DE:MapLab3D Germany Puzzle 2000000

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DE:MapLab3D

a pen and a ruler laying across each other

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Ansicht des aktuellen Bearbeitungsstands:

After Layout of lines and areas

MapLab3D Beispielprojekt: Deutschland Puzzle im Maßstab 1:2.000.000

Diese Anleitung beschreibt die Vorgehensweise bei der Erstellung eines großen 3D-druckbaren Puzzles von Deutschland mit Hilfe der App MapLab3D. Das Ziel ist, die Anwendung von MapLab3D zu erklären und Nutzern die Erstellung von Puzzeln von weiteren Ländern oder Gebieten zu ermöglichen. Es ist notwendig, sich vorher mit Hilfe des Beispielprojekts Karte von Heidelberg mit der grundlegenden Bedienung von MapLab3D vertraut zu machen.

Das Puzzle besteht aus den folgenden Kartenobjekten:

  • Länder
  • Regionen
  • Landesgrenzen
  • Flüsse und Wasserflächen
  • Berggipfel und Städte

Alle Puzzleteile erhalten einen beschreibenden Text. Zur besseren Lesbarkeit haben die Texte eine andere Farbe als das restliche Teil. Für Single-Extruder-Drucker werden die Druckdaten aller Teile auch einfarbig erzeugt.

Eine mögliche Anwendung des Puzzles ist der Erdkundeunterricht: Viele Schulen haben 3D-Drucker und können sich diese Landkarte selbst ausdrucken. Das Lernen wird so zum Spiel. Auch das Erstellen eigener Karten im Rahmen von Projekten kann einen Lerneffekt haben. Andere mögliche Anwendungen sind natürlich zum Beispiel der Einsatz als Deko-Objekt oder als Geschenk für Puzzlefreaks.

Hinweis: Aufgrund der großen Datenmengen und teilweise sehr langen Ausführungszeiten einiger Funktionen ist ein leistungsstarker PC sehr hilfreich.

WICHTIGER HINWEIS: Das Puzzle wird mit der Version MapLab3D 1.2.x.x erstellt. Diese Version wird erst nach erfolgreicher Fertigstellung des Puzzles veröffentlicht. Der Beginn eines so großen Projekts mit einer früheren Version wird aufgrund eines Bugs beim Laden von großen gespeicherten Projekten nicht empfohlen.

OSM-Daten vorbereiten

Gebiet auswählen

Bestimme die exakten Abmessungen des gesamten Landes mit Hilfe der Export-Funktion von OpenStreetMap. Dies sind hier:

  • Longitude of the left edge of the bounding box = 5.866316°
  • Longitude of the right edge of the bounding box = 15.041933°
  • Latitude of the bottom edge of the bounding box = 47.27011°
  • Latitude of the top edge of the bounding box = 55.099163°

OpenStreetMap Export

Maßstab und die Größe der Landkarte festlegen

Erstelle ein Projektverzeichnis (zum Beispiel "…\MapLab3D\Germany") und kopiere die Vorlage der Projektparameter-Datei in das Projektverzeichnis. Bereite in der Projektparameter-Datei einen Datensatz vor:

MapLab3D_ProjectParameters_1_2_0_0.xlsx
A B C D E F Q T X
10 project N 1 1 projectname S Germany Name of the project (in detail)
11 project N 1 1 filename S GE Part of the file name that shows the project name (in short)


MapLab3D_ProjectParameters_1_2_0_0.xlsx
A B C D E F G H I J T X
15 general N 1 1 projectname S Germany Name of the project (in detail)
19 general N 1 1 comments N 1 1 filename S GE Comments: part of the file name that shows the project name (in short)


Lade das Projekt.

  • Gib die vorher ermittelten exakten Abmessungen des Gebiets im Tab "lon,lat - x,y" im Bereich "Osm data" ein (siehe Screenshot unten). Kopiere den Längen- und Breitengrad der Bounding Box Mitte nach oben in den Bereich "General data".
  • Gib die gewünschte Maßstabszahl ein: hier 2000000.
  • Drücken des Buttons "Plot" im Bereich "OSM data" erzeugt Plot Nr. 1 (siehe unten). Am Verlauf der roten gestrichelten Linie ist die Verzerrung bei der Transformation des gewählten Ausschnitts der Erdkugeloberfläche in die zweidimensionale xy-Ebene zu erkennen. Die "Printout size" (dunkelblaue Linie) ist der maximale rechteckförmige Bereich in mm innerhalb der Bounding Box in Grad.
  • Der Ausschnitt soll so weit vergrößert werden, dass der zur Verfügung stehende Bereich bei 6 Kacheln voll ausgenutzt wird: Bei der aktuell eingestellten Kachelgröße und Rahmenbreite beträgt die maximale Größe der Karte ohne Rahmen:
    Maximale Breite: Wmax = 2*190mm-2*20mm = 340mm
    Maximale Tiefe: Dmax = 3*170mm-2*20mm = 470mm
    Trage jeweils die Hälfte dieser Werte im Bereich "Map printout limits" in die Felder xmin..ymax ein (siehe Screenshot unten).
  • Gib nun unter "Distance between OSM-data und map printout limits / mm" den Wert 40mm ein, damit die OSM-Daten einen etwas größeren Bereich abdecken, falls die printout limits nachträglich verschoben werden sollen. Drücken des Buttons "Plot" im Bereich "Map printout limits" erzeugt Plot Nr. 2.
  • Trage die im folgenden Bild markierten Werte in die entsprechenden Zeilen in der Projektparameter-Datei ein und lade sie erneut.

