Univerzita Palackého v Olomouci Přírodovědecká fakulta Katedra geoinformatiky
Lenka ZAJÍČKOVÁ
TEMATICKÝ VIRTUÁLNÍ PROJEKT STŘEDU MĚSTA OLOMOUCE
bakalářská práce
Vedoucí práce: prof. RNDr. Vít VOŽENÍLEK, CSc. Olomouc 2010
Prohlašuji, že jsem zadanou bakalářskou práci řešila sama a že jsem uvedla veškerou použitou literaturu.
V Olomouci dne 20. 5. 2010
.......................................... Lenka Zajíčková
2
Děkuji prof. RNDr. Vítu Voženílkovi, CSc. za odborné vedení, cenné rady a připomínky při tvorbě bakalářské práce. Dále děkuji paní Miladě Oravové a Mgr. Ivě Orálkové za ochotu a spolupráci při sběru tematických dat.
3
4
5
OBSAH
ÚVOD ...................................................................................................7 1. CÍL BAKALÁŘSKÉ PRÁCE...................................................................8 2. METODY A POSTUP ZPRACOVÁNÍ....................................................9 2.1. Studium aktuálního stavu řešení tvorby 3D modelů ....................9 2.2. Zájmové území .........................................................................11 2.3. Data pro projekt a sestavení databáze atributů.........................11 2.4. Klasifikační systém tematického projektu .................................12 2.5. Zpřístupnění projektu...............................................................12 3. TEMATICKÝ VIRTUÁLNÍ PROJEKT ....................................................14 3.1. Příprava ...................................................................................14 3.2. Realizace ..................................................................................15 3.3. Implementace ..........................................................................25 3.4. Zkušební provoz .......................................................................28 4. VÝSTUPY A VÝSLEDKY PRÁCE.........................................................30 4.1. Výstupy práce ..........................................................................30 4.2. Výsledky práce .........................................................................31 5. DISKUZE ........................................................................................33 6. ZÁVĚR ...........................................................................................30 7. LITERATURA ..................................................................................37 SUMMARY..........................................................................................39 PŘÍLOHY .............................................................................................40
6
ÚVOD Člověk se zabýval zobrazováním prostorových dat již před více než 40 000 lety, kdy si potřeboval zaznačit například místo lovu, cestu k zájmovému bodu a další. Už tehdy si člověk uvědomoval, že zobrazuje trojrozměrná data pomocí dvojrozměrného náčrtku. Postupem času se lidé snažili co nejrealističtěji zachytit to, co vidí. V novodobé historii tak začaly vznikat fyzické modely. Poprvé se jich využilo při plánování bitev, obrovskou oblíbenost
měly
např.
papírové
modely za
druhé
světové
války.
V současné době vznikají fyzické modely všech možných objektů a předmětů. Podobný vývoj zaznamenala i digitální sféra. S rozvojem informačních technologií se začalo rozvíjet zobrazování dvojrozměrných dat. Dřívější analogové (papírové) mapy se postupně dostávaly do digitálního prostředí, které umožňovalo rychlejší, přesnější a kvalitnější práci s topografickými daty. Nyní nastal obrovský boom v zobrazování digitálních dat trojrozměrně. S tím souvisí i problém, jak správně zobrazovat 3D data tak, aby se opravdu chovala jako trojrozměrná plnohodnotná tělesa v reálném prostoru. Často je jako 3D metoda vizualizace chybně označována metoda perspektivního promítání, která je navíc zcela nesmyslně označována jako 2,5D. [2] Práce je zaměřena na vytvoření virtuálního 3D modelu středu města Olomouce, který oproti stávajícím modelům měst obsahuje vhodnou tematickou informaci o objektech. Na konkrétním projektu je ukázán nejen postup jak podobný 3D model vytvořit, ale také návod, jak pracovat s tematickým aspektem objektů modelu. V závěru práce je ukázána jedna z možností prezentace výsledného projektu ve webovém prostředí.
7
1. CÍL BAKALÁŘSKÉ PRÁCE
Cílem bakalářské práce je sestavit a zpřístupnit virtuální projekt středu města Olomouce z 3D dat, s důrazem na tematickou složku geodat. Datová vrstva objektů středu Olomouce je rozšířena o atributy s vhodným tematickým obsahem, které pocházejí z místních datových zdrojů (Magistrát města Olomouce, Národní památkový ústav apod.) a jsou doplněné vlastním tematickým sběrem dat. Výsledný projekt je prezentován ve webovém prostředí pomocí Google Maps API a je možné jej také stáhnout jako soubory ve formátu .kmz. Důraz je kladen na vhodnou kategorizaci legendy, intuitivní ovládání, efektivnost, jednoduchost a srozumitelnost projektu. Projekt je názornou ukázkou, jak lze do stávajících 3D modelů měst vložit tematickou informaci a dále s ní pracovat. Webová prezentace projektu slouží laické i odborné veřejnosti k virtuální procházce městem, k přehledu využití, stáří a dalších informací o architektonickém slohu jednotlivých objektů. V neposlední řadě projekt slouží k prezentaci krajského města pro účely cestovního ruchu, jako průvodce po jeho památkách, případně jako návod pro instituce, jak spravovat své analogové databáze chráněných památek.
8
2. METODY A POSTUP ZPRACOVÁNÍ 2.1. Studium aktuálního stavu řešení tvorby 3D modelů Přestože se jedná z velké části především o praktický projekt, bylo nutné v první fázi nastudovat literaturu k zadanému problému a vytvořit si představu, co se skrývá pod pojmem tematický virtuální projekt [2, 6, 7, 9, 11, 19]. Poté byly vyhledány veškeré zdroje, které se zabývají možnostmi tvorby 3D modelů různými metodami a možnostmi jejich vizualizace [9, 10, 11, 16, 17, 18, 19, 21]. Trojrozměrné schopnosti dnešních GISů jsou zřejmé a úzce souvisí tvorbou výškových modelů, navyšování polygonů budov z výškových dat, apod. S jednou z mnoha možností přišla společnost Google ve formě aplikace Google Earth, která umožňuje virtuálně přeletět libovolné místo na Zemi, zobrazit satelitní snímky, mapy, terén, zobrazuje galaxie ve vnějším vesmíru i oceánské příkopy na mořském dně. Aplikace spojuje sílu vyhledávače Google s výše uvedenými satelitními snímky a pomáhá vizualizovat 3D data [16]. Díky propojení této aplikace s aplikací Google SketchUp je možné také modelovat a upravovat 3D modely objektů vyskytujících se na Zemi a následně je sdílet s dalšími uživateli právě v Google Earth [18]. Práci v Google SketchUp zvládne i úplný začátečník, díky programu však vznikají mnohdy i profesionální výstupy a nesčetněkrát byl také využit při tvorbě bakalářských a magisterských prací [4, 5]. Další možností práce s 3D daty je extenze (nadstavba) 3D Analyst nad ArcGIS Desktop americké společnosti ESRI. Tato extenze dovoluje vytvářet 3D data pro GIS (datové modely GRID, TIN, 3D shapefile, atd.), simulovat pohyb územím v reálném čase, či generovat videozáznam pohybu. Jádrem nadstavby ArcGIS 3D Analyst jsou aplikace ArcGlobe a ArcScene, které
9
poskytují rozhraní pro prohlížení mnoha vrstev GIS dat a také pro tvorbu a analýzu povrchů. Jsou to tedy modely území fungující jako interaktivní 3D GIS [19], jedná se však o aplikace, ke kterým se člověk běžně nedostane. Okruh uživatelů je omezen pouze na odbornou veřejnost, která se pohybuje ve světě GIS. Jinou možností, ale stále v režii společnosti ESRI, je jejich webový GIS — ArcGIS Server. Jeho součástí je předpřipravená webová mapová aplikace, kterou je možné jakkoli upravovat, navíc poskytuje úplnou sadu služeb GIS, mezi které samozřejmě patří mapové služby jak ve 2D, tak námi sledované 3D služby. Jedná se ale opět o placenou aplikaci, ke které se veřejnost běžně nedostane nebo dostane, ale musí ji zaplatit. Možností stažení zdarma jak pro osobní, tak komerční účely je ArcGIS Explorer. Ten umožňuje prohlížení 2D a 3D dat, propojovat lokálně uložená data a služby ArcGIS Serveru, snadno konfigurovat vzhled a další vlastnosti vrstev apod. [11]. Tvorbou 3D modelů a virtuálních projektů se zabývá mnoho společností nejen ve světě, ale také v celé České republice. Vedoucí postavení v ČR v tomto oboru má firma GEODIS Brno. V podstatě každá architektonická studie je nějakým způsobem založena na 3D vizualizaci dotčených objektů a podle firmy GEODIS je jen otázkou času, kdy bude tato forma podkladů povinnou součástí schvalovací stavební dokumentace. Proto již většina měst pořídila 3D model svého města, který jim pomáhá v otázkách územního plánování. Firma GEODIS pak stejně jako mnohé další společnosti využívá k vizualizaci svých 3D modelů software GeoShow3D. Do projektu pak mohou přidat i indexové body (značky), ke kterým lze připojit jakékoliv multimediální informace – např. obrázky, videa, fotografie, textové dokumenty, odkazy na webové stránky atd. Pro vlastní prohlížení a pohyb v krajině (městě) jsou používány předdefinované nebo on-line řízené průlety nad krajinou [9].
