Представим, что вы решили создать 3D-модель города: первые шаги в этом деле могут быть довольно трудны, но увлекательны.
Содержание:
Моделирование городов в 3D
Модели городов России
Объемные рисунки городов
Панорамы городов мира
Моделирование городов в 3D
Объемные средства и инструменты в настоящее время широко и повсеместно используются. Моделирование различных объектов получило невообразимую популярность в связи с развитием и распространением компьютерных технологий.
Нельзя говорить о том, что подобные технологические тренды появились только в последние годы, однако они все более и более набирают популярность. Планомерная работа специалистов в этом направлении ведется уже десятки лет.
Возможно, история такого творчества не так длинна по сравнению со многими другими, но при этом за короткое время своего существования это направление пережило бурное и стремительное развитие.
Появление 3D-рисунков и планов тесно связано с развитием геоинформационных технологий (ГИС), благодаря чему полученные панорамы территорий обладают высокой точностью и привязкой к реальным географическим координатам. Активно набираются данные для создания трехмерных геоинформационных систем, и считается, что за таким способом хранения данных будущее.
Основные способы построения объемных рисунков городского пространства и других территорий подразделяются на следующие виды:
- автоматические;
- полуавтоматические;
- ручные.
Первое направление — это самое легкое направление с точки зрения тех навыков, которые требуется от будущего создателя 3D-рисунков. Однако, такие технологии были созданы относительно недавно, а для получения данных для представления информации в объемном виде необходим определенный набор аппаратного и программного обеспечения.
Помимо специальных компьютерных программ требуется наличие цифровых камер Pictometry или Geosystem 3-OC-1, а также самолет для осуществления аэрофотосъемки. Если к преимуществам такой технологии относится ее высокая скорость и фотореалистичность, то к недостаткам можно причислить недостаточную точность с точки зрения геометрии и низкое качество текстур изображения.
Кроме того, в процессе автоматического построения объемного представления территории возникают многочисленные погрешности. Многие объекты, которые в реальности отличаются друг от друга, в модели сливаются между собой. Таким образом, изображение становится недостаточно детализированным: здания, деревья и рельеф зачастую выглядят как одна сплошная поверхность.
Полуавтоматические способы воплощения подобных концепций во многом сглаживают недостатки предыдущей методики реализации объемных изображений городов. Однако, точно так же результат работы обладает низкими текстурами вследствие низкого разрешения аэрофотоснимков по сравнению с изображениями, полученными с помощью наземной фотосъемки.
Зато геометрическая точность такого трехмерного воплощения существенно повышается, а здания в ней становятся полноценными отдельными объектами.
Более традиционными и в то же время трудоемкими методами релиазации объемных панорам различных территорий являются ручные инструменты компьютерного софта. Для этих целей используется следующее программное обеспечение:
- ArcGIS+3DAnalyst;
- Google SketchUp4;
- ArchiCAD;
- AutoCAD;
- 3ds Max.
Процесс работы над деталями панорамы является очень трудоемким, однако, чем больше сил прикладывается к реализации такого масштабного дела, тем лучше результат. Современные графические редакторы, используемые в программах, связанных с геоинформационными системами, позволяют немного облегчить творческую работу, однако все равно большинство операций проводится вручную.
Именно таким образом работали над реализацией концепции по воплощению в жизнь макета подмосковного городка Дубны, который вы можете увидеть на представленном видео.
К недостаткам таких методов является низкая фотографическая реалистичность полученного проекта. В процессе подготовки проекта изображение, полученное с помощью фотосъемки, соединяется со стандартными текстурами графических библиотек. Чаще всего результат такого синтеза получается нереалистичным и искусственным.
Воплощение территорий в трехмерном виде отличаются недостаточной точностью с точки зрения точности передачи объемных объектов, таких как многочисленные здания, разбросанные по городу. Для удобства работы сооружения поддаются типологии, что во многом схематизирует результаты творческого процесса.
Однако, в ручном исполнении существует множество преимуществ. Результаты работы обладают высокой степенью детализации, а каждый объект наделен атрибутивной информацией, которая к нему привязана.
