Popis funkcionality GeoShow3D

1 Úvod

Všechny níže uvedené produkty jsou založeny na technologii GeoShow3D a byly navrženy k uspokojení nejrůznějších potřeb širokého okruhu zákazníků:

• Lite
  je bezplatná verze programu pro jakéhokoliv uživatele (freeware).
• Publisher
  umožňuje editaci existujících scenérií (aktualizaci informací a přidávání nových objektů).
• Pro
  umožňuje uživateli vytvářet nové a editovat existující scenérie.
• Terrain Server
  je aplikace, která přenáší data po internetu a slouží pro vizualizaci v reálném čase.
• Image Server
  je aplikace, která přenáší 3D data po internetu na principu Frame by Frame - obrázek po obrázku.

1.1 Lite

GeoShow3D Lite je prohlížeč dynamických 3D kartografických souborů ve formátu *.gs. Tato velmi výkonná aplikace umožňuje uživateli volný pohyb nad vrstvami rastrových a vektorových dat zobrazených na modelu terénu. Aplikace je velmi jednoduše ovládatelná a obsahuje širokou škálu funkcí kromě vlastního pohybu v trojrozměrném modelu terénu.

Pro aplikaci lze snadno změnit její vzhled. Je možné měnit úvodní obrazovku, dialog "O aplikaci" a loga. Další formou přizpůsobení aplikace je obsažení zvláštních funkcí programu a připravuje se možnost kompletního přizpůsobení grafického uživatelského rozhraní.

V tuto chvíli je GeoShow3D Lite dostupný pro operační systém Windows 98 a vyšší. Používá DirectX, který bude v nové verzi nahrazen OpenGL. Připravuje se také verze pro Linux.

1.2 Publisher

Klient GeoShow3D je aplikace, určená pro uživatele, jejichž práce zahrnuje práci s objekty umístěnými v terénu. Takové objekty mohou být editovány použitím tohoto softwaru a multimediální informace o nich může být snadno připojena do scenérie vytvořené pomocí GeoShow3D Pro. Tento software také zahrnuje modul, který umožňuje generovat videosekvence. Pro obsluhu tohoto programu není potřeba profesionální úroveň kartografických znalostí.

Program obsahuje celou funkčnost GeoShow3D Lite. Ve verzi Publisher není možné vytvořit nový projekt, nebo importovat digitální model terénu či vrstvu. Toto lze pouze ve verzi GeoShow3D Pro.

1.3 Pro

GeoShow3D Pro je profesionální aplikace potřebná pro vytváření 3D scenérií z 2D kartografických dat a digitálního modelu terénu. Tento software je výkonným nástrojem pro profesionálního uživatele při zpracování kartografických dat.

Zahrnuje veškeré funkce GeoShow3D Publisher.

2 Vlastnosti

Následující odstavce popisují všechny vlastnosti dostupné v různých verzích GeoShow3D. Poznamenáváme, že většina funkcí je dostupná ve všech verzích, ale vytváření obsahu a objektů je možné jen pomocí GeoShow3D Publisher nebo Pro.

2.1 Vizualizace v reálném čase

GeoShow3D umožňuje vizualizaci 3D rozsáhlých oblastí v reálném čase i na běžných domácích počítačích. Je to možné díky skutečnosti, že program používá pouze minimální množství dat, která jsou opravdu nutná pro zobrazení terénu. Části, které nejsou viditelné stejně jako terénní detaily, které nejsou rozeznatelné, nejsou nahrávány.

K dosažení maximálního výkonu jsou používány víceúrovňové datové struktury a související techniky zpracování dat. Když je zobrazována vzdálená část terénu, postačí zobrazit reprezentovanou část jen v nízkém rozlišení, které zabere mnohem méně paměti, než originál s vysokým rozlišením.

Program bezešvě vykresluje vektorová a rastrová data a dynamicky určuje, která data budou stahována a nahrávána k vykreslování terénu, aby byla zabezpečena optimální výkonnost a geometrická kvalita v libovolném detailu zobrazení.

Uživatel může měnit nastavení kvality zobrazování vůči výkonu a může také měnit nastavení grafické karty, obnovovací kmitočet (obvykle 25 fps), a další.

GeoShow3D může zobrazit až 8 rastrových vrstev zároveň, jak překrývajících se, tak průhledných (v závislosti na kvalitě grafické karty).

Zda aplikace vizualizuje 3D terény umístěné na lokálním počítači nebo po internetu není pro uživatele důležité. Výkon je v obou případech stejný, jen čas pro vykreslení stejného detailu zobrazení se může lišit v závislosti na rychlosti internetového připojení.