Settings in Tab "lon,lat – x,y"

Vollständigen OSM-Datensatz im PBF-Format erzeugen

Lade einen OSM-Datensatz herunter, der das benötigte Gebiet vollständig enthält, zum Beispiel europe-latest.osm.pbf. Aktiviere unter "Menü: Extra - Create Osmosis call settings" die folgenden Einstellungen:

Create Osmosis call settings

Erzeuge dann zunächst einen vollständigen Datensatz des benötigten Gebiets durch Ausführung von "Extra - Create Osmosis call" und anschließendem Aufruf von Osmosis. Germany.pbf. Wähle als Speicherort ein Unterverzeichnis im Projektverzeichnis: "…\MapLab3D\Germany\OSM")

Höhendaten vorbereiten

Lade die für das Gebiet benötigten Höhendaten herunter, zum Beispiel von EarthExplorer. Speichere alle "GeoTIFF"-Dateien in einem eigenen Verzeichnis ab. Wandle dann die Höhendaten durch Aufruf von "Menü: Extra - Convert georaster data" in eine einzelne Datei im mat-Format um, um das Einlesen der Daten zu beschleunigen:

  • Wähle im " Menü: Extra - Convert georaster data: Settings" die folgenden Einstellungen:

Convert georaster data: Settings

  • Führe die Funktion "Menü: Extra - Convert georaster data" aus:
    • Gib das Quellverzeichnis mit den heruntergeladenen GeoTIFF-Dateien an.
    • Gib das Zielverzeichnis an. Dies sollte ein Unterverzeichnis im Projektverzeichnis sein, zum Beispiel "…\ MapLab3D\Germany\SRTM ".
    • Hier wurde eine reduzierte Auflösung der Höhenpunkt gewählt, damit die Datei nicht so groß wird:

Convert georaster data: Settings

Überhöhung einstellen

Dieser Schritt ist optional, hier wird der voreingestellte Wert beibehalten (13).

Projektparameter anpassen

Es wurden die folgenden weiteren Änderungen an den Projektparametern vorgenommen:

Abschnitt "Country-specific settings:"

Die Sprache der Karte soll Deutsch sein. Ändere die Reihenfolge der "name keys":

MapLab3D_ProjectParameters_1_2_0_0.xlsx
A B C D E F G H I J T W X
61 name:de
62 name
63 alt_name
64 short_name


Abschnitt "Optional: Map legend"

MapLab3D_ProjectParameters_1_2_0_0.xlsx
A B C D E F G H I J T W X
68 Deutschland Legend title (for example, the name of the city or country).
70 1 Show map objects (0/1).
71 1 Show map scale bar (0/1).


Abschnitt "Optional: Turn the display of objects on and off:"

Kopiere den Inhalt der Datei "GE - projpar summary.txt" in das Tabellenblatt "projpar summary" in der Projektparameter-Datei. In dem Abschnitt "Scale range, all objects:" steht eine Übersicht, welche Objekte bei dem aktuellen Maßstab 1:2000000 noch standardmäßig angezeigt werden. Man sieht: Sehr viele Objekte sind aufgrund des Maßstabs deaktiviert.

Die folgenden Objekte werden zusätzlich abweichend von den Standardeinstellungen ein- oder ausgeschaltet:

MapLab3D_ProjectParameters_1_2_0_0.xlsx
A B C D E F G H I J T W X
78 1 Show administrative boundaries (boundary=administrative) as areas.
79 1 Show administrative boundaries (boundary=administrative) as lines.
80 1 Show geographic areas (place=region) as areas.
81 1 Show protected areas (boundary=protected_area) as areas.
93 0 Show paved tracks and roads.


Durch die Reduzierung der maximalen Maßstabszahl auf einen Wert unter 2000000 werden außerdem die folgenden beiden Objekte ausgeschaltet:

  • Objekt 113: Cutting lines: county
  • Objekt 114: Cutting lines: state-district
MapLab3D_ProjectParameters_1_2_0_0.xlsx
A B C D E F G H I J T W X
10700 obj N 113 1 maxscale N 1000000 Maximal scale
10736 obj N 114 1 maxscale N 1000000 Maximal scale


Aufgrund der in Excel hinterlegten Formeln werden damit automatisch auch diese Objekte ausgeschaltet:

  • Objekt 5: County Area
  • Objekt 4: State-District Area
  • Objekt 16: County Border
  • Objekt 17: State-District Border

Bemerkung: Bei einer kleineren Maßstabszahl müssten gegebenenfalls noch weitere Objekte deaktiviert werden.

Abschnitt "Optional: Additional map settings:"

Map appearance, various settings:

Mit der Angabe einer Mindest-Einwohnerzahl werden nur große Städte angezeigt. Es kann hilfreich sein, diesen Wert an einem kleineren Kartenausschnitt durch Ausprobieren einzustellen, bevor die gesamte Karte erstellt wird.

