeler та інші).

p.s.
Дякую за увагу! Сподіваюся ця тема комусь близька, чекаю інформативних коментарів.

Джерело: Хабрахабр

0 коментарів

Тільки зареєстровані та авторизовані користувачі можуть залишати коментарі.