Фотографии обрабатываются вручную оператором. При этом процессе убираются все лишние объекты, обрабатываются нечеткие линии, устраняются тени, корректируется полученное изображение.
Для тех, кто хорошо разбирается в компьютерных технологиях, не составит большого труда разобраться в специфических инструментах, представленных в геоинформационных системах. Однако, не все программы представлены в свободном доступе, ведь они предназначены для профессионального использования.
Сам процесс создания 3D-моделей очень трудоемкий. И, чтобы создать детализированную модель, вам придется потратить немало времени и сил. Зачастую многие подобные проекты создаются целым коллективом разработчиков.
Модели городов России
Наша родина богата своими достопримечательностями, разбросанными по всей нашей необъятной территории. Одну из трехмерных панорам создали для такой туристической мекки, как Санкт-Петербург. Представленная концепция отличается глубокой степенью проработки и поражает количеством маленьких деталей.
Когда речь идет о воплощении в жизнь 3D-макета города, первое, что приходит в голову, это необходимость проработки архитектурных деталей.
Однако, помимо зданий и сооружений, схема Санкт-Петербурга включает в себя и другие детали: транспорт, элементы ландшафтного дизайна, а также фигурки людей.
В макете Санкт-Петербурга, информацию о котором можно при желании найти на одном из популярных IT-порталов, воспроизведен город в том виде, в каком он представал перед туристами в далеком 18 веке. Соответственно, окружающая обстановка и костюмы жителей соответствуют именно той исторической эпохе.
Масштаб представления данных в макете — 1:87. Концепция его воплощения очень тщательно проработана и сразу же привлекает к себе внимание аудитории своей детальностью.
Здесь внимательный зритель сможет при желании насчитать 1000 различных зданий, а также 25 тысяч человек, гуляющих по дорогам протяженностью в 305 метров в рамках модели. А сколько это составляет при переводе на реальные цифры, особо любознательные читатели могут рассчитать самостоятельно.
Кстати, горожане столицы Российской империи не только гуляют: это прерогатива более обеспеченных слоев населения. Простой рабочий люд в это время трудится в многочисленных мастерских, разбросанных по городу.
Площадь миниатюрного города составила 1,5 тыс. квадратных метров. Отличительной особенностью данного проекта является то, что в ней есть и водные элементы. Ведь Санкт-Петербург — известная морская столица, которая славится своими многочисленными реками и каналами.
На функционирование такого уникального объекта расходуется около 20 тысяч тонн водных ресурсов. Масштабы такой идеи по-настоящему впечатляют.
Бюджет создания такой интересной объемной панорамы составил порядка 5 миллионов долларов. А уж сколько трудовых усилий потратили на него его создатели, остается загадкой.
Объемные рисунки городов
Если вы задались целью создания модели любой территории, лучше всего начинать с самых простых техник и приемов. Для начала набросайте небольшой рисунок, который сможет стать прототипом вашего будущего проекта.
Построением 3D-схем городских территорий профильно занимаются многие архитектурные компании. Данные для построения панорам обладают высокой точностью благодаря использованию современных достижений аэрофотосъемки.
В ходу многочисленные геоинформационные технологии, которые не оставляют никакие, даже самые амбициозные проекты, без возможности реализации.
Современные возможности по созданию объемных изображений городов просто поражают даже самое изощренное воображение. Например, компания «ГеоСкан» создала трехмерный рисунок такой крупной точки на карте России, как Томск.
Она охватывает собой основную часть территории площадью 320 квадратных километров. Проект отличается высокой детализированностью и точностью привязки к географическим координатам.
Такая профессионально созданная панорама города имеет самые широкие возможности практического применения. Речь идет как о нуждах кадастра, так и о туристических целях. Есть возможность использовать использовать данный проект при размещении объектов торговли и транспорта, а также при оказании информационных услуг населению.
Объемные изображения и рисунки можно использовать и в деле, связанном со спасением жизни людей. Например, такие проекты могут понадобиться при прогнозировании различных чрезвычайных ситуаций, а также планировании эвакуационных и спасительных мероприятий.
