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Konzeption und Implementierung eines Verfahrens zur progressiven Datenübertragung und Visualisierung digitaler Geländemodelle mittels Wavelet-basierter Ansätze

 
: Schmidt, H.
: Coors, V.; Wiesemann, T.

Darmstadt, 2001
Darmstadt, TU, Dipl.-Arb., 2001
Deutsch
Diplomarbeit
Fraunhofer IGD ()
computer graphics; GIS; wavelet; P-Tree; multiresolution

Abstract
Die Verwendung dreidimensionaler Geo-Informationssysteme im Bereich digitaler Stadtmodelle im WWW sowie beim Einsatz von Synthetic Vision Systems (SVS) ist derzeit auf Grund des hohen Datenvolumens nicht sinnvoll möglich. Doch ist der Einsatz solcher Systeme beispielsweise bei der Stadtplanung sowie in zukünftigen Cockpitgenerationen erstrebenswert. Mit den hier vorgestellten Verfahren zur Verwaltung mehrerer Auflösungen eines Geländemodells bei gleichem Speicherbedarf sowie deren progressiven Übertragung wird es möglich das zur Laufzeit benötigte Datenvolumen zu reduzieren.
Dies gelingt durch das Integrieren der durch ein Wavelet vorgegebenen 2D Raumstruktur in das Geländemodell, sowie deren Kombination mit den in einem P-Tree gespeicherten diskreten raumbezogenen Einheiten. Ziel dieser Arbeit war die Konzeption eines solchen Systems zur progressiven Übertragung Wavelet basierter multi-resolution Geländemodelle und deren ebenfalls multi-resolution behafteten diskreten raumbezogenen Einheiten, sowie eine prototypische Realisierung. Als Ergebnis dieser Arbeit konnte eine erfolgreiche Integration des Geländemodells sowie der Gebäude unter Verwendung der Wavelet-Struktur erzielt werden. Hierzu wurden Wavelet LoD-Regionen mit Nachbarschaftsbeziehungen und eine modifizierte binäre Version des P-Trees konstruiert. Eine einfacher prototypischer Test ergab eine Ersparnis an Dreiecken bei der Erstellung des Gelände-TINs von über 90 % im realtime Versuch.

 

The use of 3-dimensional geo-information systems is currently not feasible in the field of digital city models in the internet nor in the application of synthetic vision systems (SVS) because of the extent of extreme high amount of data volume, especially while using multi-resolution models. Yet, the application of such systems is desirable both in city planning as well as in navigation displays of future cockpit generations.
With the methods presented in this paper it becomes possible to reduce the data volume during operating time. It will be possible to manage multiple resolutions of a terrain model, while maintaining the same memory requirements, as well as their progressive data transfer.
This succeeds by integrating a 2-dimensional structure, defined by a wavelet, into the terrain model, as well as combining it with the in a P-Tree saved discrete dimensional units. The objective of this assignment was the concept of such a system for progressive transfer of wavelet based multi-resolution terrain models and their multi-resolution discrete 3-dimensional units. A prototypic implementation was also foreseen. As result of this assignment a successful integration of the terrain model and it's buildings was obtained by using the wavelet-structure. For this, wavelet LoD regions with their exact neighbor-ship relations and a modified binary version of the P-Tree were constructed. A simple prototypic test yield savings during the construction of the terrain TINs of more than over 90 % in this real time experiment.

: http://publica.fraunhofer.de/dokumente/N-8085.html