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Entwicklung einer adaptiven, LOD-gestützten Geländevisualisierung innerhalb eines Client-Server basierten 3D-Geoinformationssystems

 
: Mossel, A.
: Holweg, D.

Wiesbaden, 2007, 151 pp.
Wiesbaden, FH, Dipl.-Arb., 2007
German
Thesis
Fraunhofer IGD ()
Raster Image Processor (RIP); wavelet transformation; terrain data visualization; Client-Server; realtime

Abstract
In der Diplomarbeit wird ein Terrainframework für ein Client-Server basiertes 3D-Geoinformationssystem konzipiert und realisiert mit dem Ziel, große digitale Geländemodelle innerhalb eines solchen verteilten Systems erforschen zu können. Eine tragende Rolle spielen vor allem eine effiziente, aber qualitätserhaltende Bereitstellung der Daten auf Serverseite, ein Übertragungskonzept und ein performantes Visualisierungsschema für Geländedaten auf Clientseite, das die Daten adaptiv darstellt. Als technologische Plattform wird der CityServer3D des Fraunhofer-Instituts für Graphische Datenverarbeitung eingesetzt.
Auf der Basis einer ausführlichen Analyse des aktuellen Forschungsstand, in der Ansätze zur Datenaufbereitung, Kompression und räumlichen Indexierung sowie Echtzeitvisualisierungskonzepte erläutert und anhand der Anforderungen bewertet werden, wird ein detailliertes Lösungskonzept für ein modulares, objektorientiertes und erweiterbares Framework erarbeitet, dessen Aufbau, Schnittstellen und Integrationspunkte zum umgebenden System sowie die bereitzustellenden Funktionalitäten konkret spezifiziert werden.
Zur Bewertung des erarbeiteten Konzepts wird der implementierte Prototyp mit Hilfe von Unit-, Integrations- und Performancetests geprüft. Gestützt auf die Ergebnisse werden Empfehlungen für den Benutzer zur Verwendung des Terrainframeworks erarbeitet. Eine anschließende kritische Beurteilung des Frameworks zeigt Stärken und Schwächen auf.

 

The thesis presents a terrain preprocessing and visualization framework for a three dimensional, client server based geo-information system. This framework provides the functionality to explore large digital terrain models in real time. The main challenge lies in the efficient, but quality preserving preprocessing and distribution of large terrain data on the server side, a streaming concept which can handle terrain data and a high-performance, view-dependent refinement and triangulation scheme to render the data on the client's screen.
As technological platform, CityServer3D of the Fraunhofer Institute for Computer Graphics is used. Based on analyzing existing approaches for preprocessing and compression of terrain data, data structures that provide easy spatial access and view-dependent visualization schemes are compared against one other and evaluated. Subsequently a concept for a modular, object-oriented and extendable framework is presented. The architecture, the interfaces to the system and the functionality of the framework handling terrain as well as texture data are explicitly specified. As a proof of concept, a prototypical implementation of the specifications is introduced.
The last part of this thesis evaluates the developed approach, whereby unit, integration and performance tests are considered to show strengths and weaknesses of the framework.

: http://publica.fraunhofer.de/documents/N-52258.html

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