Подобные проекты могут помочь и в налаживании инвестиционной деятельности города. Наглядность модели способствует привлечению потенциальных инвесторов, готовых вложить средства в дальнейшее развитие и реализацию потенциала территории.
Панорамы городов мира
Естественно, что технологии объемного моделирования известны не только в России, но уже давно успели распространиться по всему миру.
Если говорить о наших ближайших созданиях, то в Молдавии создали 3D-схему своей столицы — Кишинева. Проект разработали студенты факультета градостроительства и архитектуры, получающие свое образование в стенах Технического университета Молдовы.
О начале работы над проектом было заявлено в 2015 году. По сравнению с упомянутым выше Санкт-Петербургом, Кишинев представляет собой достаточно небольшой населенный пункт. Соответственно, и студенческий проект выглядит не столь масштабным. Планируется, что в готовом виде инсталляция займет всего лишь 400 метров квадратных по площади.
Любая студенческая работа, как правило, создается не только с обучающей целью, но и в расчете на последующее практическое применение.
А ведь 3D-модели в последнее время получили невероятную популярность, и они вполне могут стать новым городским туристическим объектом наряду с традиционными достопримечательностями.
Еще одна возможность практического применения подобного объемного изображения заключается в возможности установить его на улицах города и создать таким образом своеобразный туристический путеводитель.
Для этого всего лишь необходимо дополнить первоначальный проект светодиодным освещением. И, конечно же, не стоит забывать о профиле подготовки, по которому обучаются студенты, выступающие в роли авторов данной концепции.
Готовые результаты кропотливой работы можно использовать для обеспечения наглядности в процессе архитектурного проектирования.
Есть мнение, что никакое 3D-моделирование при помощи современных компьютерных программ не способно полностью заменить построение настоящих моделей, в которых полностью соблюдаются возможности представления объектов с их шириной, высотой и глубиной.
Только на таких объектах можно избежать искажений и погрешностей, что обеспечит точность при проведении градостроительного планирования и архитектурного проектирования.
Создание объемных панорам различных территорий — это новый популярный тренд. В интернете можно найти ресурсы, где умельцы компьютерного моделирования выкладывают свои работы, доступные для скачивания.
Результаты кропотливого творческого процесса представлены в различных цифровых форматах, что облегчает поиск софта для их просмотра с помощью персонального компьютера и делает его выбор более широким и разнообразным.
И цель воплощения в жизнь таких трехмерных рисунков не направлена на архитектурное проектирование. Речь идет, скорее, о демонстрации возможностей современных информационных технологий и графических редакторов.
Созданные трехмерные панорамы поражают воображение. В сети появляется множество восторженных отзывов на подобные работы графических дизайнеров.
За 1 месяц с помощью применения полуавтоматических геоинформационных технологий была создана трехмерное изображение территории Винницы, которая расположена на Украине. При ее создании использовалась программное обеспечение «Геосистема», а для проведения съемок применялась камера 3-DAS-1.
Полученные данные обладают высокой точностью и охватывает собой практически все районы рассматриваемой территории. Площадь проекта составляет 3 квадратных метра.
Накоплением геоинформационных данных активно занимаются такие известные компании, как Microsoft и Google. Всем известная возможность виртуальных прогулок по улицам основных крупных точек мира, предоставляемая сервисом Гугл Карты. В настоящее время трехмерная передача данных о земной поверхности становятся неотъемлемым атрибутом баз данных, содержащих географическую информацию.
Крупные компьютерные корпорации выкупают новейшие и самые перспективные технологии у более мелких разработчиков. Буквально за последние 5 лет геоинформационные технологии существенно обогатились за счет появления новых разработок в этой области, а также их коммерческого воплощения.
Все более укрепляются позиции полностью автоматизированных технологий воплощения объемных панорам, представляющих различные виды на карте мира.
Всем известна популярная технология Google Earth. При создании и наполнении его 3D-слоя используются ручные инструменты моделирования. Для этого применяется разработанная той же компанией технология Google SketchUp.
Все созданные различными редакторами, разбросанными по всему миру, полученные данные проходят предварительную модерацию при помощи специального сервиса на сайте 3D Warehouse. Таким образом, сервис Google Earth пополняется только проверенной информацией.