10
2.2. Zájmové území V další fázi bylo nutné definovat zájmové území, kterým se pro účely zpracování projektu stala Městská památková rezervace Olomouc ve správě Národního památkového ústavu. Původně bylo zamýšleno zpracovat celou památkovou rezervaci, tvorba modelu však byla časově náročná a území rozsáhlé, proto došlo ke zmenšení počtu modelovaných budov zájmového území (viz příloha č. 1).
2.3. Data pro projekt a sestavení databáze atributů Následovala rešerše dostupných podkladových dat pro projekt a tvorba základní vrstvy objektů v prostředí GIS. Podkladem byla jedna polygonová vrstva vytvořená z katastrální mapy a vrstvy objektů zaměřených firmou GEODIS Brno. Data obsahovala kromě souřadnic X, Y a plochy, kterou budova na zemském povrchu zabírá, také údaj o relativní výšce budovy. Samotné zpracování primárních dat probíhalo v prostředí ESRI ArcGIS 9.3 a následně byl blokový model za pomoci rozšíření nadstavby 3D Analyst exportován do nejnovější verze programu Google SketchUp Pro7, kde se z blokového modelu za pomoci modelování střech stal urbanistický model a objekty se díky modelování podle fotografií staly věrnou kopií jejich originálu. K sestavení databáze atributů s tematickým obsahem byla využita skutečnost, že podstatná část domů je chráněná a zapsána v registru Národního památkového ústavu (NPÚ) pod správou územního odborného pracoviště Olomouc [20]. Národní památkový ústav byl hlavním zdrojem tematických dat, další data byla sesbírána přímo v terénu. Sběr dat probíhal především pro určení využití prostorů budov a také bylo nutné pořídit
11
fotografie každého objektu k pozdějšímu modelování zástavby. Pro správu a editaci databáze bylo využito základní vrstvy objektů v prostředí ESRI.
2.4. Klasifikační systém tematického projektu Další fáze byla založená na metodě vyjádření tematické informace do urbanistického modelu pomocí pravidel tematické kartografie v programu Google SketchUp. Nejjednodušším způsobem, jak vložit tematický aspekt do objektu, se ukázalo využití barev. U stáří či určení architektonického slohu objektu bylo nutné jen dodržet pravidlo, že každá barva musí být jednoznačně rozlišitelná od druhé, nelze tedy jednu barvu přiřadit dvěma kategoriím [7]. U vyjadřování využití jednotlivých objektů a jejich pater byla snaha nalézt metodiku či klasifikační systém, který přiřazuje oborům lidské činnosti konkrétní barvu. Ukázalo se, že barevné rozlišení neexistuje, ale klasifikace ekonomické činnosti společnosti je rozpracovaná již několika institucemi a každý stát má nebo alespoň v historii měl několik klasifikací než se přešlo pro jednoduchost přehlednost k sjednocení kategorií. V této práci byla využita nejnovější klasifikace, kterou od 1. 1. 2008 využívá Česká republika: CZ-NACE [12]. Jednotlivé skupiny byly dále upraveny dle potřeby tak, aby se zmenšil počet barev pro lepší rozlišení, a některé skupiny byly naopak vytvořeny uměle navíc, pro větší množství informací, které model poskytuje. Nakonec byla jednotlivým objektům přiřazena barva dle atributu pomocí nástrojů v prostředí Google SketchUp.
2.5. Zpřístupnění projektu Vytvořené modely byly v poslední fázi exportovány z prostředí Google SktechUp do souborového formátu .kmz, který je primárně určen pro práci
12
a vizualizaci v prostředí Google Earth. Dále bylo využito JavaScriptu a objektově orientovaného programování pro vytvoření Google Maps API včetně tematických 3D modelů, které je možné vložit přímo do vlastních webových stránek [17]. Závěrem vznikly webové stránky o bakalářské práci na základě šablony Arcsin v softwaru PSPad Editor, do kterých byla vložena aplikace Google Maps API, a proběhla jejich úspěšná validace.
krok č. 2
krok č. 1
polygony tvořící radnici v základní vrstvě
krok č. 3
radnice po převodu do prostředí Google SketchUp
blokový model radnice
krok č. 4
krok č. 5
urbanistický model radnice
vymodelovaná radnice podle fotografií
krok č. 7
krok č. 6
radnice s vyjádřenou tematickou informací - využití
využití radnice v prostředí Google Earth
Obr. 1: Schematický postup tvorby virtuálního tematického
13
3. TEMATICKÝ VIRTUÁLNÍ PROJEKT 3.1. Příprava Podkladovými daty pro vytvoření modelu byla vrstva objektů zaměřených firmou GEODIS BRNO a katastrální mapa Olomouce, která obsahuje všechny prvky, včetně označení parcel zastavěných budovami. Data obsahovala kromě souřadnic X, Y a plochy, kterou budova na zemském povrchu zabírá, také údaj o relativní výšce budovy, který však byl mnohdy velice nepřesný a odpovídal jen přibližně. Tvar budov nebyl pravoúhlý, budovy nebyly definovány rovnou linií, ale „kostrbatou“ křivkou a nedostatky byly i v přesné poloze objektů. Práce se tedy v grafické části opírala zejména o katastrální mapu a také letecké snímky. Rozdíl v přesnosti dat je patrný v příloze č. 2. Dalšími daty, které do projektu vstupovaly, byly tematické aspekty a vlastnosti budov nebo jejich částí. Za vhodné tematické atributy byly vybrány: časové vymezení položení základů budovy, architektonické slohy, které se promítly na vnitřní konstrukci budovy či její výzdobě a také využití jednotlivých budov a jejich částí. Dostupnost těchto dat však byla v mnohých případech žalostná. Využití domů neeviduje žádná instituce ani organizace, neboť by musela tuto databázi aktualizovat alespoň jednou do roka. Některé domy jsou již řadu let využívány stejným způsobem, u jiných se využití mění řádově v několika měsících. Data o využití objektů byla sesbírána v terénu spolu s fotografiemi jednotlivých objektů, které byly použity pro jejich pozdější modelování. Tato část práce byla náročná především na čas, dostupnost dat však nebyla nijak omezená. Mnohem větší problémy činil sběr informací o historii domů ve smyslu stáří a architektonických přestavbách. Žádný ucelený registr, který by mapoval veškeré objekty prostorově zasahující
14
do druhé největší městské památkové rezervace (MPR) v České republice, bohužel neexistuje. Jedinou institucí, která registruje některé nejdůležitější památky v rámci MPR, je Národní památkový ústav v rámci územního odborného pracoviště Olomouc. Ani zde bohužel zatím (říjen 2009) neexistovala ucelená databáze. Každá památka má svoji evidenční kartu, která obsahuje kromě názvu památky, parcely, data zápisu do registru, také podrobný popis vzniku, přestavby, oprav a dalších činností spojených s objektem, fotodokumentaci a také popis aktuálního stavu památky včetně orientačního využití. Z těchto karet, které jsou vedeny v analogové formě a uloženy v pořadačích v archívech, byly postupně dohledávány a vypisovány potřebné informace. Digitální podoba databáze v té době ještě nebyla zpracována, proto doba nutná k hledání dat byla mnohem delší. Některé památky měly přesně určeno, ve kterém roce byly položeny její základy, jiné měly definováno rozmezí několika let, jinde byl záznam zobecněn pouze na století. Pro projekt tedy bylo uvažováno pouze zařazení v rámci století, podrobnější rozepsání by celou práci udělalo značně nepřehlednou. Architektura, která je pro danou památku typická, byla mnohdy nejednoznačná
a
do
výstavby
budovy
se
promítlo
hned
několik
architektonických slohů. Dalšími stěžejními informacemi byla data uvedená v interní publikaci Památkového ústavu v Olomouci [3]. Pro správu a editaci databáze bylo využito základní vrstvy objektů v prostředí ERSI ArcGIS 9.3.