MapLab3D_ProjectParameters_1_2_0_0.xlsx
A B C D E F G H I J T W X
118 75000 Minimum population of towns (place=town)


Die Puzzleteile der Flüsse sollen nicht durch überlagerte Kartenobjekte zerschnitten werden. Stattdessen wird die Unterseite der Flüsse abgesenkt:

MapLab3D_ProjectParameters_1_2_0_0.xlsx
A B C D E F G H I J T W X
128 0 Cutting out water by objects with a higher priority


Die Puzzleteile müssen hier manuell zerteilt werden:

MapLab3D_ProjectParameters_1_2_0_0.xlsx
A B C D E F G H I J T W X
130 0 Divide lines automatically (0/1)


Clearances and stability:

Die folgenden Änderungen erhöhen die Stabilität der Puzzleteile:

MapLab3D_ProjectParameters_1_2_0_0.xlsx
A B C D E F G H I J T W X
135 1.25 Connection lines between texts and symbols: line width
136 1.8 Minimum remaining material thickness in vertical direction (colorspec.min_thickness): Standard
137 2.4 Minimum remaining material thickness in vertical direction (colorspec.min_thickness): filigree parts:


Settings for using the map as a reusable puzzle:

MapLab3D_ProjectParameters_1_2_0_0.xlsx
A B C D E F G H I J T W X
142 1 Print puzzle piece handles (0/1)
145 1 Texts have a rectangular background (0/1)
146 1 Show only objects with labels (0/1)


Multimaterial print:

Die Texte sollen zunächst eine andere Farbe haben als die Puzzleteile, damit sie besser lesbar sind. Hierfür ist ein Dual-Extruder-Drucker oder ein Multi-Material-Drucker erforderlich.

MapLab3D_ProjectParameters_1_2_0_0.xlsx
A B C D E F G H I J T W X
175 1 Color no 29 (Symbols): Print non stand-alone: (0/1)
177 1 Color no 31 (Texts): Print non stand-alone: (0/1)
178 1 Color no 32 (Special texts): Print non stand-alone: (0/1)


Bemerkung: Wenn die STL-Dateien mit diesen Einstellungen fertig erstellt wurden, lassen sich die Projektparameter nachträglich so abändern, dass die Erzeugung der STL-Daten derselben Karte mit einem Single-Extruder-Drucker möglich ist.

Minimum map object dimensions:

Die folgenden beiden Werte haben wie die Mindest-Einwohnerzahl von Städten einen hohen Einfluss auf den Detailgrad der Karte und sollten an einem kleineren Kartenausschnitt durch Ausprobieren eingestellt werden:

MapLab3D_ProjectParameters_1_2_0_0.xlsx
A B C D E F G H I J T W X
206 20 mm General settings: texts and symbols: min. object diagonal (applied to lines and areas)
211 40 mm Waterways settings: filtering by key: min. object length (applied to lines)


Abschnitt "Expert settings:"

Legend:

Die Naturschutzgebiete bekommen dieselbe Farbe wie Regionen und sollen keinen eigenen Eintrag in der Legende haben:

MapLab3D_ProjectParameters_1_2_0_0.xlsx
A B C D E F G H I J T W X
448 legend N 1 1 element N 13 1 legsymb_type S empty Legend symbol: type (keep free, empty, line, area, symbol, ...)
449 legend N 1 1 element N 13 1 text C Legend text: line 1
450 legend N 1 1 element N 13 1 legsymb_objno M 0 Legend symbol: object number (0=deactiv)


Die Höhenpunkte bzw. Berggipfel sollen nicht in der Legende stehen, damit die Legende weniger groß wird:

MapLab3D_ProjectParameters_1_2_0_0.xlsx
A B C D E F G H I J T W X
629 legend N 1 1 element N 58 1 legsymb_type S empty Legend symbol: type (keep free, empty, line, area, symbol, ...)
630 legend N 1 1 element N 58 1 text C Legend text: line 1
631 legend N 1 1 element N 58 1 legsymb_objno M 0 Legend symbol: object number (0=deactiv)


Die Sprache der Legende soll Deutsch sein:

MapLab3D_ProjectParameters_1_2_0_0.xlsx
A B C D E F G H I J T W X
404 legend N 1 1 element N 2 1 text C Staat Legend text: line 1
409 legend N 1 1 element N 3 1 text C Bundesland Legend text: line 1
409 legend N 1 1 element N 3 1 text C Bundesland Legend text: line 1
429 legend N 1 1 element N 8 1 text C Gebiet Legend text: line 1
478 legend N 1 1 element N 20 1 text C Landesgrenze Legend text: line 1
482 legend N 1 1 element N 21 1 text C Staatsgrenze Legend text: line 1
490 legend N 1 1 element N 23 1 text C See, Meer Legend text: line 1
502 legend N 1 1 element N 26 1 text C Fluss, Kanal Legend text: line 1
642 legend N 1 1 element N 61 1 text C Maßstab: 1:2.000.000 Legend text: line 1
643 legend N 1 1 element N 61 1 text C Überhöhung: 13 Legend text: line 1
658 legend N 1 1 element N 63 1 text C Erstellt mit Legend text: line 1
670 legend N 1 1 element N 64 1 text C Kartendaten von Legend text: line 1


List of colors:

Damit die zusammengesetzte Karte übersichtlicher wird, sollen die Texte unterschiedliche Farben haben. Für die Texte von Städten wird die Standard-Textfarbe beibehalten ("Traffic Black"), die Texte von anderen Puzzleteilen bekommen eine Farbe mit einem ähnlichen Farbton wie der Untergrund und ausreichendem Kontrast. Außerdem werden die Beschreibungen der Farben angepasst und die Farben der Texte als non stand-alone eingestellt.

