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Möglichkeiten der 3D-Visualisierung mit
Zeitbezug in Webmapping-Lösungen
Andre Schücker und Martin Gemeinholzer
Einleitung
Anwendungsfelder
Besonderheiten der 3D-Darstellung
Beispielvisualisierungen
Google Earth Plugin, KML und COLLADA
KML und Freemarker Templates im Geoserver
Zukünftige Entwicklungen
HTML5, WebGL
07.07.2011
Möglichkeiten der 3D-Visualisierung mit Zeitbezug in Webmapping-Lösungen
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Einleitung
• zunehmende Verbreitung von 3D-Darstellungen
(z.B. Stadtmodelle)
• vielfältige Anwendungsbereiche für Zeitreihen
zusätzlicher Informationsgewinn durch
Kombination von Zeit und 3D bei komplexen Daten
• Webmapping nutzt die Vorteile des Internets
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Einleitung
Besonderheiten der 3D-Darstellung:
• Aufrechterhaltung der Wahrnehmungsgewohnheiten (3D-Raum)
• interaktive Navigation, muss erlernt werden
• nicht nur bestehende Geoobjekte, sondern auch Attributdaten können
durch 3D-Objekte visualisiert werden
• Visualisierung von Attributwerten durch Größe
von Elementen im 3D Raum problematisch
(Objektgröße vs. Entfernung)
• 3D nicht in jedem Fall sinnvoll
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Beispielvisualisierungen
Voraussetzungen:
• Visualisierung von 4D-Geodaten als Webanwendung
noch wenig entwickelt
• Installation eines Browser-Plugins erforderlich z.B.
• Google Earth-Plugin
• NASA Worldwind
• Flash
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Google Earth-Plugin, KML und COLLADA
• Google Earth Plugin
• stellt virtuellen Globus im Browser zur Verfügung
• Steuerung über Google Earth API
• Geodaten können über KML integriert werden
• Keyhole Markup Language (KML)
•
•
•
•
•
•
XML-basierte Auszeichnungssprache für Geodaten
ursprünglich für Google Earth entwickelt
seit 2008 OGC-Standard
Darstellung 2- und 3-dimensionaler Daten
zeitliche Animation
Einbindung von 3D-Modellen
• COLLADA
• XML-basiertes offenes Austauschformat für 3D-Daten
• kann in KML eingebunden werden
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Beispiel Wetterballon
- KML, COLLADA und PostgreSQL/ PostGIS Simulierter Flug eines Wetterballons:
• zeitlicher Verlauf des Aufstiegs bis in 30.000 m Höhe
• Erfassung von Messwerten in kurzen Zeitintervallen
(Temperatur, Ozonkonzentration, Luftdruck)
• Visualisierung der Messwerte über
• Position
• Farbe
• Größe
• Form
• Ausrichtung
von COLLADA-Objekten
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Demo
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Technische Umsetzung
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Temperatur: -51.7682°C
Luftdruck: 22.66 hpa
Ozonkonzentration: 10.66 µg/g
Koordinaten: 13.7005794421
52.2755452492
KML
Zeitlichevon
Abfrage
Visualisierung
Animation
Attributdaten
von Attributdaten
beweglicher 3D-Objekte
PHP-Skript
Beispiel Thematische Kartographie
- KML und Freemarker Templates im Geoserver • Geoserver ist ein in Java
geschriebener Open Source Mapserver
• Datenquellen: u.a. Shapefile, PostGIS-Datenbank, WFS
sowie verschiedene Rasterdatenformate
• liefert u.a. WMS, WFS, WFS-T und WCS
• kann u.a. KML als WMS ausliefern
• über Freemarker Templates lassen sich einfache
Visualisierungen von Zeitreihen und zeitlich animierte
extrudierte 3D-Flächen verwirklichen
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Beispiel Thematische Kartographie
- KML und Freemarker Templates im Geoserver -
Einschränkungen:
• keine Einbindung von COLLADA Modellen
• Redundanzen: für jeden Zeitpunkt muss ein Geoobjekt
gespeichert werden
• keine Interpolation von Zwischenwerten zur stufenlosen
zeitlichen Animation
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Beispiel Thematische Kartographie
description.ftltime.ftl
<hr>Country:
height.ftl
${NAME.value}<br>
Total wind production in ${von.value}:<br><br><font
size="+2">${QUANTITY.value}</font>&nbsp;(Kilowatt-hours,
million)<br> ...
${von.value?date('yyyy')}||${bis.value?date('yyyy')}
${50?number * QUANTITY.value?number}
Zukünftige Entwicklungen
• bisher wird ein proprietäres Browser-Plugin
benötigt für 3D-Darstellung
• zukünftig: HTML5 + WebGL = Plugin-frei
• Schnittstellen müssen geschaffen werden
• Beispiele:
• webglearth.com
• chromeexperiments.com/globe
• ninepointfive.org
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webglearth.com
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chromeexperiments.com/globe
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ninepointfive.org
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Vielen Dank!
Weitere Informationen auf
www.geosysnet.de/4dwebmapping
• weiterführende Links
• Poster
• Präsentation
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