23
Uma Ferramenta Computacional para geração de Modelos Digitais de Terrenos com visualização em VRML Antonio de Paula Pedrosa (USS) Carlos Vitor de Alencar Carvalho (UNIFOA, USS, IST-PARACAMBI) Volta Redonda, RJ - 23 de Outubro 2010

Uma Ferramenta Computacional para geração de Modelos Digitais de Terrenos com visualização em VRML

  • Upload
    pqd

  • View
    877

  • Download
    1

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Este trabalho apresenta o desenvolvimento de uma aplicação computacional para geração de Modelos Digitais de Terrenos (MDT). Neste trabalho está sendo utilizado o método denominado de Inverso do quadrado da distância. Esse método de interpolação, comumente é utilizado em sistemas de informação geográfica (SIG) para geração de mapas a partir de dados pontuais. O desenvolvimento foi feito utilizando a linguagem Java e a visualização da superfície gerada foi feita através da linguagem VRML. Com exemplo da metodologia adotada, foi gerada um MDT de parte da região da cidade de Vassouras, Rio de Janeiro.

Citation preview

Page 1: Uma Ferramenta Computacional para geração de Modelos Digitais de Terrenos com visualização em VRML

Uma Ferramenta Computacional para geração de Modelos Digitais de Terrenos com visualização em VRMLAntonio de Paula Pedrosa (USS)Carlos Vitor de Alencar Carvalho (UNIFOA, USS, IST-PARACAMBI)

Volta Redonda, RJ - 23 de Outubro 2010

Page 2: Uma Ferramenta Computacional para geração de Modelos Digitais de Terrenos com visualização em VRML

Page 2

Introdução Objetivo Metodologia Geração Visualização Resultados Considerações Finais Agradecimentos

Tópicos

Page 3: Uma Ferramenta Computacional para geração de Modelos Digitais de Terrenos com visualização em VRML

Page 3

• Este trabalho está vinculado ao Grupo de Pesquisa “Desenvolvimento de Tecnologias Computacionais” cadastrado no CNPq e à linha de pesquisa “Computação Aplicada”.

• Estudo e implementação de modelos digitais de terrenos.

• O que é um modelo digital de terreno ?• Quando vamos precisar deles ?

Introdução

Page 4: Uma Ferramenta Computacional para geração de Modelos Digitais de Terrenos com visualização em VRML

Page 4

Introdução

Alguns usos do MDT são: Armazenamento de dados de altimetria para mapas topográficos; Análises de corte-aterro para projeto de estradas e barragens; Elaboração de mapas de declividade e exposição para apoio a análise de

geomorfologia e erodibilidade; Análise de variáveis geofísicas e geoquímicas; Apresentação tridimensional (em combinação com outras variáveis).

Qual o processo da geração de um MDT ?

Page 5: Uma Ferramenta Computacional para geração de Modelos Digitais de Terrenos com visualização em VRML

Page 5

Introdução

Processo de geração de um MDT

Page 6: Uma Ferramenta Computacional para geração de Modelos Digitais de Terrenos com visualização em VRML

Page 6

– Este trabalho apresenta um sistema computacional para geração de um MDT desenvolvido em linguagem Java, onde a visualização foi feita através da linguagem VRML. O algoritmo utilizado para a geração da superfície foi o Inverso do Quadrado da Distância (IQD).

– Com exemplo da metodologia adotada foi gerado um MDT de parte da região da cidade de Vassouras, Rio de Janeiro.

Objetivo

Page 7: Uma Ferramenta Computacional para geração de Modelos Digitais de Terrenos com visualização em VRML

Page 7

● Aquisição - Passo 1

Metodologia

Região a ser modelada indicando as marcações 1, 2, 3 e 4

Page 8: Uma Ferramenta Computacional para geração de Modelos Digitais de Terrenos com visualização em VRML

Page 8

● Aquisição - Passo 2

Metodologia

Região a ser modelada indicando os pontos da cidade que foram selecionados.

Page 9: Uma Ferramenta Computacional para geração de Modelos Digitais de Terrenos com visualização em VRML

Page 9

Geração

=

== n

i ij

n

i ij

i

h

hz

yxz

1

1

1),(

β

β

( ) ( ) 22jijiij yyxxh −+−=

izyxz =),(

Neste trabalho foi utilizado o método chamado Inverso do Quadrado da Distância.Trata-se de um método de interpolação, comumente utilizado em Sistemas deInformação Geográfica (SIG) para geração de mapas a partir de dados pontuais.

