Www.efoto.eng.uerj.br Módulo de visualização de modelos numéricos de superfície da estação...

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Módulo de visualização de modelos Módulo de visualização de modelos numéricos de superfície da estação numéricos de superfície da estação

fotogramétrica digital E-Foto (MV3D)fotogramétrica digital E-Foto (MV3D)

Rodrigo Machado Alvarenga FonsecaVinícius da Silva

Universidade do Estado do Rio de Universidade do Estado do Rio de JaneiroJaneiro

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Sumário da ApresentaçãoSumário da Apresentação

Introdução Objetivos Metodologia Implementação Resultados Conclusão

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IntroduçãoIntrodução

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FotogrametriaFotogrametria

Fotogrametria é a ciência que visa à reconstituição do espaço tridimensional a partir de imagens bidimensionais

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Fotogrametria e Computação GráficaFotogrametria e Computação Gráfica

Computação gráfica reúne as áreas de processamento, análise e síntese de imagens e modelagem geométrica

Modelos e dados

Imagem

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Estação Fotogramétrica Digital E-Foto Estação Fotogramétrica Digital E-Foto

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Estágio atual de desenvolvimento do Estágio atual de desenvolvimento do E-FotoE-Foto

Integração Novas funcionalidades

XP -> eXtreming Programming

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Integração de dados do E-FotoIntegração de dados do E-Foto

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Objetivo doObjetivo dotrabalhotrabalho

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Motivação: uma nova funcionalidadeMotivação: uma nova funcionalidade

Visualização de MNSVisualização de MNS

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Visão geral da estratégia de Visão geral da estratégia de implementaçãoimplementação

Integração Visualização de MNS

MNT + feições

MNT + feições

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MetodologiaMetodologia

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Requisitos do módulo de visualização de Requisitos do módulo de visualização de MNSMNS

- Extração dos dados do arquivo XML de - Extração dos dados do arquivo XML de projeto fotogramétrico do E-Fotoprojeto fotogramétrico do E-Foto

- Geração do modelo geométrico do MNT- Geração do modelo geométrico do MNT

- Geração do modelo geométrico das - Geração do modelo geométrico das feições cartográficas no XMLfeições cartográficas no XML

- Fusão dos dois modelos geométricos- Fusão dos dois modelos geométricos

- Apresentação dos modelos na GUI- Apresentação dos modelos na GUI

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MetodologiaMetodologia

Decimação

Carregamento do MNT

Geração do modelo geométrico do MNT

Carregamento das feições

Geração do modelo das feições

Fusão dos modelos geométricos

Renderização

MODELAGEMMODELAGEM

SÍNTESE DE IMAGEMSÍNTESE DE IMAGEM

CO

MPU

TA

ÇÃ

O G

RÁ

FICA

CO

MPU

TA

ÇÃ

O G

RÁ

FICA

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Caso de usoCaso de uso

1 - Abertura do arquivo *.epp

2 - Busca do caminho para o arquivo contendo o MNT

3 - Geração do modelo geométrico do MNT

4 - Inclusão, no modelo, das feições presentes no *.epp

5 - Apresentação do MNS

6 - Manipulação da maquete digital do MNS

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Triangulação de DelaunayTriangulação de Delaunay

Propriedade do circuncírculo vazioPropriedade do circuncírculo vaziow

ww

.inf.u

fr gs.b

r/~co

mb

a/cm

p1

89

-file

s/class2

2-2

3.p

df

figuras: João Comba

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Triangulação de DelaunayTriangulação de Delaunay

Construção incremental da triangulação.Construção incremental da triangulação.w

ww

.inf.u

fr gs.b

r/~co

mb

a/cm

p1

89

-file

s/class2

2-2

3.p

df

figuras: João Comba

Aresta ilegalAresta ilegal

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Triangulação de DelaunayTriangulação de Delaunay

• Interpolação do MNT através dos triângulos.Interpolação do MNT através dos triângulos.• Altura desconhecida de um ponto P com coordenadas Altura desconhecida de um ponto P com coordenadas (x1,z1) é uma função F(x1,z1).(x1,z1) é uma função F(x1,z1).• F(x1,z1) é a equação do plano do triângulo incidente F(x1,z1) é a equação do plano do triângulo incidente a P resolvida para a altura.a P resolvida para a altura.

