2.2. Языки виртуального моделирования vrml и x3d

На данный момент основными программными средствами создания виртуального геоизображения являются языки программирования X3D и VRML.

При помощи VRML возможно создание трехмерных анимированных графических объектов и манипулирование ими в Веб-среде. Язык программирования обеспечивает интерактивность интерфейса с трехмерной анимационной графикой, а также делает возможным использование звуковой информации, соединяя и синхронизируя ее с графическим изображением. Кроме того, существует возможность использование посторонних графический объектов (фотографии, видео и т.п.).

Каждая сцена моделируется в VRML с выбранной узловой точки при заданном ее положении, направлении и угле обзора. При этом сама точка обзора способна перемещаться, следуя движению курсора или по заранее намеченной траектории. Благодаря этому пользователь «пролетает» над виртуальной моделью или «проходит» по ней.

Язык программирования X3D является наследников более старого VRML. Так как за основу взят VRML, то X3D лежат все те же возможности что и в VRML, однако кроме этого в нем можно создавать анимацию двуногих персонажей (людей и животных), расширенный интерфейс, работа с рядом других языков и кодов (XML, NURBS и т.д.).

По существу, виртуальное моделирование - это сумма технологий, включающая построение трехмерной модели, создание фото-блок-диаграммы, применение анимаций, средств мультимедиа и языков VRML и X3D.

Интерактивное взаимодействие достигается за счет следующих процедур:

• изменение ракурса и точки обзора моделируемого объекта

• варьирование размеров и текстуры объекта

• перемещение в пространстве, окружающем объект

• добавление других объектов и тематических сюжетов

• изменение положения, интенсивности и цвета источника освещения

• введение звуковых эффектов.

Дополнительные возможности дает соединение языка VRML и X3D с языками Java и JavsScript, которые ориентированы на работу в сетевых системах и обеспечивают размещение виртуальных геоизображений в Интернете, появляются цифровые атласы и глопусы (Google Earth).

2.3 Ортофотоизображения как основа виртуальных моделей

Использование аэро- и космических снимков является эффективным средством создания реалистичности виртуальному изображению, делая его похожим на местность. В связи с этим возобновилось изучение ортофотоизображений и их создание. В класс ортофотоизображений входят цифровые фотокарты, ортофотокарты, космические фотокарты и фотопортреты, синтезированные изображения, трансформированные аэроснимки и космоснимки с элементами картографического содержания. Последние создаются посредством совмещения снимка и карты.

Все снимки проходят этап подготовки, во время которого устраняются геометрические искажения, проводится фотограмметрическая обработка и разграфка карт.

С развитием ортофотоизображений в зарубежной литературе начали появляться такие термины как «карто-снимок», «снимко-карты» и «иконокарты».

Благодаря использованию дистанционных средств, таких как спутники и самолеты, стало возможным быстро создавать карты в масштабах от 1:1000 (аэроснимки) до 1:100000 (снимки Ландсат-ТК).

Фотоснимки активно используются при исследовании территории, так как позволяют судить о явлениях, не видимых для простого взгляда. После дешифрирования становиться возможным проследить тектоническое строение территории, геологические структуры, почвенный покров, растительность, ландшафты, экологические ситуации, планы городов и т.п. Кроме того, тематические фотокарты используются для интерпретации данных (использование группы снимков), интерполяции и экстраполяции пространственных закономерностей (используют многоспектральные снимки).

Современные фотокарты делятся на три группы:

• фотокарты с улучшенным фотоизображением (важен сам снимок без его обработки);

• фотокарты с обогащенным картографическим содержанием (данные дешифрирования на первом месте);

• фотокарты с равной долей внимания фотоизображения и картографического содержания.

Совмещение фотокарты с рельефной моделью – первая и важная стадия создания виртуального геоизображения. Чаще всего используются различные фотокарты, в зависимости от тематики модели. Фотокарты «натягивают» на рельефную модель, создавая при этом фото-блок-диаграмму, уже на которую могут наносить в дальнейшем различные элементы содержания или графики, например, элементы районирования или 3D модель здания или растительности.