Texte auf Ländern:

MapLab3D_ProjectParameters_1_2_0_0.xlsx
A B C D E F G H I J T W X
1248 color N 32 1 description S Texts of countries Brief description of the use of the color
1249 color N 32 1 spec N 6 No. of further color-specific settings
1250 color N 32 1 standalone_
color
N 0 Multimaterial prints: stand-alone color (0/1)
1251 color N 32 1 rgb N 1 1 250 Print color: intensity of the red component
1252 color N 32 1 rgb N 1 2 250 Print color: intensity of the green component
1253 color N 32 1 rgb N 1 3 250 Print color: intensity of the blue component
1254 color N 32 1 color_short_text S Traffic White Brief description of the color
1255 color N 32 1 color_property S RAL 9016 Special characteristics of the color
1256 color N 32 1 color_
identification
S Explicit identification of the color
1257 color N 32 1 material S PLA Material
1258 color N 32 1 brand S PLA Extrafill Brand
1259 color N 32 1 manufacturer S Fillamentum Manufacturer
1260 color N 32 1 weblink S https://shop.fillamentum.com/collections/pla-extrafill-filament/products/pla-extrafill-traffic-white Website URL


Texte auf Regionen:

MapLab3D_ProjectParameters_1_2_0_0.xlsx
A B C D E F G H I J T W X
1276 color N 34 1 description S Texts of regions Brief description of the use of the color
1277 color N 34 1 spec N 6 No. of further color-specific settings
1278 color N 34 1 standalone_
color
N 0 Multimaterial prints: stand-alone color (0/1)
1279 color N 34 1 rgb N 1 1 92 Print color: intensity of the red component
1280 color N 34 1 rgb N 1 2 146 Print color: intensity of the green component
1281 color N 34 1 rgb N 1 3 68 Print color: intensity of the blue component
1282 color N 34 1 color_short_text S Green Grass Brief description of the color
1283 color N 34 1 color_property S RAL 6010 Special characteristics of the color
1284 color N 34 1 color_
identification
S PLA1B6010 Explicit identification of the color
1285 color N 34 1 material S PLA Material
1286 color N 34 1 brand S PLA Extrafill Brand
1287 color N 34 1 manufacturer S Fillamentum Manufacturer
1288 color N 34 1 weblink S https://www.3djake.de/fillamentum/pla-extrafill-green-grass Website URL


Texte auf Grenzen:

MapLab3D_ProjectParameters_1_2_0_0.xlsx
A B C D E F G H I J T W X
1290 color N 35 1 description S Texts of administrative boundaries Brief description of the use of the color
1291 color N 35 1 spec N 6 No. of further color-specific settings
1292 color N 35 1 standalone_
color
N 0 Multimaterial prints: stand-alone color (0/1)
1293 color N 35 1 rgb N 1 1 199 Print color: intensity of the red component
1294 color N 35 1 rgb N 1 2 174 Print color: intensity of the green component
1295 color N 35 1 rgb N 1 3 207 Print color: intensity of the blue component
1296 color N 35 1 color_short_text S Matt Mauve Brief description of the color
1297 color N 35 1 color_property S Special characteristics of the color
1298 color N 35 1 color_
identification
S PLAE-175MTMV-
02300
Explicit identification of the color
1299 color N 35 1 material S PLA Material
1300 color N 35 1 brand S EasyFil ePLA Brand
1301 color N 35 1 manufacturer S FormFutura Manufacturer
1302 color N 35 1 weblink S https://www.3djake.de/formfutura/easyfil-pla-matt-mauve Website URL


Texte auf Wasser:

MapLab3D_ProjectParameters_1_2_0_0.xlsx
A B C D E F G H I J T W X
1304 color N 36 1 description S Texts of water Brief description of the use of the color
1305 color N 36 1 spec N 7 No. of further color-specific settings
1306 color N 36 1 standalone_
color
N 0 Multimaterial prints: stand-alone color (0/1)
1307 color N 36 1 rgb N 1 1 47 Print color: intensity of the red component
1308 color N 36 1 rgb N 1 2 67 Print color: intensity of the green component
1309 color N 36 1 rgb N 1 3 124 Print color: intensity of the blue component
1310 color N 36 1 color_short_text S Cobalt Blue Brief description of the color
1311 color N 36 1 color_property S RAL 5013 Special characteristics of the color
1312 color N 36 1 color_
identification
S Explicit identification of the color
1313 color N 36 1 material S PLA Material
1314 color N 36 1 brand S PLA Extrafill Brand
1315 color N 36 1 manufacturer S Fillamentum Manufacturer
1316 color N 36 1 weblink S https://shop.fillamentum.com/collections/pla-extrafill-filament/products/pla-extrafill-cobalt-blue-1kg Website URL


Objekt 2: State Area

Zuweisung der speziell für Länderflächen definierten Schriftfarbe:

MapLab3D_ProjectParameters_1_2_0_0.xlsx
A B C D E F G H I J T W X
2253 obj N 2 1 textpar N 1 1 color_no_letters N 32 Texts: color number of the letters


Bemerkung: Die Schriftfarbe der Bundesländer (Objekt 3) wird durch eine Formel automatisch geändert.