3.2. Realizace Po sběru grafických i atributových dat byla v prostředí ERSI ArcGIS 9.3 vytvořena základní vrstva objektů ve 2D a byla naplněna pracovní atributová tabulka. V dalším kroku bylo nutné definovat souřadnicový systém vrstvy.
15
Nabízel se souřadnicový systém S-JTSK, zvolen však byl systém WGS 1984, a to z toho důvodu, že již v této fázi práce byl předpoklad, že výsledný 3D model bude pracovat s prostředími od společnosti Google, která je celosvětová a využívá univerzální systém WGS 1984. V dalším krokem byl převod 2D polygonů v 3D budovy. K vytvoření trojrozměrné dimenze bylo využito extenze 3D Analyst. Tyto 3D vizualizace úzce souvisí s tvorbou výškových modelů, navyšováním polygonů budov z výškových dat, apod. Každopádně základem pro každou 3D prezentaci je velké množství dostupných topologických dat, která obsahují kromě dvojice souřadnic X, Y pro každý bod také souřadnici Z, která reprezentuje třetí dimenzi [7]. Odborně se tedy jedná o 3D data. Často je však jako 3D metoda vizualizace chybně označována metoda perspektivního promítání, která je navíc zcela nesmyslně označována jako 2,5D. Jedná se o objekty, které mají v atributech bodů o souřadnicích X a Y definovanou pouze jednu jedinou hodnotu souřadnice Z [2]. V tomto projektu však byla shapefilová základní vrstva převedena do prostředí ArcScene a následně byla každá budova navýšena pomocí výškových dat v atributové tabulce. Vznikl tak nejjednodušší 3D model zástavby bez střech, tzv. blokový model [9]. V dalším kroku byl do softwaru ArcGIS 9.3 nainstalován ArcGIS plugin, který pomocí několika DLL knihoven rozšíří nadstavbu 3D Analyst tak, že je možné využít model z programu Google SketchUp v ArcGIS nebo exportovat model naopak. Následně byl blokový model za pomoci rozšíření nadstavby 3D Analyst exportován do programu Google SketchUp. V tomto okamžiku se data uložená ve formátu .shp a v prostředí mapového projektu .mxd změnila na projekt s příponou .skp aplikace SketchUp. Před prvotním uložením dat však bylo ještě nutné nastavit pomocné souřadné osy pro další modelování. Obrovskou nevýhodou tohoto převodu je ztráta atributové tabulky, proto veškeré vlastnosti objektů tedy musely zůstat
16
zálohovány v prostředí GIS. Převodem došlo také ke změně grafického zobrazení, kdy počet linií tvořících konstrukci budovy mnohonásobně vzrostl a bylo nutné každý dům ještě upravit. Aby to však bylo možné, musel být celý model rozdělen na nejmenší stavební prvek — na linie pomocí funkce Explode. Odstraněny byly kromě zbytečných linií i malé zářezy ve fasádách a další nerovnosti v podobě naznačených sloupů a dalších ozdobných prvků. Úpravami prošly i nádvoří a vnitrobloky, odkud byly odstraněny menší přístřešky a objekty, které jsou pro model nepodstatné. V dalším kroku, pomocí záložky Window a možnosti Model Info, byly nastaveny mapové jednotky pro prostředí SketchUp. Z řady, především palcových jednotek, byly vybrány klasické jednotky délky - metry.
Obr. 2: Dialogové okno pro nastavení mapových jednotek v prostředí Google SketchUp
Následovalo vytváření urbanistického modelu, kdy budova dostává reálný vzhled díky střechám [9]. Nejprve byla z leteckých snímků a údajů o výšce budovy vynesena vodící linka konečné výšky budovy a poté na horní stěnu budovy rozkresleno rozvržení hran střechy. Měřit a kótovat lze
17
s přesností na 4 desetinná místa v prostředí Google SketchUp díky nástroji Tape Measure. Následně byla střecha modelována po vodících linkách nástrojem Line z dílčích trojúhelníkových ploch, nelze totiž spojit 8 různých linií v koncových bodech a získat plochu. Dokončená střecha se obarvila odstínem šedi nástrojem Paint Bucket, aby vynikl později vložený tematický aspekt budovy. Pomocí nástroje Tape Measure byly rozměřeny a okótovány také stěny budov. Okna, výkladní skříně, dveře, schody, průchody a další prvky se modelovaly dle fotografií s využitím nástrojů Line, Rectangle, Circle a Arc. Pomocí těchto funkcí je možné modelovat základní tvary jako je linie, čtverec, resp. obdélník, kruh a oblouk. Pro vytváření průchodů a schodů byl navíc použit důmyslný nástroj Push/Pull, který dovoluje „vysouvat“ a „zasouvat“ plochu z původní pozice.
Obr. 3: Ukázka rozměřeného domu a využití nástroje Push/Pull u schodů domu
18
Z 2D objektu tak během takřka vteřiny vznikne 3D objekt. Na tento nástroj má firma Google dokonce patent. Vznikla tedy základní vrstva vymodelovaných budov, ze které se vytvořily všechny tři nově vzniklé vrstvy s tematikou architektonického slohu, časového vymezení založení budovy a využití jednotlivých prostorů budovy. Po vymodelování bylo nutné rozhodnout, jakou metodou budou veškeré konstrukční a stavební prvky budovy jednotlivých vrstev obarveny pomocí nástroje Paint Bucket. Nástroj nabízí velké množství možností od výplně klasickou barvou, přes textury střechy, povrchu země, textury imitace vody, kamene, dřeva, až po transparentní výplň. Každou z předdefinovaných možností výplně a textury je možné uživatelem dále upravit. Pro výplň ploch modelu byla vybrána klasická barva a transparentní výplň proto, neboť využití textury mnohonásobně zvětšuje velikost výsledného souboru. Textura by se ukládala do zazipovaného .kmz souboru v podobě obrázků. V tomto okamžiku bylo nutné definovat kategorie a vytvořit klíč pro každou tematickou vrstvu, podle kterého bude jednotlivým částem budovy přiřazena zvolená výplň. V databázi časového vymezení výstavby objektů se nacházela data ve velmi různorodých formátech. U některých budov byl uveden konkrétní rok, u dalších záznamů se nacházelo časové rozpětí několika let a v některých případech bylo uvedeno pouze století, nebo údaj „postaveno okolo roku 1620“. Z tohoto důvodu byla kategorizace časového vymezení generalizována pouze na století. Vzniklo tedy 8 kategorií od 13. století až po 20. století a doplňující kategorie „nedostupná data — údaj nebyl zjištěn“. V legendě pak byla každé kategorii přiřazena barva (viz Obr. 4).
