generaciÓn de escenarios 3d en tiempo real francisco pereira sistÍmata
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GENERACIÓN DE ESCENARIOS 3D EN TIEMPO REAL
Francisco PereiraSISTÍMATA
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BACKGROUND
Reciente interés en representación 3D de ciudades y entornos urbanos
Sectores:- Arquitectura, Urbanismo- Cine- Simulación
Problemas:
- Proceso de modelado 3D tradicional lento.- Tiempo de modelado excesivo cuando se trata de zonas extensas.- Escasa capacidad de modificación del escenario una vez creado.- El escenario suele ser demasiado complejo para tiempo real.- No aprovecha la información digital ya existente
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INFORMACIÓN EXISTENTE
Podemos acceder a información digital existente como:
- Planimetría Digital- Cartografía- Modelos Digitales de Terreno- Ortofotos- Datos GIS- etc
Podemos generar información digital de forma rápida y precisa:
- LiDAR- Fotografía aérea- Escaners láser
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OBJETIVOS
Aprovechar la información digital existente para generar, de la forma más automática posible y en tiempo real escenarios tridimensionales.
-Minimizar el tiempo de edición-Permitir generar el escenario con sólo parte de los datos-Permitir diferentes niveles de complejidad de los escenarios generados partiendo de los mismos datos-Permitir incorporar modelos 3D tradicionales-Permitir usar los escenarios generados con herramientas tradicionales (3DStudio, etc.)-Generación en tiempo real.
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GENERACIÓN EN TIEMPO REAL
¿ Por qué generar el escenario en tiempo real ?
- Los datos de entrada pueden ser dinámicos- Se pueden realizar cálculos de forma más sencilla y eficiente que si el escenario fuese generado de forma estática- Cada parte del escenario se genera con el nivel de detalle óptimo dependiendo de la posición del observador.- El modelo final visualizado es mucho más sencillo que si se hubiera generado estáticamente.- La visualización es mucho más rápida y eficiente
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GENERADOR DE ESCENARIOS 3D
Aplicación Software que genera cualquier escenario 3D a partir de:
-Planimetría-Modelo Digital del Terreno-Fotos Aéreas-Datos LiDAR
-La Aplicación permite:-Modificar/Actualizar rápidamente los escenarios-Aplicarla a escenarios exteriores o interiores de edificios-Determinar zonas vistas y ocultas 3D desde cualquier punto-Obtener coordenadas y distancias sobre el escenario.-Realizar operaciones sobre el escenario. -Integrarse en un Simulador
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ARQUITECTURA
Visualizador 3DMódulo
GeneradorInteriores
MóduloGeneradorExteriores
MóduloGenerador
Terreno
Planimetría
Modelo digitaldel terreno
Visualizador 2DOrtofotos
Reglasde modelado
Procesadorde datos
Texturasedificios
Datos de entrada DIAGRAMA DE BLOQUES
Módulo de Análisis
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Generador de Exteriores
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Generador de Exteriores
Genera los modelos 3D de los diferentes elementos del escenario partiendo de una planimetría digital.
- Los datos de partida se organizan en capas- Cada capa genera un tipo de elementos (calles, aceras, árboles, edificios, etc..)- Los parámetros de cada elemento que no existan en la información de partida se cambian en el editor (ej. Densidad de vegetación, tipo de edificio, etc.)- Los edificios se generan mediante un potente sistema de reglas editable por el usuario.
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Sistema de Reglas
-Las fachadas se generan a partir de reglas.-Las reglas permiten subdividir la fachada de forma recursiva en pisos, ventanas, cornisas, balcones, etc.-Las divisiones se pueden realizar de forma absoluta o de forma relativa.-Permite operaciones de repetición relativas (las partes de 5 metros que se pueda quitando las cornisas)-Las coordenadas de texturas se ajustan de forma automática.-Permite varios niveles de detalle dependiendo de la distancia.-Permite operaciones de extrusión y modelado diferentes.-Permite incluir objetos 3D como parte de las reglas.-El ajuste de los objetos 3D se realiza de forma automática.
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Generador de Terrenos
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Generador de Terrenos
Genera los modelos 3D de la orografía y terrenos partiendo de información digital.
- Información de altimetría a partir de Modelos Digitales de Terreno (DTED1, DTED2, SEU) o información LiDAR.
- Textura del terreno a partir de Ortofotos.
- Incorpora herramienta de descarga de Google
- Visualización con diferentes niveles de detalle.
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Generador de Interiores
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Generador de Interiores
Genera los modelos 3D de los diferentes elementos de los interiores de los edificios partiendo de planimetría AutoCAD.
- Los datos de partida se organizan en capas- Cada capa genera un tipo de elementos (paredes interiores, puertas, puntos de luz, escaleras, ascensores, etc..)- Los parámetros de cada elemento se cambian en el editor (ej. Tipo de puertas, color de las paredes, etc.)- Interactividad con todos los elementos generados.
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APLICACIONES
Cualquier aplicación que precise generar escenarios 3D o visualizar datos dinámicos sobre escenarios 3D puede beneficiarse de este sistema.
Ejemplos de aplicaciones:
- Ciudades virtuales- Simulación de operaciones urbanas- Sistemas de control de tráfico- Trazado de Líneas Eléctricas- Trazado de Autovías
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Ciudades Virtuales
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Simulación de Operaciones Urbanas
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Sistemas de Control de Tráfico
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CONCLUSIONES
- Los sistemas tradiciones de modelado de escenarios son demasiado lentos y costosos para las necesidades actuales.- La generación automática de escenarios permite aprovechar toda la información digital disponible.- La generación en tiempo real permite más dinamicidad y menor complejidad en el modelo.- También permite mayor facilidad y rapidez de edición de los escenarios- Permite incorporar nuevas fuentes de datos para enriquecer el escenario