Objekt 9: Geographic Area

Zuweisung der speziell für Regionen definierten Schriftfarbe:

MapLab3D_ProjectParameters_1_2_0_0.xlsx
A B C D E F G H I J T W X
2652 obj N 9 1 textpar N 1 1 color_no_letters N 34 Texts: color number of the letters


Objekt 13: Protected Area

Manche größeren Gebiete sind in den OSM-Daten als Naturschutzgebiet boundary=protected_area enthalten und nicht zusätzlich als Region place=region, zum Beispiel: relation Lüneburger Heide. In so einem Fall soll es möglich sein, alternativ das Naturschutzgebiet mit derselben Farbe wie die Regionen darzustellen:

MapLab3D_ProjectParameters_1_2_0_0.xlsx
A B C D E F G H I J T W X
3159 obj N 13 1 color_no_fgd N 5 Color number of the object foreground
3160 obj N 13 1 color_no_bgd N 5 Color number of the object background


Zuweisung der speziell für Regionen definierten Schriftfarbe:

MapLab3D_ProjectParameters_1_2_0_0.xlsx
A B C D E F G H I J T W X
3202 obj N 13 1 textpar N 1 1 color_no_letters N 34 Texts: color number of the letters


Objekt 18/19: Federal States Border / State Border

Die Grenzen der Bundesländer und die Staatsgrenzen sollen unterschiedliche Farben und Linienbreiten haben. Da Flüsse oft entlang von Staatsgrenzen verlaufen, soll die Staatsgrenze so breit sein, dass sie nicht von einem Fluss verdeckt wird. Überschreibe die Formeln mit den folgenden festen Werten:

MapLab3D_ProjectParameters_1_2_0_0.xlsx
A B C D E F G H I J T W X
3453 obj N 18 1 color_no_fgd N 11 Color number of the object foreground
3454 obj N 18 1 color_no_bgd N 11 Color number of the object background
3488 obj N 18 1 linepar C 1 1 3 Line parameter 1
3509 obj N 19 1 color_no_fgd N 12 Color number of the object foreground
3510 obj N 19 1 color_no_bgd N 12 Color number of the object background
3544 obj N 19 1 linepar C 1 1 5.3 Line parameter 1


Zuweisung der speziell für Landesgrenzen definierten Schriftfarbe:

MapLab3D_ProjectParameters_1_2_0_0.xlsx
A B C D E F G H I J T W X
3548 obj N 19 1 textpar N 1 1 color_no_letters N 35 Texts: color number of the letters


Bemerkung: Die Schriftfarbe der Grenzen der Bundesländer (Objekt 18) wird durch eine Formel automatisch geändert.

Objekt 26: Expanse of Water: Texts, Symbols

Zuweisung der speziell für Wasser definierten Schriftfarbe:

MapLab3D_ProjectParameters_1_2_0_0.xlsx
A B C D E F G H I J T W X
4121 obj N 26 1 textpar N 1 1 color_no_letters N 36 Texts: color number of the letters


Objekt 31: River, Canal

Zuweisung der speziell für Wasser definierten Schriftfarbe:

MapLab3D_ProjectParameters_1_2_0_0.xlsx
A B C D E F G H I J T W X
4526 obj N 31 1 textpar N 1 1 color_no_letters N 36 Texts: color number of the letters


Objekt 105: Settlement names: town

Schalte die Texte und Symbole dieses Objekts ein, indem die maximale Maßstabszahl auf den gewählten Maßstab 2000000 gesetzt wird. Kleine Städte werden aufgrund der Begrenzung der Einwohnerzahl nicht angezeigt:

MapLab3D_ProjectParameters_1_2_0_0.xlsx
A B C D E F G H I J T W X
10072 obj N 105 1 maxscale N 2000000 Maximal scale


Objekt 108: Settlement names: country capital

Die Texte von Hauptstädten sollen dieselbe Hintergrundfarbe haben wie die entsprechenden Landesgrenzen, um erkennen zu können, ob es sich um die Hauptstadt eines Bundeslandes oder eines Staates handelt. Außerdem sollen die Puzzleteile der Hauptstädte auch oberhalb von Landesgrenzen derselben Farbe eingesetzt werden können. Der Hintergrund der Texte benötigt also eine andere Farbnummer als die Farbnummer der Landesgrenzen. Für diesen Zweck gibt es die Farbnummer 28:

MapLab3D_ProjectParameters_1_2_0_0.xlsx
A B C D E F G H I J T W X
10406 obj N 108 1 color_no_bgd N 28 Color number of the object background


OSM-Datensatz im OSM XML Format erzeugen

Die in den vorhergehenden Kapiteln beschriebene Aktivierung und Deaktivierung von Kartenobjekten musste unbedingt vor der Erzeugung des OSM-Datensatzes erfolgen. Der OSM-Datensatz im unkomprimierten XML-Format darf nur die benötigten Elemente enthalten, weil die Datei ansonsten zu groß wird.