19
Obr. 4: Legenda k tematické vrstvě časového vymezení vzniku budovy
Atributy architektonického slohu budov pocházejí ze zdrojů Národního památkového ústavu. V kartách památek jsou mnohdy velice podrobně rozebrány přestavby, kterými stavba prošla. V modelu každé budovy se promítly veškeré uvedené slohové úpravy, sporný byl pouze základ budov. Většina významných domů má základy nebo sklepní prostory z období gotiky, mnohdy však došlo ke stržení budovy a vystavění nové, která si buď ponechala základy staré budovy nebo se dochovaly části sklepů. Pokud má nově postavený dům základy nebo celkově dochované sklepy původního domu, jako nejstarší architektonický sloh, a tedy i století výstavby budovy, je považován údaj vztahující se ke starému domu. V případě, že byl dům znovu postaven a ze sklepa či obvodových zdí se dochoval pouze nepatrný zlomek zdiva či pouze nějaký kámen, do modelu budovy se promítla pouze data nově postaveného domu. Architektura vyjadřuje umělecké ztvárnění staveb, jejich styl a způsob jakým byly postaveny, je tedy chápána jako umělecké dílo, které je zároveň kulturním a politickým symbolem doby. Zařazení proto vychází z typických znaků, které budovy nesou. Posledním architektonickým slohem, který má přesně definované typické znaky, je secese. Slohy, které vznikly později, již nemají tak jednoznačné stavební prvky a jsou obvykle označovány
20
jako novodobé nebo moderní. Mnohdy se nejednalo ani o stavební prvky nového slohu, ale pouze o rekonstrukci a obnovení stavebních prvků klasických slohů, kdy se před název slohu přidává předpona „novo-“, ale povaha stavebních prvků zůstává zachována. Doplněním pro úplnost je kategorie „nezjištěno“ (viz Obr. 5).
Obr. 5: Legenda k tematické vrstvě architektonického slohu budovy
Atributy využití prostorů budovy vznikly vlastním sběrem dat, u domů chráněných Národním památkovým ústavem bylo provedeno srovnání s jejich záznamy, které jsou uvedené v kartách budov. Zjištěné údaje o využití budov bylo nutné nějakým způsobem seskupit k získání přehledného a logického členění v takovém počtu, aby byly jednotlivé barvy jednoznačně rozlišeny. Jako nejlepší se ze všech světových klasifikačních systémů jevila standardní klasifikace ekonomických činností Evropské unie známá pod zkratkou NACE (zkratka NACE je odvozena z francouzského názvu „Nomenclature générale des Activités économiques dans les Communautés Européennes“). Tato práce pak vychází z jejího upravení pro Českou republiku — tedy CZ-NACE, která je platná od 1. 1. 2008. NACE dělí ekonomické činnosti (oblast ekonomických činností) tak, že každé statistické jednotce, která vykonává nějakou ekonomickou činnost, lze přiřadit kód NACE. Z této klasifikace bylo použito rozlišování ekonomických činností na nejvyšší úrovni, kdy klíčové byly
21
alfabetické kódy se základním popisem celé skupiny, která se dále dělí na další (tentokráte již několikamístné číselné) kódy. Některé příbuzné skupiny tedy byly seskupeny v jednu, jiné bylo nutné uměle rozdělit, aby se zvýšila informativní hodnota modelu. Legenda tematické vrstvy využití prostorů jednotlivých budov má v konečné podobě 15 kategorií a jednu doplňující pro zdevastované domy nebo domy, kde nebylo možné zjistit jejich využití kategorie „nezjištěno“ (viz Obr. 6).
Obr. 6: Legenda k tematické vrstvě využití prostorů budovy
Ukázka původního klasifikačního systému CZ-NACE a nového klasifikačního systému pro projekt, včetně obsahu jednotlivých kategorií, je součástí příloh (Příloha č. 3, 4). Z
dalších
nejdůležitějších
klasifikačních
systémů,
které
byly
analyzovány mohou být jmenovány následující: Mezinárodní standardní klasifikace všech ekonomických činností (ISIC), což je klasifikace dle Organizace spojených národů nebo Severoamerický průmyslový klasifikační
22
systém, který je znám pod zkratkou NAICS a je používán ve Spojených státech amerických a Kanadě. Po dokončení modelu ve třech různých tematických aspektech bylo nutné vyřešit publikování a zpřístupnění modelu veřejnosti. Modely a projekty vytvořené v Google SketchUp mohou být exportovány do různých formátů. Nejjednodušší variantou je export do 2D grafiky, kde najdeme klasické formáty — .jpg, .bmp, .pdf, .tif, .png, .dwg a další. Náročnější, jak časově tak i z hlediska nároků na množství místa pro uložení, jsou pak formáty pro export do 3D modelů. Mezi formáty, které zachovávají trojrozměrnost vytvořených dat, patří zastaralejší formát typu .wrl, ale také méně známé formáty typu .dae, .xsi, .fbx, .3ds, .obj a další. Jako nejlepší se jevil formát podporující export do 3D modelu - .kmz, a to nejen z hlediska využitelnosti modelu, ale také z hlediska velikosti výsledného souboru, který v mnohých formátech (především ve formátu .wrl) nabíral závratné velikosti. Exportem byly získány tři tematické vrstvy uložené v souborech typu .kmz. Tyto soubory byly jednotlivě načteny do aplikace Googele Earth z toho důvodu, že pro nejvýznamnějších asi 50 domů byly vytvořeny „placemarky“ včetně vyskakovacích informativních oken. Po kliknutí kurzorem myši na nástroj „Přidat značku místa“ se zobrazilo dialogové okno nového objektu a nad podkladovou mapou se vytvořil zástupný symbol v podobě žlutého „připínáčku“. V dalším kroku byly nastaveny parametry zástupného symbolu. Po kliknutí na značku místa se v dialogovém okně objevila nabídka zástupných symbolů různých tvarů a barev s možností přidat vlastní zástupný symbol. V projektu bylo použito předdefinovaného znaku v podobě malého písmena i, které na první pohled vyvolává představu nějaké další informační hodnoty. Pro tento znak byla nastavena bílá barva, protože nad tmavými střechami je nejlépe vidět, měřítko 0,7 z původní velikosti znaku a 100% neprůhlednost. Posunutím zástupného symbolu se automaticky mění také
23
souřadnice, které je možné nastavit i ručně. Připevnění symbolu, v relativní vzdálenosti vzhledem k zemi, vyřešila záložka výška. Každý objekt modelu má navíc pro vizualizaci svou značku zvolenu v odpovídající výšce vzhledem ke střeše. Zaškrtnuta byla také možnost prodloužit značku k zemi, a to z toho důvodu, že bílá vodící čára, která tímto krokem vznikne, nedá uživateli možnost pochybovat o tom, ke kterému objektu značka náleží. V záložce popis je naplněn text okna, který vyskakuje po kliknutí na značku. Pro každou vrstvu byly naplněny odpovídající informace. V tematické vrstvě časového vymezení se uživatel dozví fakta o založení budovy, ve vrstvě architektonického slohu budovy se dočte o přestavbách a existenčních datech objektu, ve vrstvě využití se zobrazuje pouze popis objektu v podobě domovního znamení.