ax + by + cz + d = 0ax + by + cz + d = 0

y = F(x,z) = (-ax - cz – d) / by = F(x,z) = (-ax - cz – d) / b

(a,b,c)(a,b,c)

P = (x,z)P = (x,z)

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DecimaçãoDecimação

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Decimação Decimação

Remoção de um percentual dos pontos do MNT.Remoção de um percentual dos pontos do MNT.Critério:Critério:• ordenação dos pontos por distância aos k vizinhos ordenação dos pontos por distância aos k vizinhos mais próximos;mais próximos;• Deleção dos pontos com maior valor.Deleção dos pontos com maior valor.

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TexturizaçãoTexturização

TexturizaçãoTexturizaçãodo modelodo modelo

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TessalationTessalation

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ImplementaçãoImplementação

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Plataforma de desenvolvimentoPlataforma de desenvolvimento

Computational Geometry Algorithms Library ModelagemModelagem Triangulação de DelaunayTriangulação de Delaunay Interpolação do MNT Interpolação do MNT DecimaçãoDecimação

RenderizaçãoRenderização

User InterfaceUser Interface

TexturizaçãoTexturização

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Diagrama de Classes de Domínio Diagrama de Classes de Domínio (pacote Model)(pacote Model)

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Diagrama de Classes de Domínio Diagrama de Classes de Domínio (pacote Model)(pacote Model)

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Diagrama de Classes de Domínio Diagrama de Classes de Domínio (pacote Model)(pacote Model)

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Diagrama de Classes de Domínio Diagrama de Classes de Domínio (pacote View)(pacote View)

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Diagrama de sequência para o caso Diagrama de sequência para o caso de uso de uso SelectProjectSelectProject

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Diagrama de Sequência do Processo de Diagrama de Sequência do Processo de Renderização do MNSRenderização do MNS

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Diagrama de Sequência do Processo de Diagrama de Sequência do Processo de Controle da Câmera no MV3DControle da Câmera no MV3D

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ResultadosResultados

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Dados de testeDados de teste

± 50 mil pontos; Produzido manualmente utilizando o E-Foto

Aeroporto de JacarepaguáAeroporto de Jacarepaguá Uerj Campus MaracanãUerj Campus Maracanã

DecimaçãoDecimação Fusão feições + MNTFusão feições + MNT

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Computador usado no TesteComputador usado no Teste

- Pentium Dual Core- Pentium Dual Core - 4Gbytes de memória RAM- 4Gbytes de memória RAM - placa de vídeo SiS Mirage - placa de vídeo SiS Mirage 3Graphics, integrada.3Graphics, integrada.

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Dados coletadosDados coletados

Num pontos

55000 (100%)

27500 (50%)

8250 (15%)

FrameTempo

(ms)Tempo

(ms)Tempo

(ms)

1 603 489 191

2 707 515 190

3 901 517 200

4 979 542 183

5 1030 579 189

6 1224 640 163

7 1212 586 141

8 1280 583 125

9 1224 602 91

10 1369 638 114

11 1324 604 136

12 1311 585 161

13 1321 586 185

14 1192 609 182

15 1207 605 207

16 1174 607 221

17 1205 612 225

18 1174 596 194

19 1278 595 177

20 603 489 191

Média 759,15 461,05 172,37

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DecimaçãoDecimação

MNT de JacarepaguáMNT de Jacarepaguá

- 27500 pontos- 27500 pontos

- 55.000 pontos- 55.000 pontos

- 8250 pontos- 8250 pontos

OKOK

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MNS do Campus da UerjMNS do Campus da Uerj

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ConclusãoConclusão

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Back Face CullingBack Face Culling

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Divisão EspacialDivisão Espacial

BSP Trees, QuadTrees e OctreesBSP Trees, QuadTrees e Octrees

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Modelos de IluminaçãoModelos de Iluminação

Flat, Gouraud e PhongFlat, Gouraud e Phong