Speichere und lade die Projektparameter. Aktiviere unter "Menü: Extra - Create Osmosis call settings" die folgenden Einstellungen:

Create Osmosis call settings

Erzeuge dann den Datensatz im OSM XML Format durch Ausführung von "Extra - Create Osmosis call" und anschließendem Aufruf von Osmosis: Germany.osm (Dauer 3:46 h).

Bemerkung: Die hier angegebenen Ausführungszeiten wurden an einem Notebook-PC mit den folgenden Spezifikationen gemessen:

  • Prozessor: 11th Gen Intel(R) Core(TM) i7-11370H @ 3.30GHz (3.30 GHz)
  • RAM: 32,0 GB

Karte erstellen

Führe nacheinander die folgenden Funktionen aus:

  • "Menü: File - Load OSM- and elevation-data" (Dauer 33:19 h)
  • "Menü: File - Create map" (Dauer 2:56 h). Die Liste der Kartenobjekte besteht aus 6739 Zeilen.
    Bemerkung: Während dieser Funktion kam es zu Abstürzen der App. Eine Deaktivierung des Timeouts für den Bildschirm konnte das Problem beheben (Windows Energieoptionen: Bildschirm ausschalten nach: Nie).

Dies ist das Ergebnis:


2D map: After Create map

Drücke den Button "Tab: Edit map - Basic - Copy table to clipboard" und füge die Daten in das Tabellenblatt "map objects table" in der Projektparameterdatei ein. Man sieht zum Beispiel, dass das größte Puzzleteil der Bundesländer (Bayern) die Abmessungen 176,803 mm x 183,072 mm (Dim x, Dim y) hat somit gerade noch innerhalb der größten Abmessungen für einzelne Teile 204 mm x 184 mm (Maximum object size:) liegt.

Aufgrund der hohen Anzahl der Kartenobjekte könntest Du jetzt (und nach jedem Neustart der App) die folgenden Funktionen deaktivieren:

  • "Menü: View - Show map objects table (off: faster)"
  • "Menü: View - Automatically sort new map objects (off: faster)"

Anpassung der Kartengröße

Das Ziel der Maßnahmen hier ist, dass der Abstand der deutschen Staatsgrenze zum Kartenrand überall möglichst gleich groß ist und dass die Legende keine wichtigen Kartenobjekte verdeckt.

Blende alle Objekte außer Objekt 1 (Coastline), Objekt 19 (State Border) und Objekt 0 (Legende) temporär aus:

  • Drücke den Button "Tab: Edit map - Basic - Temporary visibility - Hide all".
  • Drücke den Button "Tab: Edit map - Basic - Select", markiere die Objektnummern 0, 1 und 19 (Ctrl+Linksklick), deaktiviere Texte und Symbole und drücke dann "Select": Die noch unsichtbaren Objekte sind markiert.
  • Drücke den Button "Tab: Edit map - Basic - Temporary visibility - Restore".

Bemerkung Du kannst Abstände messen, indem Du ein Preview Polygon zeichnest und die Abmessungen zum Beispiel mit der Funktion "Tab: Edit map - Basic - Set Dimensions" anzeigst.

Man sieht:

Die Karte muss geringfügig vergrößert werden. Damit die Anzahl der Kacheln gleichbleibt, wird die Kachelgröße um 5 mm erhöht:

MapLab3D_ProjectParameters_1_2_0_0.xlsx
A B C D E F G H I J T W X
48 209 mm Maximum object size in x direction
49 189 mm Maximum object size in y direction
51 general N 1 1 tile_width_
preset
N 195 mm Tile size in x direction
52 general N 1 1 tile_depth_
preset
N 175 mm Tile size in y direction


Die Kartenränder links, unten und rechts werden so verschoben, dass der Abstand der deutschen Staatsgrenze zum Kartenrand jeweils 11 mm beträgt.

  • Verschieben des linken Rands um 5,3 mm nach links: 5,7 mm + 5,3 mm = 11 mm
  • Verschieben des unteren Rands um 2,4 mm nach oben: 13,4 mm - 2,4 mm = 11 mm
  • Verschieben des rechten Rands um 4,7 mm nach rechts: 6,3 mm + 4,7 mm = 11 mm

Der Kartenrand oben wird so nach oben verschoben, dass die Kachelgröße vollständig ausgenutzt wird:

  • Verschieben des oberen Rands um 2,4 mm + 3x5 mm = 17,4 mm nach oben. Somit beträgt der Abstand der Legende zur Nordseeinsel 17,4 mm - 13 mm = 4,4 mm. Dies Abstand verringert sich noch um die Parameter general.dist_obj_printout=1,5mm und colorspec.d_side=0,3mm, ist also ausreichend groß.