Obr. 7: Ukázka placemarku s vyskakovacím informativním oknem
Tímto byl model skládající se ze tří tematických vrstev dokončen a v dalším kroku se rozhodlo o jeho zpřístupnění a publikování ve webovém prostředí.
24
3.3. Implementace Původně byla zvažována možnost, že virtuální tematický projekt bude prezentován pomocí animací, videí a virtuální reality. V dnešní době, kdy je snaha o publikování a zveřejňování nejrůznějších dat na internetu online a v reálném čase, by byla prezentace modelu pomocí animací či videí krokem zpět. Další nevýhodou by navíc byla nepřizpůsobivost modelu uživatelům, kdy by mohly být prohlíženy jen vytvořené animace, videa a případné průlety, a dále by nemohli do procesu zasahovat pokud by je zaujal nějaký detail. Jinou uvažovanou možností, jak správně zobrazit 3D data, byla např. virtuální realita (VR), což je simulace reálného nebo smyšleného prostředí, která se snaží působit dojmem reality a přitom realitou není. Jedná se o počítačem vytvořené interaktivní prostředí, do něhož se člověk zcela ponoří. Prostředí totiž existuje pouze v paměti počítače a nám je promítáno, např. model domu. Virtuální realita se poprvé objevila někdy na přelomu 60. a 70. let 20. století. K iluzi virtuální reality tak stačí pouze obrazovka počítače a další hardwarové a softwarové vybavení [7]. Hlavní výhodou je interaktivita scény, díky které lze s předměty pohybovat, otáčet a dále možnost je animovat. Výhodou je i možnost doplnit projekt o různé multimediální prvky, jako je třeba zvuk, video nebo flashová aplikace [10]. Dochází tedy k podpoře vnímání a navození pocitu, že situace probíhá v reálném čase a reálném prostředí. Navíc vnímáme zpětnou vazbu, můžeme např. „procházet“ jednotlivými ulicemi města, „zastavovat“ se u památek, vyslechnout něco o jejich historii, zaposlouchat se do zurčení řeky, když „přecházíme“ most apod. Obrovská výhoda zároveň spočívá v datové nenáročnosti scén. Pro vytváření takovýchto světů byl zároveň vytvořen programovací jazyk VRML (Virtual Reality Modeling Language). Tento textový formát je nezávislý na platformě a je jednoduše propojitelný s html [21].
25
Také software Google SketchUp samozřejmě podporuje tvorbu VR pomocí exportovatelných souborů ve formátu .wrl. Velikost takového souboru v případě modelu byla však natolik velká, že jej nebylo možné ani uložit ani spustit. Navíc tato technologie, známá již bezmála 40 let, je zastaralá a v průběhu několika málo let se od ní pomalu upouští, stává se překonanou. Hledání řešení publikace modelu mělo tedy podmínku, model musí být spustitelný v online režimu tak, aby nebylo nutné instalovat žádný software a model stahovat, varianta videa či animace byla taktéž zamítnuta. Projekt vznikal v prostředí Google SketchUp, kdy se primárně předpokládá propojení s dalšími produkty a aplikacemi od stejné společnosti. Nejlepší možností exportu bylo zvolit souborový formát .kmz, který je však primárně určen pro práci a vizualizaci právě v prostředí Google Earth, a tak bylo nutné vyřešit způsob zveřejnění modelu s ohledem na tuto okolnost. Jako nejjednodušší se jevila varianta vytvořit odkaz na stažení 3D modelů z webových stránek bakalářské práce, které je možné si zobrazit ve stažené aplikaci Google Earth nebo tyto modely rovnou publikovat v galerii objektů 3D Warehouse, která je provozována a spravována společností Google. Další možností, se kterou společnost nedávno přišla, je vytvoření Google Maps API. Základem této aplikace je možnost vložit Google Maps přímo do vlastních webových stránek za pomoci JavaScriptu a objektově orientovaného programování. Mimo základní mapy, které je možné si zobrazit přes obyčejné Google Maps je zde i mnoho dalších možností, jak mapu vylepšit [17]. Aplikace podporuje velké množství kml elementů, jako jsou např: popisky, dynamické znaky, ale také kreslení polygonů a linií, tvorby halo efektů a v neposlední řadě možnost načtení kmz souboru, který byl v této práci využit. Všechny objekty, které je možné do modelu zakomponovat jsou navíc pečlivě popsány v dokumentaci k Google Maps API [14] a existuje i tutoriál s ukázkami fungujících kódů v prostředí Google Earth [13]. Problém s umístěním legendy, která by se měla
26
načítat zároveň s příslušným souborem, byl vyřešen pomocí překryvného obrázku. Jednoduchým programem KML Screen Overlay Marker byl požadovaný obrázek umístěn na souřadnicemi definované místo v okně aplikace Google Earth a úspěšně proběhl export výsledného KML souboru.
Obr. 8: Dialogové okno programu KML Screen Overlay Marker pro vytvoření překryvného obrázku
Následně byly pomocí skriptu vytvořeny ještě tlačítka, která umožňují přepínání vrstev mezi sebou a zároveň dovolují zobrazení pouze jedné vrstvy. Před zprovozněním celé aplikace ve webovém prostředí bylo nutné se ještě
27
zaregistrovat na internetových stránkách poskytovatele. Po registraci byl vygenerován aplikační klíč pro konkrétní URL adresu domény, pro kterou je klíč platný. Samotný klíč je řetězec znaků, jenž se vkládá do hlavičky dokumentu [15]. V posledním kroku byla aplikace zakomponována do webových stránek bakalářské práce. 3.4. Zkušební provoz Po prvním zobrazení tematického virtuálního projektu ve webovém prostředí bylo nutné zjistit, zda se vůbec do mapového okna model načítá. Automaticky došlo k přiblížení Země na Českou republiku, zobrazil se však pouze mapový podklad s ovládacími prvky. Během zkoumání scriptu a syntaxe souborů, které se měly načítat, byl ponechán náhled modelu ve webovém prostředí. Po prohledání kódu nebyla nalezena chyba a při pokusu zavřít okno náhledu modelu bylo překvapivé, že model se do okna aplikace nakonec načetl. V dalším kroku bylo tedy nutné zjistit, jak dlouho je nutné vyčkat, než se model načte. Po přibližně osmdesáti sekundách se načetla legenda, o pět vteřin později značky míst a po dalších pěti vteřinách tematická vrstva. Výše uvedený sled načítání jednotlivých prvků modelu se opakoval i u zbylých dvou vrstev. Dále bylo testováno, jak dlouho trvá opětovné načtení souborů. Výsledek byl lepší než veškerá očekávání. Model zůstal po prvotním načtení v paměti počítače, bylo tedy nutné vrstvy zdlouhavě načítat pouze jednou, jejich opětovné zobrazování a přepínání pak proběhlo takřka okamžitě. Otáčení, přibližování, oddalování a procházení modelem bylo plynulé, bez jakýchkoli prodlev a chyb. Okno aplikace se zobrazovalo dle definovaného rozvržení v html kódu, nedocházelo k překrývání jednotlivých grafických prvků. Testování proběhlo také na jiných počítačích, projekt je optimalizován pro rozlišení 1024x768 pixelů a vyšší.
28
Jediný požadavek, který bylo nutné akceptovat, byla instalace zásuvného Google Earth Pluginu v případě, že chyběl. Uživatel pouze po spuštění aplikace ve webovém prostředí klikne na upozornění možnosti stažení pluginu, které se automaticky objeví přes okno aplikace, a instalace proběhne téměř bez povšimnutí, vyžadován je pouze souhlas s instalací.