2.2 Terén

3D terén se v podstatě sestává z výškové souřadnicové sítě (definované digitálním výškovým modelem), který je pokryt jednou nebo více vrstvami (rastrová data).

Terény mohou být prohlíženy všemi verzemi GeoShow3D, ale vytvářeny mohou být pouze pomocí GeoShow3D Pro.

2.2.1 Výšková data

Výšková data mohou být importována v různých formátech. Jsou podporovány pouze formáty s pravidelnou sítí bodů. Během procesu importu, jsou data převedena do vnitřního formátu, který je optimalizován pro vizualizace v reálném čase. Jestliže je to potřeba, data mohou být i komprimována.

Podporované formáty:

2.2.2 Vrstvy

Rastrové vrstvy mohou být importovány v různých formátech souborů. Během procesu jsou data převedena do vnitřního formátu, který je optimalizován pro vizualizace v reálném čase.

Množství vrstev definovaných v projektu limitováno není, ale počet najednou zobrazených rastrových vrstev je limitován grafickou kartou na maximálně osm. Uživatel si může zvolit libovolnou kombinaci vrstev pro vizualizaci.

Vrstva může být nadefinována jako poloprůhledná, nebo v ní lze definovat průhlednou barvu. Další nastavitelné možnosti, které mohou být specifikovány během importu, jsou komprese a optimalizace pro použití na internetu.

Podporované formáty:

2.3 Atributy

Termín atributy je používán pro toponyma, informační body a pohledy.

2.3.1 Toponyma

Toponyma jsou textové a obrazové štítky, které popisují místo v terénu. Jsou sdružovány do kategorií. Mohou se zobrazovat a mizet podle nastavení minimální a maximální vzdálenost pro jejich zobrazení.

Jejich vzhled (font, velikost, barva, atd.) je definovaný pro celou kategorii najednou, ale může být individuálně měněn.

Toponyma mohou být zobrazována ve všech verzích GeoShow3D, ale měnit jejich definici lze pouze ve verzích GeoShow3D Publisher a Pro.

2.3.2 Informační body

Informační body jsou 3D modely umístěné v terénu, které upozorňují na zajímavá místa. Jsou sdružovány v kategoriích. Stejně jakou u toponym se mohou zobrazovat a mizet podle definice minimální a maximální vzdálenosti pro vykreslení.

Vzhled informačních bodů je definovaný pro celou kategorii stejně, ale lze jej měnit i pro jednotlivé body samostatně. 3D model reprezentující informační bod může být jeden ze standardních modelů poskytovaných aplikací (např. krychle, pyramida, kužel, válec, ...), nebo vytvořený v jiné aplikaci a importovaný (stavba, socha, silnice, letadlo, větrný mlýn, atd.). 3D modely mohou být pohyblivé (animované).

Multimediální informace (jako jsou text, obraz, video, webová stránka, atd.) mohou být k informačním bodům připojeny ve formě URL odkazu na soubor nebo na webovou stránku. K jejich zobrazení dojde po poklikání na 3D model.

3D modely mohou být exportovány z programu 3D Studio Max pomocí speciálního plug-in, který je součástí verze GeoShow3D Pro.

Informační body a k nim připojené soubory mohou být prohlíženy ve všech verzích GeoShow3D, ale definovány mohou být pouze ve verzích GeoShow3D Publisher a Pro.

2.3.3 Pohledy

Pohled je definován umístěním kamery a její orientací. Po vybrání předdefinovaného pohledu se kamera pomocí automatického pilota na toto místo přesune.

Pohledy mohou být vybírány ve všech verzích GeoShow3D, a definovány mohou být pouze u verzí GeoShow3D Publisher a Pro.

2.3.4 Import / Export

Atributy (toponyma, informační body a pohledy) mohou být importovány a exportovány do databáze programu Microsoft Access nebo do chráněného formátu souboru, který zabezpečuje ochranu proti kopírování dat.

Import a export lze používat ve verzích programu GeoShow3D Publisher a Pro.

2.4 Navigace

2.4.1 Volný let

Uživatel má možnost volného letu nad terénem, kdy může zároveň měnit pozici kamery a její orientaci (pozici, výšku, kurz, sklon a natočení). K ovládání je možno požívat klávesnici, myš, joystick, game-pad a další vstupní zařízení.

Je možné letět v konstantní výšce (pohybem šipek vpřed, vzad, vlevo, vpravo), pohybovat se pod určitým úhlem sklonu (tzn. přibližovat se nebo naopak oddalovat). Zároveň je také možné pohybovat se nahoru a dolů pouze vertikálně.