Die neuen "Map printout limits:" sind:

MapLab3D_ProjectParameters_1_2_0_0.xlsx
A B C D E F G H I J T W X
43 general N 1 1 map_printout N 1 1 xmin_mm N -175,3 mm Map printout limits: xmin
44 general N 1 1 map_printout N 1 1 xmax_mm N 174,7 mm Map printout limits: xmax
45 general N 1 1 map_printout N 1 1 ymin_mm N -232,6 mm Map printout limits: ymin
46 general N 1 1 map_printout N 1 1 ymax_mm N 252,4 mm Map printout limits: ymax


Speichere die Projektparameter und lade sie. Drücke dann den Button "Tab: Edit map - Advanced - Printout limits - Reset". Aktiviere "Menü: File - Create map settings - Recreate the legend" und führe "Menü: File - Create map" aus. Dies ist das Ergebnis:


Speichere das Projekt.

Überhöhung

Die Überhöhung wurde durch eine in der Projektparameterdatei hinterlegte Formel abhängig vom Maßstab auf den Wert 13 eingestellt:

3D preview

Dieser Wert wird beibehalten.

Vollständigkeit der Städte

Bei manchen Städten fehlt der Tag population=<Zahl>, dann werden sie nicht angezeigt, obwohl die Bevölkerungszahl größer als die gewählte untere Grenze 75000 sein kann. Es kann auch sein, dass die in den OpenStreetMap-Daten enthaltenen Bevölkerungszahlen nicht aktuell sind. Dies lässt sich nur durch Abgleich der angezeigten Städte mit öffentlichen Quellen herausfinden, zum Beispiel mit Liste der Groß- und Mittelstädte in Deutschland.

Für den Abgleich dient die Liste der Kartenobjekte, die zuvor in das Tabellenblatt "map objects table" in der Projektparameterdatei eingefügt wurde. Die Liste lässt sich zum Beispiel nach allen Symbolen mit den Objektnummern 105 bis 108 filtern. Sollten in der Liste Städte fehlen, können Sie mit der folgenden Vorgehensweise zu der Karte hinzugefügt werden:

  • Trage die Namen der fehlenden Städte alternativ zum Kriterium der Mindestbevölkerungszahl in den Include-Tags des Objekts 105 (place=town) oder des Objekts 106 (place=city) ein, hier beispielhaft gezeigt für Gießen und Marburg:
MapLab3D_ProjectParameters_1_2_0_0.xlsx
A B C D E F G H I J T W X
10094 obj N 105 1 tag_incl N 2 2 k S name - Include key
10095 obj N 105 1 tag_incl N 2 2 v S Gießen Include value
10096 obj N 105 1 tag_incl N 2 3 k S name - Include key
10097 obj N 105 1 tag_incl N 2 3 v S Marburg Include value


  • Speichere die Projektparameter und lade sie.
  • Aktiviere die Einstellung "Menü: File - Create map settings - Recreate certain objects, keep the rest".
  • Führe die Funktion "Menü: File -Create map" aus. Es werden alle Objekte der angegebenen Objektnummern neu erstellt.
  • Füge die geänderte Liste der Kartenobjekte in das Tabellenblatt "map objects table" in der Projektparameterdatei ein.
  • Speichere das Projekt.

Bemerkung: Die Liste der Kartenobjekte zeigt 230 Städte. Vermutlich ist nicht genug Platz auf der Karte, um alle Städte anzuzeigen, es muss also eine Auswahl getroffen werden.

Layout von Linien und Flächen

Vor der Bearbeitung des Layouts sollten nacheinander alle Objektnummern einzeln eingeblendet werden um zu überprüfen, ob alle Kartenobjekte wie gewünscht dargestellt werden. Danach beginnt die Bearbeitung der Kartenobjekte:

Es ist zu empfehlen, in einem ersten Durchlauf nur die Linien und Flächen zu bearbeiten. Die Arbeitsschritte sind in Stichpunkten:

  • Anzeige jeweils nur von Objekten mit den gerade relevanten Objektnummern:
    • Button "Tab: Edit map - Basic - Temporary visibility - Hide all",
    • Button "Tab: Edit map - Basic - Select":
      • Objektnummern auswählen (Mehrfachauswahl mit Ctrl+Linksklick),
      • Die Checkbox "Visibility - Hidden objects" muss deaktiviert sein, sonst werden zuvor manuell ausgeblendete Objekte wieder eingeblendet!
    • Button "Tab: Edit map - Basic - Temporary visibility - Restore".
  • Reparieren von unvollständigen Flächen am Kartenrand: "Tab: Edit map - Advanced":
    • Schließen der unvollständigen Fläche zum Beispiel mit Hilfe der Buttons "Move vertex", "Close" und "To poly",
    • Umwandlung in ein Kartenobjekt mit dem Button "Preview to map object".
  • Auswahl der Kartenobjekte für die Anzeige oder Löschen von Kartenobjekten und den dazugehörigen Texten und Symbolen, wenn sie zu klein sind, sich überlappen oder nicht benötigt werden.
  • Verschließen von unerwünschten Löchern in den Kartenobjekten.
  • Verbinden oder Verstärken von Flächen, wenn sie zu klein oder zu schmal sind.
  • Kartenobjekte gegenseitig beschneiden oder in Einzelteile zerschneiden:
    • damit auf jedem Einzelteil genau ein Text angezeigt wird,
    • damit sie sich nicht am Rand gegenseitig überlappen und einen definierten Mindestabstand untereinander haben.
    • Bei Länderflächen mit Hilfe der Objekte 115 ("Cutting lines: federal state") und 116 ("Cutting lines: state"). Dabei eventuell entstehende sehr kleine Regionen sollten gelöscht werden.
    • Bei den restlichen Kartenobjekten Teil für Teil mit Hilfe der Funktion "Tab - Edit map - Advanced - 1 Subtract (2+tolerance)".
    • Mittels Hilfsobjekten wie zum Beispiel einem schmalen rechteckförmigen Vorschpolygon mit 0.3 mm Breite und Anwendung der Funktion ""Tab: Edit map - Advanced - 1 Subtract 2").
  • Übersetzung von Namen ins Deutsche, falls es einen deutschen Namen gibt und er üblich ist (nach Wikipedia).
  • Regelmäßiges Speichern des Projekts, weil es keine Rückgängig-Funktion gibt!