Obr. 9: Výzva ke stažení chybějícího zásuvného pluginu pro zobrazení projektu
Zkušební provoz tedy potvrdil splnění zadaného tématu nejen ve směru široké rozšiřitelnosti modelu a online řešení, ale splněna byla také podmínka jednoduchosti a efektivnosti projektu. Načítány jsou nejnovější letecké snímky včetně popisů uliční sítě, orientace se v modelu a jeho okolí, z hlediska polohy proto není problémem.
29
4. VÝSTUPY A VÝSLEDKY PRÁCE 4.1. Výstupy práce Z geoinformatického hlediska je hlavním výstupem práce aplikace Google Maps API, která je vložena do webových stránek bakalářské práce. Její náplní jsou vytvořené tři modely zástavby středu města Olomouce, které je možné zařadit mezi tematické výstupy práce.
Obr. 10: Náhled aplikace
Modely lze mezi sebou přepínat pomocí tlačítek umístěných v levé části aplikace. Zobrazen může být pouze jeden tematický model a to buď architektonický sloh budovy, časové vymezení vzniku budovy nebo využití prostorů budovy. Tematická náplň modelů vznikla na základě sesbíraných atributů, pro které byla vytvořena klasifikace. Nad mapovým polem je umístěn název projektu. Ovládací prvky jsou součástí mapového pole, uživatel je schopen se přiblížit, oddálit, posouvat, otáčet celým modelem a měnit úhel
30
náhledu. V pravém dolním rohu je umístěna legenda pomocí překryvného obrázku, která se mění a znovu načítá pro každý zvolený model. Pod mapovým polem je informace, že je nutné několik vteřin vyčkat, než se tematické vrstvy načtou. Mapový podklad je tvořen nejnovějšími leteckými snímky včetně popisů uliční sítě. Nad některými významnými budovami je umístěna bodová značka místa v podobě malého písmene i. Po kliknutí na tuto značku se rozbalí informativní okno, které uživateli poskytuje další informace o objektu ve zvolené tematické vrstvě.
4.2. Výsledky práce Mezi poznatky s negativním charakterem získané v průběhu tvorby tematického virtuálního projektu, lze zařadit formu vedení databáze chráněných kulturních památek Národního památkového ústavu. Analogová forma prostorové databáze pomocí textových souborů a fotek se jeví jako nepříliš vhodné řešení, které neúměrně zvyšuje čas pro vyhledání a čtení informací o objektech. Negativně lze hodnotit také podkladovou vrstvu společnosti GEODIS Brno, která se skládá ze zaměřených budov včetně jejich výšky. Data byla natolik nepřesná, že byla pro práci prakticky nepoužitelná a jejich další využití je otázkou. Další poznatky přinesla práce v programu Google SketchUp, ve kterém lze vymodelovat prakticky cokoli, proto geometrická část projektu nebyla problémem. Nevýhodou z pohledu geoinformatiky je chybějící atributová tabulka, která by byla schopna pracovat s geometrickou částí. Program je však uživatelsky příjemný, přehledný a není těžké se v něm naučit pracovat během několika týdnů. Jediný problém při vytváření objektů je s oble vyklenutými částmi domů, ve kterých je nutné vymodelovat okna. V těchto případech je
31
nutné provádět generalizaci oblosti, díky oknům jsou původně půlkruhové výklenky tvořené výraznými lomenými čarami. Dalším poznatkem je neschopnost
modelu
generovat
pouze
některé
konstrukční
linie.
Při tvorbě je možné si některé pomocné linie schovat a při exportu generovat pouze ty viditelné, pomocné linie však zůstanou naznačeny přerušovanou čarou, což narušuje celkový dojem. Z tohoto důvodu musely být veškeré linie vynechány. Díky přehledné dokumentaci Google Maps API se může naučit programovat a pracovat s vytvořenými kml elementy prakticky každý. Mnohé objemnější projekty se však dlouho načítají, proto by bylo vhodné vytvořit nový element např. přesýpací hodiny, aby byl uživatel informován o procesu načítání projektu. Obrovským problémem při vytváření většího počtu objektů, které se z prostředí programu SketchUp exportují a zobrazují v Google Earth, je jejich umísťování na své obrazy na leteckém snímku, který je v aplikaci podkladem. Je prakticky nemožné „posadit“ každou budovu na své místo. Úprava v horizontálním směru je řešitelný problém, umístění každé budovy ve vertikálním směru přesně na navýšený terén je však nemožné a navíc není v aplikaci nikde patrný, vznikají tak problémy s přesným umístěním modelů. Proto se některé budovy v rámci blokové zástavby jeví částečně pod úrovní terénu, jiné naopak „létají“. Vhodným řešením by bylo informaci o výšce terénu zobrazovat pouze v podobě číselné hodnoty při přejíždění přes terén, jako při otevření .kmz souborů v aplikaci Google Earth.
32
5. DISKUZE Při
tvorbě
virtuálního
tematického
projektu
nastal
problém
při pořizování tematických dat v samotném počátku práce. Informace o objektech bylo možné věrohodně zjistit pouze v databázích Národního památkového ústavu, které obsahují pouze třetinu budov středu města Olomouce. Pro zbylé dvě třetiny nebylo možné údaje s jistotou zjistit. V publikacích je mnohdy uváděn časový údaj s příslovci typu: pravděpodobně, nejspíše, přibližně, atd. Tato data proto nebyla použita, aby nedošlo ke znehodnocení projektu. Data pro využití prostorů budov jsou platná k červenci až září roku 2009, je tedy možné, že někde mohlo dojít ke změně. Podstatná část domů je však již léta pronajímána pro stejné komerční účely stejným nájemníkům. Většina dat by tedy několik let měla zůstat aktuální. Dalším problémem byla časová náročnost modelování zástavby středu města, kdy se v původním plánu počítalo s vizualizací celé Městské památkové rezervace. Zpracováno však bylo přes 600 budov a střech, okolo 10 000 oken a průměrný čas potřebný pro vymodelování jedné budovy do konečné podoby se pohyboval v rozmezí 60 - 70 minut. Proto byla vizualizována nejdůležitější část města — Horní a Dolní náměstí s přilehlými ulicemi a Náměstí Republiky bylo vynecháno. Na dokončení projektu celé Městské památkové rezervace by bylo třeba dalších dvou až tří měsíců. Nejdiskutovanější
otázkou
při
vytváření
projektu
bylo
jeho
zpřístupnění. Prvotní myšlenka při zadávání práce byla sestavit projekt tak, aby byl široce rozšiřitelný. Uvažovaná byla publikace pomocí animací, videí a virtuální reality vytvořené pomocí VRML. Při rešerši literatury a podobných projektů však bylo usouzeno, že posledně jmenovaná technologie je zastaralá, překonaná a je třeba hledat online řešení, které nevyžaduje instalaci žádného programu nebo další prohlížečky. Uživatel projektu navíc neměl být pouze
33
