grond, foto's en database één interactief 3D-systeem vor
men en aan het feit dat de vrij toegankelijke Virtual Reality
Modelling Language (VRML) de gelegenheid biedt om de
3D-modellen, coördinaten, fotogegevens, bomen, kleuren
en patronen uit de toposcopische database te verwerken tot
een interactieve 3D-virtuele presentatie.
Werkingsprincipe van de toposcopie
Het werkingsprincipe van de toposcopie is al eerder uitge
breid besproken in [2] en wordt daarom hieronder zo kort
mogelijk samengevat. Er wordt gewerkt met een topo-
scoop. Dat is een waterpasinstrument (of tachymeter) waar
een camera op bevestigd is door middel van een adapter.
Die adapter zorgt ervoor dat de camera slechts in twee rich
tingen ten opzichte van het landmeetkundig instrument
bewogen kan worden. Er moet namelijk een combinatie
kunnen worden gemaakt van een horizontale en een op
waarts gerichte foto. Verder is het handig om zowel een
foto in een stand 'portrait' als in 'landscape' te kunnen
maken. Tijdens het veldwerk wordt de standplaats van de
toposcoop bepaald met standaard landmeetkundige tech
nieken. Meestal wordt van meerdere standpunten een aan
tal foto's gemaakt in verschillende, nader te bepalen rich
tingen. Ook wordt meestal een aantal punten ingemeten,
die voor de kalibratie worden gebruikt. Deze punten kun
nen na berekening aan de digitale plattegrond worden toe
gevoegd.
Bij de uitwerking worden foto en plattegrond aan elkaar
gekoppeld door links en rechts in de foto een punt aan te
wijzen, waartussen men in het veld de hoek heeft gemeten
of waarvan men de locatie in de plattegrond kan aanwijzen.
Bovendien moet men van minimaal één punt ook de hoog
te weten. Met die gegevens kan rekenkundig de gezichts
kegel en de blikrichting inclusief de verticale rotatiehoek
worden bepaald. Dit houdt in dat deze niet van tevoren be
kend hoeven te zijn en dat de camera en het meetinstru
ment niet precies op elkaar hoeven te worden afgestemd. Je
kunt daardoor gemakkelijk van camera wisselen, in- en uit
zoomen en desgewenst met video werken.
Als het standpunt van de camera automatisch bepaald zou
worden met bijvoorbeeld een combinatie van GPS en be
kende photo-matching technieken, zou men in principe
zelfs foto's kunnen gebruiken die uit een rijdende auto zijn
gemaakt. De foto's moeten dan wel horizontaal zijn geno
men en niet gekanteld zijn rond de as van de blikrichting.
We hebben dit zelf nog niet kunnen testen, maar willen
graag meewerken aan een dergelijk experiment.
De toposcopie maakt dus optimaal gebruik van beschik
bare digitale plattegronden en hoogtegegevens. Aan het
programma is een routine voor het invoeren van 3D-pun-
ten toegevoegd, die in ASCII de x/y/z-coördinaten van be
kende punten kan inlezen en in de toposcopische database
kan vastleggen. Het inmeten van de kalibratiepunten kan
in principe achterwege blijven. Het is ook handig om bij
het maken van een virtuele 3D-maquette de beschikking te
hebben over een plattegrond waarop hoogtegegevens zijn
afgedrukt. Vaak is de voet van een huis
moeilijk op een foto te zien. Als de
hoogte dan kan worden overgenomen
van een kaart, zijn voor een toposcopi
sche visualisatie veel minder metingen
in het veld nodig.
Na de fotokalibratie wordt automa
tisch met een perspectiefberekening
van alle punten en objecten in de data
base de locatie uitgerekend in de foto.
Ook is het dan mogelijk om in de foto
te meten. De toposcopie wordt meest
al toegepast als methode voor het uit
werken van enkelbeelden. Als de loca
tie van een bepaald punt bekend is in
de plattegrond, kan met één klik in
één foto de hoogte ervan worden be
paald. Als bekend is dat het punt in
een verticaal vlak ligt dat door of pa
rallel aan een bekende lijn in de platte
grond loopt, kan eveneens met één
klik in één foto zowel hoogte als loca
tie worden bepaald. Omgekeerd, als
de hoogte bekend is, kan met één klik
in één foto de locatie worden bepaald.
Als een vrijstaand object (bijvoorbeeld
een lantaarnpaal) niet op een kaart
staat en ook de hoogte onbekend is,
zijn twee foto's nodig om zowel hoog
te als locatie te bepalen.
Fig. 1.
Beeld van de digi
tale maquette van
de Korenmarkt in
Arnhem, die
gemaakt is met
een combinatie
van Toposcopie en
3D Studio Viz.
Omdat alle punten en objecten in
perspectief over de foto kunnen wor
den afgedrukt, kan gemakkelijk de
juistheid van het 3D-systeem visueel
worden gecontroleerd. Een punt dat
in de ene foto is ingemeten, moet in
principe ook op het betreffende punt
in een andere foto worden weergege
ven. Als er een duidelijke afwijking
wordt geconstateerd, kan de nauwkeu
righeid worden verbeterd door een fo
to opnieuw te kalibreren en daarvoor
andere kalibratiepunten te kiezen.
560
2000-12
GEODESIA
