Technologie automatického opláštění budov

Celá technologie vyvinutá společností GEODIS BRNO vede k výraznému urychlení texturace 3D objektů. Využívá kombinaci analytických postupů, které ve svém výsledku zachovávají kvalitu i přesnost ručního texturování.

Není asi velké překvapení, že prvním předpokladem pro zapojení technologie je kvalitní vektorový 3D model objektu.

Jaké jsou požadavky na 3D modely objektů?

Každý 3D objekt musí být složený z topologicky čistých a uzavřených polygonů jednotlivých stěn, ploch. To znamená pravidelnou vizuální kontrolu automatizovaně vzniklých objektů. Při kontrole je především brán zřetel na polohovou správnost a úplnost 3D modelů budov.

Pro správný výsledek texturace má velký význam také orientace normálového vektoru každé stěny. Vzhledem k tomu, že tyto podmínky platí i pro šikmé stěny střešních plášťů a pro podrobnější výstupky na střechách 3D objektů, bývá každá jednotlivá budova složena z několika desítek až stovek dílčích ploch.

Šikmé letecké snímky používané k opláštění

V další fázi této technologie je nutný správný výběr leteckých snímků, které budou použity do automatického opláštění. Z klasického kolmého snímkování se nám totiž nepodaří v dostatečné kvalitě získat potřebný počet fotografií fasád objektů, a proto do samotného pořízení vstupuje šikmé letecké snímkování. Získat tak podrobnou fotodokumentaci fasád leteckým snímkováním celého města může být při vhodném umístění kamer a kvalitní přípravě otázkou necelého dne.

V současné době se šikmé snímkování provádí soustavou tří až pěti leteckých kamer. Výsledkem jsou šikmé letecké snímky ve vysokém rozlišení. Toto rozlišení se pohybuje ve středech snímků kolem 5 až 10 cm/pixel.

Vzhledem k tomu, že 1 km² vyžaduje pořízení až stovek kolmých a šikmých snímků, bylo nutné připravit také prostředí, které by bylo schopno tyto snímky poskládat, analyzovat a vybrat z nich pro další použití ty nejvhodnější.

Při výběru snímků, jež budou využity do opláštění, se řídíme několika kritérii, kterým podle potřeb přikládáme určitou váhu.

Některá kritéria výběru:

• Vzdálenost texturované plochy od středu snímku.
• Vzájemná poloha normálových vektorů snímku a texturované plochy.
• Minimální zakrytí ostatními objekty.

Z nejvhodnějšího snímku je pak automaticky vygenerována textura ve formě rastrového souboru s proměnným, nebo pevně definovaným rozlišením s ohledem na kvalitu zobrazení.

Obecně jde o transformaci, jejímž cílem je transformovat natočené plochy, pořízené z kolmých, popřípadě šikmých snímků, do souřadnicového systému. Podobně jako u klasických ortofotomap dostáváme polohově umístěné snímky, které obsahují informaci o svém umístění v souřadnicovém systému a také informaci o rozlišení.

Tyto informace o prostorovém umístění textur jsou následně uloženy do souboru, který slouží jako vstup do zobrazovacího systému.

Zobrazovat vzniklé opláštěné rozsáhlé plochy zástavby je pak stejné jako načíst jiné geometrické objekty. Takto texturované objekty umožňují jak snadnou vizualizaci a prohlížení, tak (v množství existujících programů) jejich další reprezentaci přes internet.

Nespornou výhodou dokumentace fasád a jejich umístění do souřadnic je archivace současného stavu. Výstupy využijí architekti, urbanisté, památkáři. Velký potenciál mají tato data i v cestovním ruchu.