pasivním pozorovatelem, ale s projektem měl pracovat na úrovni prohlížení sám. Zvolená metoda programování aplikace Google Maps API byla proto vybrána jako nejlepší řešení i z pohledu prostředí, ve kterém model vznikal. Problém vizualizace nastal tehdy, pokud byl model převeden z prostředí Google SketchUp do prostředí Google Earth. Mapový podklad totiž počítá i s navýšením terénu a některé domy se tedy „propadaly“, velká většina jich však „létala“ ve vzduchu. Proto bylo tedy nutné se vrátit do prostředí SketchUp, objekty seskupit v blocích a uměle některé bloky domů vyzvednout, jiné posunout několik metrů pod základní úroveň definovaných os. Tento problém lze označit jako největší nevýhodu modelu. Nebylo totiž možné přesně „posadit“ každý dům na zvlněný terén podkladové mapy v prostředí Google Earth. V některých pohledech se také může zdát, že domy nesedí přesně na svém obrazu mapového podkladu. To je způsobené také skutečností, že letecký snímek přesně kopíruje reálnou polohu objektu ve svém středu, k okrajům se však obraz objektů deformuje a zvětšuje. Zároveň bylo v průběhu vytváření modelu zjištěno, že ulice Ostružnická má špatný popis, podle mapového podkladu se ulice jmenuje Ostružinová. Po zjištění délky prvotního zobrazování souborů byla snaha vytvořit z kurzoru šipky po dobu načítání „přesýpací hodiny“, které by napovídaly, že vizualizovaný stav projektu není konečný. Naprogramování tohoto objektu, který není součástí dokumentace Google Maps API, je však v tomto případě časově velmi náročné a z pohledu informatiky problematické. Práce by také získala zcela jiný rozměr, pokud by si model v prostředí Google SketchUp zachovával své atributové informace. V programech a aplikacích je možné ke každé vrstvě plnit i atributovou tabulku, která nese tematické informace. Převodem do prostředí SketchUp však model o tuto složku přichází, zachována zůstává pouze grafická část. Ideální by bylo vylepšení programu Google SketchUp ve směru vytvoření
34
atributové tabulky a možnosti pracovat i s jednotlivými částmi domů (např. patry). Poté by však již nebyl problém vytvořit aplikaci, která by se uměla na jednotlivé typy využití či stáří domů dotazovat, bylo by možné vyhledávat stejně jako v GIS. SketchUp sice umí vytvořit „vrstvy“, tzv. layers, princip je však založen na seskupení objektů do skupin na základě barvy. Tyto vrstvy je pak možné jen zapínat a vypínat. V tomto projektu však tato schopnost zcela ztrácí smysl, neboť k čemu by v modelu posloužila funkce vypnutí a zapnutí např. kategorie potraviny? Je to však jistý posun směrem k funkcionalitě GISů, i společnost Google si uvědomuje, že 3D objekty mohou mít společné vlastnosti a bylo by výhodné je umět nějakým způsobem seskupovat a vybírat. Každá nová verze tohoto programu pro modelování ve 3D přichází s nějakou novinkou, která jde vývojově s potřebami dnešních uživatelů. Není tedy vyloučena možnost posunu směrem k funkcionalitě GIS softwarů. Tato práce není jediným možným řešením tvorby virtuálního tematického projektu. Je však návrhem, který může sloužit nejen jako virtuální procházka městem, průvodce po jeho památkách či k prezentaci města pro účely cestovního ruchu, může být také návrhem na správu databáze Národního památkového ústavu. Karta každého evidovaného domu nese kromě názvu památky, parcely, data zápisu do registru, také podrobný popis vzniku, přestavby, oprav a dalších činností spojených s objektem, fotodokumentaci a také popis aktuálního stavu památky včetně orientačního využití. Všechna tato data je možné do modelu vložit, včetně nafocených detailů chráněných objektů. Vizualizace pomocí 3D modelu by jistě urychlila proces získávání informací, neboť málokomu řekne číslo parcely nebo číslo popisné domu něco o tom, kde objekt na mapě hledat. Méně vhodným řešením vedení databáze chráněných domů je papírová kartotéka s množstvím textu, kterým musíme popsat polohu a další údaje týkající se prostorové informace.
35
6. ZÁVĚR Cílem bakalářské práce bylo sestavit a zpřístupnit tematický virtuální projekt středu města Olomouce z 3D dat, s důrazem na tematickou složku geodat. Zájmovou oblastí města byla část městské památkové rezervace Olomouc, v rámci které bylo vymodelováno přes 600 objektů s podstatnými detaily jako jsou střechy, okna, dveře, výkladní skříně a mnohé zdobné prvky domů. Ze základní vrstvy objektů byly vytvořeny tři tematické vrstvy — časové vymezení vzniku budovy, architektonický sloh budovy a využití prostorů budovy. Dále byla vytvořena aplikace pomocí novinky Google Maps API, která dovoluje prohlížet projekt ve webovém prostředí širší veřejnosti. Síla projektu je v jeho jednoduchosti a efektivnosti, ovládání je intuitivní, známé z prostředí aplikací od společnosti Google. Ke každé vrstvě se načítá odpovídající legenda a vrstvy je možné mezi sebou přepínat. Práce přináší nový pohled na možnosti zpracování 3D modelů měst, které se prozatím používají ke zvýšení atraktivnosti cestovního ruchu a komerčnímu využití pro města. Projekt je první svého druhu, který ukazuje, jak zapracovat tematickou informaci do klasických modelů zástavby, které jsou dnes již samozřejmostí každého většího města. Je tedy přínosem nejen laické veřejnosti, ale také odborníkům z řad urbanistů, geoinformatiků a případným zájemcům o tvorbu 3D modelů. Může být také inspirací a návodem, jak převést analogovou evidenci chráněných památek instituce Národního památkového ústavu do digitální podoby. O bakalářské práci vznikly webové stránky umístěné na serveru Katedry geoinformatiky. K textové části práce je přiložena její digitální podoba na CD.
36
7. LITERATURA [1] [2]
[3]
[4]
[5]
[6] [7] [8]
Kaňok, J.: Tematická kartografie, Ostravská univerzita v Ostravě, PřF, Ostrava, 318s. 1999 Miřijovský, J., Dušek, R.(2009): Vizualizace prostorových dat: chaos v dimenzích. Geografie - Sborník české geografické společnosti Česká geografická společnost, 169-178s. Památkový ústav v Olomouci s podporou Ministerstva kultury České republiky. Seznam nemovitých kulturních památek Olomouce. Mgr. Pavel Konečný, PhDr. Pavel Michna. Olomouc : 1996. 150 s. ISBN 80-90-14 73-9-9. Popelka, S. (2008): Google a ArcGIS – nové možnosti v 3D vizualizaci. [Bakalářská práce] Univerzita Palackého v Olomouci, fakulta Přírodovědecká, katedra geoinformatiky, 2008, 70 s. Sadílek, O. (2009): Plán parků Filozofické fakulty UP Olomouc. [Bakalářská práce] Univerzita Palackého v Olomouci, fakulta Přírodovědecká, katedra geoinformatiky, 2009, 41 s. Voženílek V.: Aplikovaná kartografie I - tematické mapy, Olomouc, Vydavatelství UP, 187s. 2001 Voženílek V.(2005): Cartography for GIS, Univerzita Palackého v Olomouci, 13-75s. 80-244-1047-8 Voženílek, V. (2002): Diplomové práce z geoinformatiky. Olomouc, UP, 61 s. ----------------------------------------------------
[9]
[10]
[11]
[12]
3D modely a vizualizace [online]. Brno, GEODIS BRNO, spol. s r.o., 2009 [cit. 2009-11- 16]. Dostupné z WWW:
. 3D virtuální realita [online]. Jičín, CIS, Complete Internet Services, 2007 [cit. 2009-11-20] Dostupné z WWW: . ArcGIS Servery [online]. Praha, ARCDATA PRAHA, s.r.o., c2009 [cit. 2009-11-12] Dostupné z WWW: . Český statistický úřad [online]. Praha, Český statistický úřad, c2010 [cit. 2010-3-25]. Dostupné z WWW: .
