Von der Karte zum räumlichen Modell

3D-Modell

Grundlagen Geologische Karte Perspektivische Ansichten

Von der Karte zum räumlichen Modell
Grundlage des digitales Höhenmodells von Bhutan und Umgebung ist ein Ausschnitt des Höhendatensatzes GTOPO30. Zur Darstellung der geologischen Einheiten wird das 'Texture-Mapping'-Verfahren angewendet. Die Karte wird dazu in Form einer Bitmap (Raster mit farbigen Bildpunkten) gespeichert.
Jedem geometrischen Punkt im Dreiecksnetz des Höhenmodells wird eine Texturkoordinate zugewiesen. Mit diesen Koordinatenpaaren werden Positionen im Geländemodell in Beziehung zu den korrespondierenden Orten der 2D-Bitmap der Karte gesetzt.
So können bei der Berechnung der perspektivischen Ansicht die Farbinformationen aus der Geologischen Karte entnommen werden. Je nach Stellung der Lichtquellen im Modellraum wird zusätzlich die Schattierung berechnet, damit die Darstellung räumlicher wirkt.
Probleme
Der dargestellte Ausschnitt (25-30 Grad östlicher Länge, 88-93 Grad nördlicher Breite) wurde in 250x250 Zellen unterteilt, damit das Modell auch an einem PC interaktiv visualisiert werden kann. Damit ist jeder Höhenpunkt mehr als 2km von seinem nächsten Nachbarn entfernt, obwohl der Datensatz GTOPO30 mehr als 800x800 Zellen in dieser Region enthält. (GTOPO30: Höhenpunkte liegen im Abstand von 30 Bogensekunden. Das entspricht in diesen Breitengraden Abständen von etwa 800m in Ostwest-Richtung und etwa 900m in Nordsüd-Richtung).
Der Ausschnitt aus dem Höhendatensatz wurde mit dem Generic Mapping Toolkit projiziert (Universal Transverse Mercator). Die Geologische Karte entstand auf der Grundlage von Luftbildern und weicht lokal von dieser Projektion der Höhendaten ab. Bei einer Maschenweite von 2km des relativ groben Höhenmodells fließen dann in der perpektivischen Berechnung an manchen Stellen die Flüsse aus der Karte nicht exakt im Tal des Geländemodells.
In unseren Programmen muß die Textur (Bitmap der Karte) quadratisch sein. Bei der Darstellung der gesamten Karte ergeben sich daher breite Ränder im Norden und Süden, die außerhalb der Karte liegen. Weil die verwendete Textur am PC eine Auflösung von 1024x1024 Pixeln nicht überschreiten soll, ist die Darstellung nicht sehr detailreich.
Entwickelt wurde der Datensatz GTOPO30 vom U.S. Geological Survey und dem EROS Data Center.