Οπτικοποίηση ψηφιακού μοντέλου φυσικής επιφάνειας - θεωρία & πράξη

Abstract

Αντικείμενο της έρευνας, στα πλαίσια αυτής της μεταπτυχιακής εργασίας, είναι η μελέτη, ανάλυση και συγκριτική θεώρηση σύγχρονων μεθόδων δημιουργίας και απόδοσης τρισδιάστατων επιφανειών, με έμφαση στην απόδοση του μοντέλου της γήινης επιφάνειας. Ειδικότερα, γίνεται προσπάθεια εντοπισμού, αξιολόγησης και αξιοποίησης των θεωρητικών και πειραματικών συμπερασμάτων που σχετίζονται με το αντικείμενο της οπτικοποίησης. Ακολουθεί η υλοποίηση με την απόδοση του ψηφιακού μοντέλου του βυθού γύρω από τη νησιωτική περιοχή της Κρήτης. Η δημιουργία και σύγκριση των ψηφιακών μοντέλων γίνεται με τη χρήση των πακέτων λογισμικού ArcGIS και Surfer, με αξιοποίηση της μεθόδου Inverse Distance Weighted, ενώ η απόδοση του ψηφιακού μοντέλου του βυθού επιτυγχάνεται με τη χρήση του Fledermaus, ενός νέου πακέτου λογισμικού το οποίο παρέχει εξαιρετικά αποτελέσματα οπτικοποίησης. Σημαντική ενότητα αποτελεί η αναφορά στη διαδικασία της δυναμικής απόδοσης του ψηφιακού μοντέλου, η οποία εστιάζει στην απεικόνιση αντικειμένων τριών διαστάσεων. Συγκεκριμένα, αναφέρεται η χρησιμότητα της κάμερας, ο σχεδιασμός της σκηνής με τον προσδιορισμό της πτήσης καθώς και η διάρκεια της πτήσης. Επίσης, αναφέρονται οι διαφορετικοί τύποι και μέθοδοι φωτισμού.

The aim of the research in this thesis is the study, analysis and comparison of the contemporary methods used for the creation and rendering of 3D surfaces. Focus is given on the Earth's surface. Especially, attempts are made for the identification, evaluation and development of theoretical and experimental findings, which refer to the visualization process. It is followed by the implementation and rendering of the digital bathymetric model around the island of Crete. The creation and evaluation of the DTM is carried out with the use of ArcGIS and Surfer environments, both with the Inverse Distance Weighted method, while the rendering is accomplished in Fledermaus, a new software package with excellent visualization capabilities. An important section of this work refers to the dynamic visualization process of the DTM, which focus to the 3D objects representation. More specifically, the importance of the camera use is elaborated along with the scene planning including the flight assessment and the duration of the flight. Moreover, the different light types and methods are presented and evaluated.