Ejercicio 1 – Diseño de un producto cartográfico digital en tres

Máster en TIG 2014-15
Técnicas de visualización avanzada
Imparte: Francisco Escobar
Se proponen cuatro ejercicios. Sólo el ejercicio 4 debe ser entregado al profesor
para su evaluación.
Además de estos ejercicios prácticos, deberá entregarse una recensión sobre un
artículo científico que plantee desarrollos en visualización ambiental.
Ejercicio 11
Familiarización con ArcScene
Diseño de un producto cartográfico digital en tres dimensiones
Preliminares
El paquete informático ArcGis ofrece herramientas para la visualización de datos
geográficos en tres dimensiones. Con este ejercicio se pretende aprovechar la
funcionalidad de este software para introducir conceptos de visualización en 3D.
Conocimientos básicos de técnicas de modelado del terreno son necesarios.
Planteamiento
Con la base de datos proporcionada, generar una representación tridimensional en la que
se recoja: relieve, ocupación del suelo, elementos lineales (carreteras y ríos), puntuales
(árboles, edificios) y poligonales (límites administrativos).
Datos
Los datos proporcionados se encuentran comprimidos en el fichero cudgewa_data.zip
y corresponden a una zona rural del estado de Victoria en Australia.
Principales pasos a seguir
1. Arrancar ArcScene
2. Añadir los temas contenidos en el fichero cudgewa_data.zip
a. Observa los datos y la forma de mover la representación obtenida
empelando el ratón
3. Con un doble clic sobre el nombre de cada capa temática, observar y modificar
las opciones que aparecen en la ventana “Layer Properties” (joins&relates, Base
Heights, Extrusion, Rendering, General, Source, Selection, Display, Simbology,
Fields, Definition Query).
4. Cambiar “base heights” en cada capa de forma que se adapten al relieve de la
superficie MDT proporcionada (capa “calc2”)
5. Decidir una exageración vertical apropiada
6. Decidir si conviene elevar (sobre el suelo) los elementos lineales y puntuales
para asegurar su visibilidad
7. Decidir si los límites administrativos deben ser “extrusionados” a la manera de
vallas elevadas
8. Observar la librería de símbolos de ArcScene para adjudicar un símbolo realista
a los elementos puntuales
1
Los ejercicios 1 y 2 son adaptaciones de los propuestos por Ian Bishop (Dpt of Geomatics, Universidad
de Melbourne – www.geom.unimelb.edu.au/cgism/ian.html)
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Técnicas de visualización avanzada
Imparte: Francisco Escobar
Ejercicios 2 y 3 – Diseño de un producto de visualización ambiental para la zona de
Cudgewa (Victoria, Australia) con el programa Forester y diseño 3D de árboles.
Preliminares
Forester v. 1.00.0012 es un programa que importa MDT producidos por Terragen.
También permite que imágenes de satélite sean usadas como texturas y permite que los
objetos sean posicionados en superficie.
La versión gratuita de este software limita los datos a tamaños de 257*257 puntos.
Arboretum es un modulo de Forester para la modelización de árboles y otras especies
vegetales para ser renderizadas en Forester/POV-Ray. Cada árbol es modelado en 3D,
desde el tronco y ramas hasta la forma de cada hoja. El algoritmo es lo suficientemente
flexible como para permitir la creación de cualquier tipo de árbol.
Más información sobre estos dos programas en: http://www.dartnall.f9.co.uk/
Objetivo de la práctica
Crear una representación o un conjunto de representaciones realistas de la zona de
Cudgewa y dos árboles. El alumno deberá explorar las posibilidades de iluminación,
perspectiva, efectos atmosféricos, vegetación etc que ofrecen los programas Forester y
Arboretum.
Datos
Los datos necesarios para este ejercicio son: cudgewa.ter y cudgewa_photo.png
Pasos a seguir
1. Arrancar Forester
2. Cargar el terreno: ctrl.+T o “Load Terrain”
3. Colocar la cámara en una posición adecuada: en la ventana de especificaciones
de la cámara, colocarla en la posición 173,68,11, el objetivo (target) en
128,128,0 y el zoom en 1,5. Modifica el tamaño de la imagen acorde con el de la
pantalla del ordenador.
4. Abrir la ventana de “rendering”: ctrl.+R. Todas las opciones excepto “near
objects only”, “small preview”, “3D glasses”, “focal blur” y “jitter” deben estar
activadas.
5. Presionar en “Create Script and Start POV-Ray” para crear la escena.
6. Añadir textura y capas: ctrl.+L. Añadir la imagen cudgewa_photo.png y activar
el botón “Stretch to fit entire terrain”.
7. Volver a abrir la ventana de rendering como en el paso 4.
8. Añadir agua: ctrl.+W. Marcar el nivel del agua a 10.
9. Volver a abrir la ventana de rendering como en el paso 4.
10. Alterar la iluminación: ctrl.+W
11. Añadir niebla (haze): ctrl..+W
12. Volver a abrir la ventana de rendering como en el paso 4.
13. Añadir nubes (clouds): ctrl..+W
14. Volver a abrir la ventana de rendering como en el paso 4.
Francisco J. Escobar
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Técnicas de visualización avanzada
Imparte: Francisco Escobar
Ejercicio 4 – Diseño y análisis de un producto cartográfico digital en tres dimensiones
Planteamiento
El Ayuntamiento de Alcalá de Henares está interesado en la reclasificación de unos terrenos de
su término municipal para uso industrial.
El Ayuntamiento pretende que los nuevos terrenos se ubiquen junto al río Henares, en la salida
hacia Barcelona.
Se ha obtenido un permiso provisional que será definitivo si se demuestra que el impacto visual
es mínimo.
El objetivo consiste en (1) encontrar la localización idónea para esta nueva zona industrial y (2)
generar una herramienta de visualización ambiental que permita estudiar el impacto de la nueva
instalación.
Deberá tenerse en cuenta que:



Los edificios tendrán una altura máxima de 30 metros
El conjunto de la zona debe tener un impacto visual mínimo
La herramienta de visualización generada deberá servir como elemento de base para la
participación de ciudadanos, de grupos de acción local y de otras partes interesadas.
El ejercicio está concebido de forma deliberadamente abierta. Se deben explorar los aspectos y
posibilidades de los SIG en 3D. Las pruebas realizadas deben incluirse en el informe final.
Datos
Los datos a utilizar consisten en una hoja del topográfico 1:25,000 del Mapa Topográfico del
IGN.
Se pide:
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




Descripción de la tarea
Pasos para su resolución
Un diagrama incluyendo las operaciones realizadas y las capas temáticas utilizadas
Recomendación final completa con justificación
Mapas y vistas en perspectiva de los datos y de la solución final
Animación publicada en www.youtube.com
Software
Se empleará el software de SIG ArcView (ESRI™) en su versión 10.
El nivel de realismo del modelo final dependerá, en gran medida, del software utilizado. Se
invita al alumno a que explore diferentes opciones para la realización del producto final.
Las animaciones generadas en ArcScene podrán ser editadas e integradas en un video con la
ayuda de cualquier software de edición de vides (por ejemplo Windows Movie Maker)
Se valorará:
 Realismo de la representación
 Adecuación de las escalas de partida al nivel de zoom de la visualización final
 Objetos 3D (realismo, proporcionalidad, edición…)
 Animación de objetos (objetos desplazándose por el terreno)
 Animación de capas
 Animación de la filmación (punto de vista)
 Sonido (música, voz y efectos)
Francisco J. Escobar