1 data collection
zz£a7 I—
2 data modelling
3 pre-display
4 manipulation
5 visualisation
73
technique
surveying photogrammetry digitising
systematic selective hybride
grid (local global interpolation)
tin (delauney triangulation radial sweep)
rotation
x y-. z-axis
x scaling
z-axis
zoom in/out
draping
change
layers
wireframe
hidden surface, shading, etc.
Fig. 5. De functionaliteit van programmatuur ten behoeve van de
produktie van een ruimtelijk model, uitgewerkt voor een digitaal ter
reinmodel.
4.2. Gegevensverwerking
Gebruikmakend van een digitaal terreinmodel worden in dit voor
beeld de locatiegebonden gegevens gestructureerd in een grid-
georiënteerde representatie of een onregelmatig driehoeksnet. In het
eerste geval worden lokale en globale interpolatietechnieken ge
bruikt en in het tweede geval een Delauney-triangulatie. De niet-
locatiegebonden gegevens, zoals grondgebruiksinformatie, worden
apart verwerkt.
4.3. Voor-afbeelding van het ruimtelijke model
In de voor-afbeeldingsfase wordt een draadmodel van het ruimtelijke
model in het x-y-vlak op het beeldscherm afgebeeld. Deze afbeelding
omvat tevens een assenstelsel (x-, y- en z-as) ter oriëntatie en een
bij de kaart behorende legenda. In deze stap kan de kartograaf een
parallel of perspectivisch projectietype kiezen. Kiest men voor deze
laatste optie, dan is het mogelijk de kaart in stereo op het beeld
scherm af te beelden. Dit resulteert in twee afbeeldingen naast
elkaar, gezien vanuit twee verschillende standplaatsen. De voor
afbeelding bereidt het ruimtelijke model voor ter verdere mani
pulatie.
De ontwikkeling van de programmatuur om de twee noodzakelijke
kaarten te produceren voor gebruik in combinatie met een stereo-
scoop, is relatief eenvoudig. De grootte van de kaarten die kunnen
worden gebruikt, is in horizontale richting beperkt door het type
stereoscoop en in horizontale en in verticale richting door beeld-
schermkarakteristieken (grootte en resolutie).
De virtuele kaart gezien door een stereoscoop heeft enkele karakte
ristieken waarmee men rekening moet houden. Het meest prominen
te verschijnsel is de overdrijving van de verticale schaal van het
beeld ten opzichte van de horizontale schaal van de virtuele kaart.
Bij stereoscopische beelden in het algemeen is deze overdrijving af
hankelijk van de geometrie van de beelden (basis-hoogte verhou
ding). Tevens blijkt dat de verticale overdrijvingsfactor verschilt per
waarnemer en wordt beïnvloed door factoren als de oogbasis van de
waarnemer. Wel kan deze overdrijvingsfactor worden gekwantifi
ceerd.
Voor de meeste kartografische toepassingen zijn deze karakteristie
ken niet belangrijk. Er moet echter wel rekening worden gehouden
met het feit dat het ruimtelijke model vermoedelijk is geroteerd, waar-
NGT GEODESIA 90 - 2
door verticale overdrijving in het virtuele beeld niet altijd samenvalt
met de z-as.
Aan deze „natuurlijke" karakteristieken van de virtuele kaart voegt
de kartograaf vaak nog enkele „kunstmatige" karakteristieken toe.
Is het ruimtelijke model een digitaal terreinmodel, dan zal veelal,
afhankelijk van de schaal, de verticale schaal (de hoogte van het
gebied) worden overdreven, omdat de verticale dimensies van de
aarde sterk verschillen van de horizontale. De programmatuur moet
daarom zonder meer kunnen schalen langs de z-as.
4.4. Manipulatie van het ruimtelijke model
De manipulatie van het model vindt plaats met gebruikmaking van
een draadmodel van het ruimtelijke model. Dit omdat de minicompu
ter die tijdens het onderzoek is gebruikt, alleen een real-time manipu
latie aankan met draadmodellen. De manipulatie van het model is
noodzakelijk, omdat een 3D-beeld gepresenteerd op een beeld
scherm ook informatieverlies betekent. Bepaalde objecten zullen
verdwijnen achter objecten die op de voorgrond staan. Om dit verlies
tot een minimum te beperken, moet de kartograaf een ideale beeld
positie kunnen vinden, waarbij het doel van de kaart voorop staat en
het informatieverlies kan worden beperkt.
Om deze positie te vinden, is het mogelijk het model afzonderlijk te
roteren langs zowel de x-, de y- en de z-as. Ook behoort het dichterbij
of verderweg brengen tot de mogelijkheden. Een andere belangrijke
eigenschap van het programma is, dat de symbolen in de legenda
dezelfde bewegingen maken als de kaart wanneer deze wordt ge
transformeerd.
4.5. Uiteindelijke visualisatie van het ruimtelijke model
Een draadmodel van de kaart zal de meeste gebruikers slechts
verwarren wanneer ze aan hun kaartleestaak beginnen. Een meer
geavanceerde presentatie is daarom noodzakelijk, zodat het ruimte
lijke model inderdaad wordt begrepen door de gebruiker. Zo kunnen
bijvoorbeeld algoritmen worden gebruikt voor het verwijderen van
verborgen vlakken en het aanbrengen van schaduw, om attractieve
en communicatieve 3D-kaarten te maken.
5. Weergave van 3D-kaarten, enkele potentiële proble
men
De invloed van het gebruik van de derde dimensie op de kartografi
sche theorie is het grootst waar het gaat om de toepassing van de
tekens van het grafische tekensysteem. De meeste concepten in fig.
1 zijn volgens [1] slechts van toepassing op 2D-afbeeldingen. Dit wil
niet zeggen dat deze regels daarom ongeldig zijn, maar er heeft
nauwelijks onderzoek plaatsgevonden naar de toepassing van deze
concepten op 3D-afbeeldingen.
Grafische variabelen
om ruimtelijke verdeling
weer te geven
Diepte-aanwijzing
om de 3e dimensie
weer te geven
grootte
retinale beeldgrootte
waarde
schaduwering
textuur
textuur
kleur
kleur
richting
lijnperspectief
vorm
perspectief
vlakperspectief
detailperspectief
visuele hiërarchie
overlap/obstructie
Fig. 6. Mogelijke relatie tussen de grafische variabelen en de psy
chologische diepte-aanwijzingen.
Wat is het effect van de aanwezigheid van een vierde grafisch basis
element. Werkend in de 3D-ruimte wordt naast de punt-, lijn- en vlak-
symbolen het volumesymbool geïntroduceerd. Een belangrijke vraag
die nu moet worden beantwoord, is of de perceptuele kwaliteiten van
de 2D-grafische variabelen nog steeds van toepassing zijn wanneer
men ze gebruikt in een 3D-kaart. Deze vraag is daarom belangrijk,