37
[13]
[14]
[15]
[16]
[17]
[18]
Google Code [online]. California, Google Inc., c2009 [cit. 2010-04-12]. Code Playground. Dostupné z WWW: . Google AJAX Search API [online]. California, Google Inc., c2010 [cit. 2010-04-12]. Developer's Guide. Dostupné z WWW: . Google AJAX Search API [online]. California, Google Inc., c2010 [cit. 2010-04-12]. Sign-up for an AJAX Search API Key. Dostupné z WWW: . Google Earth [online]. California, Google Inc., c2009 [cit. 2009-11-17]. Dostupné z WWW: < http://earth.google.com/intl/cs/>. Google Maps API [online]. California, Google Inc., c2010 [cit. 2010-3-25]. Dostupné z WWW: . Google SketchUp [online]. California, Google Inc., c2009 [cit. 2009-11-17]. Dostupné z WWW: .
[19]
[20]
[21]
Nadstavby ArcGIS Desktop [online]. Praha, ARCDATA PRAHA, s.r.o., c2009 [cit. 2009-11-12] Dostupné z WWW: . Národní památkový ústav [online]. Praha, Národní památkový ústav, c2003-10 [cit. 2010-3-25]. Dostupné z WWW: . VRML [online], Wikipedie: Otevřená encyklopedie, c2009, [cit. 2009-11-21] Dostupné z WWW:
38
SUMMARY Thematic Virtual Project of Olomouc City Center is the final conclusion of the Geoinformatics Bachelor Degree Study Programme at Department of Geoinformatics, Faculty of Science, Palacky University in Olomouc. The aim of the bachelor thesis was to create and make accessible a virtual thematic project of the town centre of Olomouc making use of 3D data, with an emphasis on the theme component of geodata. The area of interest was a part of the urban conservation area of Olomouc, in the framework of which more than 600 buildings were modelled, displaying the main details like roofs, windows, doors and a lot of ornamental elements of the houses. The basic layer of the buildings was used to create three theme layers, namely the time determination of the origins of the building, the architectural style of the building and the use of the building spaces. Next, an application was created by means of a novelty, Google Maps API, which allows the general public to view the project in the web environment. The strength of the project is in its simplicity and efficiency. Intuitive control, known from the environment of Google applications, is applied. The thesis brings a new view of the possibilities of creating 3D town models that have so far been used as a means of increasing the attractiveness of the tourist industry and for commercial purposes of the towns. The project is the first of its kind, showing how to incorporate the theme information into classical models of the build-up area – such models have already become a common thing in every bigger town. Therefore, it is beneficial not only to the non-professional public but namely to specialists from the fields of city planning and geoinformatics and to prospective users interested in creating 3D models. The thesis can also serve as an inspiration and guide for converting the analogue registration of national landmarks kept by the National institute of historical monuments into digital form.
39
PŘÍLOHY
40
Seznam příloh: Příloha č. 1: Rozsah zájmového území středu města Olomouce Příloha č. 2: Srovnání přesnosti podkladových dat Příloha č. 3: Klasifikační systém CZ-NACE Příloha č. 4: Klasifikační systém tematického virtuálního projektu
Příloha č. 3: Klasifikační systém CZ-NACE
SEKCE I - UBYTOVÁNÍ, STRAVOVÁNÍ A POHOSTINSTVÍ 55
Ubytování 55.1
Ubytování v hotelích a podobných ubytovacích zařízeních 55.10 55.10.1 55.10.2 55.10.9
Ubytování v hotelích a podobných ubytovacích zařízeních Hotely Motely, botely Ostatní podobná ubytovací zařízení
55.20
Rekreační a ostatní krátkodobé ubytování
55.30
Kempy a tábořiště
55.90 55.90.1 55.90.2 55.90.9
Ostatní ubytování Ubytování v zařízených pronájmech Ubytování ve vysokoškolských kolejích, domovech mládeže Ostatní ubytování j. n.
55.2
Rekreační a ostatní krátkodobé ubytování
55.3
Kempy a tábořiště
55.9
Ostatní ubytování
56
Stravování a pohostinství 56.1
Stravování v restauracích, u stánků a v mobilních zařízeních 56.10
Stravování v restauracích, u stánků a v mobilních zařízeních
56.21 56.29 56.29.1 56.29.2 56.29.9
Poskytování cateringových služeb Poskytování ostatních stravovacích služeb Stravování v závodních kuchyních Stravování ve školních zařízeních, menzách Poskytování jiných stravovacích služeb j. n.
56.30
Pohostinství
56.2
Poskytování cateringových a ostatních stravovacích služeb
56.3
Pohostinství
Příloha č. 4: Klasifikační systém virtuálního tematického projektu 1. ADMINISTRATIVNÍ a PODPŮRNÉ ČINNOSTI - odpovídá sekci N - obsahem sekce jsou: cestovní kanceláře, kanceláře obecně, úklidové firmy, tiskárenské a reprodukční činnosti, atd. 2. INFORMAČNÍ a KOMUNIKAČNÍ ČINNOSTI - odpovídá sekci J - obsahem sekce jsou: nakladatelství, vydavatelství časopisů a novin, rozhlasové vysílání, mobilní operátoři, programování, správa, poradenství v oblasti informačních technologií, tvorba webových stránek, atd. 3. INSTITUCE - VEŘEJNÁ SPRÁVA, OBRANA a VZDĚLÁNÍ - odpovídá sekci O a P - obsahem sekce jsou: Magistrát města Olomouce, Policie ČR, školy, autoškoly a vzdělávací instituce, atd. 4. KULTURNÍ, ZÁBAVNÍ a REKREAČNÍ ČINNOST - odpovídá sekci R - obsahem sekce jsou: knihovny, muzea, galerie, divadla, kostely, kláštery, atd. 5. OSOBNÍ SLUŽBY - neodpovídá žádné sekci, jedná se o služby, které jsou určeny konkrétní osobě, nejsou spojeny s hmotnými statky - obsahem sekce jsou: kosmetické, kadeřnické, vizážistické a masérské služby, solária, atd. 6. PENĚŽNICTVÍ, BANKOVNICTVÍ a ČINNOSTI V OBLASTI NEMOVITOSTÍ - odpovídá sekci K a L - obsahem sekce jsou: banky, pojišťovny, pošty, zastavárny, leasingové společnosti, sázkové kanceláře, finanční poradenství, realitní kanceláře, atd. 7. PRODEJ ODĚVŮ a OBLEČENÍ - neodpovídá žádné sekci, jde o velký počet komerčních objektů ve městě Olomouci, proto vlastní kategorie - prodej veškerého oblečení, galanterie, obuvi, bytového textilu, atd. 8. PRODEJ PRŮMYSLOVÉHO ZBOŽÍ SPECIALIZOVANÝCH PRODEJEN - neodpovídá žádné sekci - jde o prodej veškerého ostatního zboží, které nebylo zařazeno pod jinou sekci či kategorii: květinářství, papírnictví, prodej tabákových výrobků, výpočetní techniky, drogistického zboží, jízdních kol, skla a kuchyňských potřeb, knih, hudebních nosičů, elektrických výrobků, 9. PROFESNÍ, VĚDĚCKÉ a TECHNICKÉ ČINNOSTI - odpovídá sekci M - obsahem sekce jsou: advokáti, právníci, notáři, reklamní agentury, grafická studia a nakladatelství, fotografové, technické zajištění dodávek plynu, vody, tepla, atd.
10. UBYTOVÁNÍ, STRAVOVÁNÍ a POHOSTINSTVÍ - odpovídá sekci I - obsahem sekce jsou: penziony, hotely, bistra, restaurace, kavárny, pizzerie, cukrárny, vinárny, atd. 11. ZDRAVOTNICTVÍ a SOCIÁLNÍ PÉČE - odpovídá sekci Q - obsahem sekce jsou: lékárny, ordinace lékařů, optiky, atd. 12. ZLATNICTVÍ a KLENOTY - neodpovídá žádné sekci - zlatnictví, prodej klenotů, šperků, doplňků, bižuterie, hodinek, atd.