Další způsob jak letět volně nad územím je pomocí myši - kliknutím do obrazovky a tažením ve směru zamýšleného pohybu. Kamera bude myš plynule následovat.

Uživatel může také měnit rychlost letu. Zároveň lze předdefinovat rychlost letu v závislosti na aktuální výšce nad terénem. Kombinace těchto možností zlepšuje jak ovládání, tak přirozený pocit z letu během navigace. Zároveň lze nastavit minimální výšku letu v závislosti na rozlišení rastrových vrstev.

Volná letová navigace je dostupná ve všech verzích GeoShow3D.

2.4.2 Cesty s průvodcem

Cesta s průvodcem se sestává z dráhy letu která je následovaná automatickým pilotem. Během letu může být přehráván zvukový doprovod (hudba nebo komentář). U předem definovaných lokalit jsou uživateli představovány multimediální informace jako např. texty, obrázky, videa, zvuky, webové odkazy nebo jakékoliv dokumenty, které lze přímo prohlížet.

Cesty s průvodcem mohou být spouštěny ve všech verzích GeoShow3D, ale mohou být předdefinovány pouze v GeoShow3D Publisher a Pro.

2.4.3 Click-and-Go

Po kliknutí na štítek toponym nebo kliknutím přímo na nějaké místo v terénu s Vámi automatický pilot k danému místu doletí. Také je možné kliknout do přehledové mapky a dostat se přímo k hledanému umístění.

Tato volba je dostupná ve všech verzích GeoShow3D.

2.4.4 Automatické vyhledávání

Automatické vyhledávání je dostupné pro toponyma, informační body a souřadnice.

Tříděné seznamy mohou být zobrazovány jak pro toponyma, tak i pro informační body zároveň. Kliknutím na libovolný název z tohoto seznamu aktivujete automatického pilota, který s Vámi na vybrané místo doletí. Je také možné zadat jméno toponyma nebo informačního bodu a při psaní je aktivní automatické dokončování slov podle seznamu.

Uživatel může také přímo zapsat souřadnice umístění a orientaci kamery. Pohled kamery se podle toho přenastaví.

Tato volba je dostupná ve všech verzích GeoShow3D.

2.4.5 Pohledy

Pohled definuje pevné umístění kamery a její orientaci. Po vybrání předdefinovaného pohledu automatický pilot doletí na vybrané místo.

Pohledy mohou být vybírány ve všech verzích GeoShow3D, ale definovány mohou být jen ve verzích GeoShow3D Publisher a Pro.

2.4.6 Přehledová mapa

Přehledová mapa je 2D mapa území a je zobrazena v samostatném okně. Zároveň je v této mapce indikována současná pozice a orientace kamery. Při pohybu myší po přehledové mapce jsou zobrazovány odpovídající souřadnice. Kliknutím do přehledové mapky lze změnit polohu kamery ve 3D scenérii (viz. 2.4.3 Click-and-Go).

Funkce přehledové mapky můžete využít ve všech verzích GeoShow3D, ale nadefinovat lze pouze ve verzi GeoShow3D Pro.

2.4.7 Zobrazení souřadnic

Polohové informace o umístění kamery jsou stále zobrazovány na displeji. Zobrazují se rovinné souřadnice a výška.

Souřadnice mohou být zobrazeny v UTM nebo v zeměpisných souřadnicích, a v dalších souřadných systémech. Údaje o výšce mohou být vztaženy ke střední hladině moře nebo k referenčnímu elipsoidu.

Zobrazení souřadnic je funkcí všech verzí GeoShow3D.

2.4.8 GPS

K programu GeoShow3D je také možné připojit GPS zařízení. 3D model pak bude zobrazovat pozici, orientaci a pohyb GPS aparatury. GPS záznam je vygenerovaný automaticky, proto je možné ho přehrávat i později bez opětovné potřeby zapojení GPS.

Pro přehrávání GPS jsou dostupné různé volby (interpolace cesty, pohyb po terénu, rychlost přehrávání, velikost modelu, atd.).

Tato volba není dostupná ve standardních vydáních produktů GeoShow3D.

2.5 Nástroje

2.5.1 Video

Videa mohou být vytvářena ve formátu AVI s použitím jakéhokoli nainstalovaného video kodeku. Uložená trajektorie letu může být prohlížena a uložena jako video. Trajektorie letu může být zaznamenávána automaticky během navigace, nebo mohou být nejprve vybrány jednotlivé klíčové body a ty jsou pak převedeny na dráhu letu. Do letové dráhy je možno převést také uložené pohledy.

Nástroj videa je dostupný jen ve verzích GeoShow3D Publisher a Pro.

