Algemene concepten¶
Level of Detail (LoD)¶
Ruimtelijke modellen zijn altijd een abstractie van de werkelijkheid. In 3D GIS geeft het Level of Detail (LoD) van een 3D model aan welke mate van detail in het model is opgenomen.
Neem bijvoorbeeld een zeer simpel huis met vier hoeken en een puntdak. Een ruwe benadering van dit gebouw is een kubus. Een meer gedetailleerde representatie volgt de exacte (dak)vormen van het huis, waarbij de vlakken afzonderlijk identificeerbaar kunnen zijn, zodat er aanvullende informatie toegekend kan worden aan deze vlakken zoals het oppervlaktype, het materiaal etcetera.
Deze aanvullende labels heten ook wel semantiek, en derhalve noemen we gelabelde vlakken semantische vlakken. In het geval van gebouwmodellen spreken we bijvoorbeeld over een grondoppervlak, muuroppervlak, dakoppervlak, enzovoort.
In de 3DBAG gebruiken we de zogenaamde verfijnde LoD-specificatie, welke in de onderstaande figuur getoond wordt.
Voor de 3DBAG reconstrueren we data op de volgende detailniveaus: 1.2, 1.3 en 2.2. Merk op dat behalve het verschil in de mate van geometrische details, een belangrijk verschil tussen LoD1 en LoD2 de aanwezigheid van semantische oppervlakken is. Deze informatie zorgt er bijvoorbeeld voor dat dak- en muuroppervlakken respectievelijk rood en grijs gevisualiseerd kunnen worden en dat hiermee analyses kunnen orden gedaan. Verder is het verschil tussen LoD1.2 en LoD1.3 dat laatstgenoemde onderscheid maakt tussen significante hoogteverschillen binnen een gebouw, terwijl het gebouw in LoD1.2 een uniforme hoogte heeft.
3D geometrische primitieven¶
In 2D GIS kan de geometrie van objecten worden gerepresenteerd door punten, lijnen, polygonen en variaties hierop. Er zijn standaarden die regels voorschrijven voor deze primitieven, zodat data probleemloos uitgewisseld kan worden (bijvoorbeeld Simple Feature Access).
Voor 3D GIS moeten deze geometrische primitieven en de bijbehorende regels uitgebreid worden naar de derde dimensie. De onderstaande figuur geeft een overzicht van de veelgebruikte primitieven in 3D GIS.
Voor de 3DBAG is de meest relevante primitief de Solid, aangezien we gebouwmodellen als zodanig beschouwen. Dit onderscheid is belangrijk omdat er andere (strictere) regels voor Solids gelden, ten opzichte van andere 3D primitieven.
3D primitieven en dataformaten
Niet ieder dataformaat ondersteunt de bovengenoemde 3D primitieven. Dat is eigenlijk zo voor al onze exportformaten, behalve CityJSON. Daarom gebruiken we in deze andere formaten de geometrietypes die het meest gelijkwaardig zijn aan Solids. De PostgreSQL backup is hierbij een bijzonder geval, omdat PostGIS technisch gezien Solids kan opslaan, maar alleen met de SFCGAL-extensie. Om het inladen van de PostgreSQL backup zo makkelijk mogelijk te maken, slaan we de 3D geometrieën op als MultiPolygonZ.
Valide 3D geometrieën¶
De validiteit van geometrieën is belangrijk voor het gebruik van de data in toepassingen. Er zijn standaarden die regels definiëren voor valide 3D objecten. val3dity is een software die 3D primitieven valideert aan de hand van de international standaard ISO19107.
We hebben val3dity in ons proces geïntegreerd, waarmee we ieder 3D model valideren na reconstructie. De gebouwmodellen worden echter individueel gevalideerd tijdens het reconstructieproces, waardoor we geen fouten kunnen detecteren in de interactie tussen verschillende modellen (foutcodes boven de 500).
b3_val3dity_lod12", "b3_val3dity_lod13", "b3_val3dity_lod22
De attributen die beginnen met b3_val3dity_ geven de val3dity foutcodes van een model aan als die er zijn.