Neste método, os pesos devem levar em conta a pouca influência dos pontosmais distantes na determinação das grandezas desconhecidas.

Page 10: Uma Ferramenta Computacional para geração de Modelos Digitais de Terrenos com visualização em VRML

Page 10

Geração

Esquema do grid gerado indicando pontos conhecidos e pontos que serão interpolados

Page 11: Uma Ferramenta Computacional para geração de Modelos Digitais de Terrenos com visualização em VRML

Page 11

●Recursos e materiais a serem usadosGeração

Page 12: Uma Ferramenta Computacional para geração de Modelos Digitais de Terrenos com visualização em VRML

Page 12

– A geração do grid do MDT através do método do IQD foi implementada em linguagem Java. Parte do código desenvolvido pode ser visualizado no abaixo. O sistema, após gerar a superfície, exporta um arquivo no formato da linguagem VRML para visualização.

Geração

Parte principal do código implementado

Page 13: Uma Ferramenta Computacional para geração de Modelos Digitais de Terrenos com visualização em VRML

Page 13

Visualização

Esquema do processo para a geração e visualização do MDT

Page 14: Uma Ferramenta Computacional para geração de Modelos Digitais de Terrenos com visualização em VRML

Page 14

– Primeiramente procurou-se verificar o potencial da linguagem VRML no que diz respeito à visualização, através da criação de um terreno com dados randômicos e sem textura e com textura.

Resultados

Terreno visualizado sem textura

Page 15: Uma Ferramenta Computacional para geração de Modelos Digitais de Terrenos com visualização em VRML

Page 15

Resultados

Visualização de uma superfície com dados randômicos

Page 16: Uma Ferramenta Computacional para geração de Modelos Digitais de Terrenos com visualização em VRML

Page 16

– Com a implementação do método IQD foi possível chegar a um ponto aproximado do terreno MDT, contendo as elevações existentes. Nessa primeira exibição não contém nenhum tipo de textura, como podemos ver.

Na próxima imagem vemos o mesmo terreno, agora contendo a textura.

Resultados

Figura 7 – 1º modelo de terreno gerado a partir do método IQD e visualizado ainda sem textura.

Page 17: Uma Ferramenta Computacional para geração de Modelos Digitais de Terrenos com visualização em VRML

Page 17

Resultados

Imagem visualizada pelo usuário agora com textura

Page 18: Uma Ferramenta Computacional para geração de Modelos Digitais de Terrenos com visualização em VRML

Page 18

Resultados

Maior visibilidade do terreno através de aproximação (Ângulo 1)

Page 19: Uma Ferramenta Computacional para geração de Modelos Digitais de Terrenos com visualização em VRML

Page 19

Resultados

Maior visibilidade do terreno através de aproximação (Ângulo 2)

Page 20: Uma Ferramenta Computacional para geração de Modelos Digitais de Terrenos com visualização em VRML

Page 20

Resultados

Maior visibilidade do terreno através de aproximação (Ângulo 3)

Page 21: Uma Ferramenta Computacional para geração de Modelos Digitais de Terrenos com visualização em VRML

Page 21

– Acreditamos que o primeiro objetivo desse projeto foi cumprido, com o desenvolvimento de uma aplicação computacional para geração de Modelos Digitais de Terrenos (MDT). A idéia é aperfeiçoar o modelo gerado, para que possa ter objetos que identifiquem os pontos da cidade selecionados, como demonstrado anteriormente (Tabela 2), atribuindo ao terreno características de uma cidade em 3D.

Considerações Finais

Page 22: Uma Ferramenta Computacional para geração de Modelos Digitais de Terrenos com visualização em VRML

Page 22

– O primeiro autor agradece à FAPERJ pelo apoio financeiro através da Bolsa de Iniciação Científica. O segundo autor agradece ao CNPq pelo apoio financeiro através da Bolsa de Produtividade em Desenvolvimento Tecnológico e Extensão Inovadora – DT.

Agradecimentos

Page 23: Uma Ferramenta Computacional para geração de Modelos Digitais de Terrenos com visualização em VRML

Page 23

Antonio de Paula Pedrosa

Email: [email protected]

Contato