2.5.2 Měřící nástroje

Dostupné měřící nástroje zobrazují souřadnice a aktuální výšku v terénu, počítají vzdálenosti, profily, plochy a obvody. Uživatel může přímo v terénu načrtnout bod, dráhu nebo území, které chce, aby bylo změřeno.

Následující dostupné měřící nástroje jsou:

• Pozice
  Tato volba zobrazuje souřadnice a výšku vybraného bodu.
• Vzdálenost
  Tento nástroj umožňuje zakreslit úsečku měřené vzdálenosti přímo do terénu. Je měřena šikmá vzdálenost, vodorovná vzdálenost, výškový rozdíl mezi koncovými body, minimální a maximální sklon terénu. Je měřena přímá vzdálenost bez ohledu na průběh terénu.
• Profil
  Tento nástroj umožňuje zakreslit úsečku měřené vzdálenosti přímo do terénu čarou, která leží na terénu. Zobrazuje délku profilu, vodorovnou vzdálenost, výškový rozdíl, minimální a maximální sklon terénu. Vzdálenost je měřena po povrchu terénu.
• Plocha
  Tato volba umožňuje pomocí úseček nakreslit obvod měřené plochy. Jsou zobrazeny plocha a obvod šikmé plochy a plocha a obvod průmětu do vodorovné roviny.

Měřící nástroje jsou dostupné ve všech verzích GeoShow3D.

2.5.3 Přehledová Mapa

Přehledová mapa je 2D mapa terénu, která je zobrazena v samostatném okně. V této mapě je zachycena aktuální pozice a orientace kamery. Při pohybu myší po mapce se ukazují odpovídající souřadnice. Kliknutím do libovolného místa přehledové mapky se okamžitě do stejného místa posune i kamera ve 3D okně (funkce "click-and-go").

Přehledová mapa může být používána ve všech verzích GeoShow3D, nadefinována může být ale pouze ve verzi GeoShow3D Pro.

2.5.4 Legenda

Legenda je obrázek s vysvětlením barev a symbolů ve scenérii. Pokud je definována, je zobrazena v samostatném okně.

Legenda je používána ve všech verzích GeoShow3D, nadefinována může být ale pouze ve verzi GeoShow3D Pro.

2.5.5 Snímky

Uživateli se nabízí možnost vytvořit snímek, který zachycuje aktuální pohled. Může být uložen jako bitmapa (*.bmp) nebo jako soubor ve formátu *.jpg. Tento snímek je možné přímo z aplikace vytisknout nebo poslat e-mailem.

Tato možnost je dostupná ve všech verzích GeoShow3D.

2.5.6 Označení místa

Uživatel může jednoduchým kliknutím v 3D modelu označit šipkou jakékoliv místo. Toto může v souvislosti s funkcí posílání snímků e-mailem usnadnit kontakt s jinými uživateli.

Tato volba je dostupná ve všech verzích GeoShow3D.

2.6 On-line

Soubory 3D scenérií mohou být pomocí GeoShow3D Terrain Server prohlíženy po internetu.

GeoShow3D aplikace přistupují k serverům pomocí proprietárního protokolu, který zabezpečuje optimální výkonnost. Speciální komprese dat a administrační datové techniky jsou používány k minimalizaci množství informací, které se stahují po internetu. Umožňuje to vizualizaci v dobré kvalitě a bez dlouhého čekání. Uchováváním stahovaných dat v paměti se dosahuje toho, že žádná data se nestahují více než jedenkrát. Zda aplikace vizualizuje 3D terény lokalizované na místním počítači nebo na internetu není pro uživatele důležité. Výkon je v obou případech stejný, jen čas pro dosažení stejné kvality zobrazení dat se může lišit v závislosti na rychlosti internetového připojení.

Prohlížení scenérií on-line je možné ve všech verzích GeoShow3D.

2.7 Publikování

Jakmile je projekt scenérie vytvořen, GeoShow3D Pro přetvoří a zkomprimuje všechna data do jednoho distribuovatelného souboru (*.gs formátu), který může být načten ve verzích GeoShow3D Lite, Publisher a Pro. Tento soubor nemůže být modifikován, ani z něj nemohou být žádná data extrahována. Je to tedy velmi bezpečná metoda distribuce vzhledem k autorským právům chráněného materiálu.

Multimedia a ostatní dokumenty, které se odkazují na informační body, nejsou zahrnuty v tomto souboru, ale jsou uspořádány v samostatné složce a mohou být distribuovány spolu s *.gs souborem.

Publikování je možné pouze ve verzi GeoShow3D Pro.

Královéhradecký kraj