Erst wenn unter allen Linien und Flächen aller Objektnummern eine Auswahl getroffen wurde, sollte in einem zweiten Durchlauf mit der Platzierung der Texte und Symbole begonnen werden. Eventuell stellt sich dann heraus, dass der Platz nicht ausreicht, um alle Texte und Symbole überlappungsfrei anzuordnen, dann ist die Anzahl der Kartenobjekte noch weiter zu reduzieren.

Die hohe Anzahl der Kartenobjekte in diesem Projekt kann Probleme bereiten. Dies führt zu folgenden Empfehlungen:

  • Wenn Kartenobjekte nicht benötigt werden, sollten sie nicht ausgegraut oder versteckt, sondern gelöscht werden, um die Anzahl der Objekte in der 2D-Karte zu reduzieren.
  • Das Aufteilen in Regionen erhöht die Anzahl der Kartenobjekte und sollte vermieden werden.

Objekt 1/24/26: Coastline/Expanse of Water

Mit Hilfe des Objekts 1 ("Coastline") lassen sich Küstenlinien in Wasserflächen umwandeln:

  • Zeige zunächst nur Objekt 1 ("Coastline") an.
  • Repariere die unvollständige Küstenlinie:
    • Schließe die offene Küstenlinien außerhalb des Kartenrands und wandle sie in Vorschau-Polygone um,
    • Verlagere die Vorschau-Polygon nach hinten auf der Karte, damit die vorhandenen Objekte angeklickt werden können (Button "Back / First"),
    • Markiere nacheinander das vorhandene Objekt 1 (Coastline) mit Linksklick und eines der gerade erstellen Vorschau-Polygone mit einem Klick der mittleren Maustaste und drücke den Button "Tab: Edit map - Advanced - Add boundary 2 to 1". Aus den Inseln werden Löcher.
  • Wandle das gerade modifizierte Polygon der Küstenlinie in ein Vorschaupolygon um ("Map object to preview") und wandle dieses Vorschaupolygon wiederum in ein Kartenobjekt mit der Objektnummer 24 ("Large Expanse of Water") um ("Preview to map object", ohne die Checkbox "Merge" zu aktivieren).
  • Die Vorschaupolygone und die Objekte 1 ("Coastline") können nun gelöscht werden.

Nun werden die Wasserflächen editiert. Beachte, dass die Teilflächen aller Objekte außerhalb der blau gestrichelten Linie (printout limits: map objects) und unter dem Hintergrund der Legende später beschnitten werden.

  • Zeige nur Objekt 0 ("legend"), Objekt 24 ("Large Expanse of Water") und Objekt 26 ("Expanse of Water: Texts, Symbols") an.
  • Verlagere die gerade erstellte Wasserfläche nach hinten auf der Karte, damit die anderen Objekte angeklickt werden können (Button "Back / First"),
  • Reduziere die Komplexität der Wasserfläche:
    • Wende zuerst die Funktion "Polybuffer" mit der negativen buffer distance -0,3mm an.
    • Wende danach die Funktion "Polybuffer" mit derselben, aber positiven buffer distance +0,3mm an. Es verbleiben nur druckbare Wasserflächen mit der Mindestbreite 0,6mm. Löcher (Inseln) bleiben erhalten.
  • Platziere die Texte von Wasserflächen. Zerschneide dann die Wasserflächen, falls sie zu groß sind oder falls sie sich mit einem spezifischen Text beschreiben lassen:
    • Erstelle mit "Draw line" und "Preview line to line map object" Schneidelinien mit der Breite d_side der aktuellen Farbe (hier 0,45mm).
    • Nutze die Funktion "1 Subtract 2" um Kartenobjekte zu zerschneiden.
    • Lösche die nicht mehr benötigten Schneidelinien.
  • Verbinde oder verstärke Wasserflächen, wenn sie zu klein oder zu schmal sind.
  • Entferne nicht benötigte Wasserflächen und die zugehörigen Texte und Symbole. Teile hierfür die Wasserfläche in Regionen auf ("Regions") oder subtrahiere ein hierfür erstelltes Vorschaupolygon von der Wasserfläche. Es kann auch sinnvoll sein, Objekt 31 (River, Canal) sichtbar zu machen ("Select", "Temporary visibility - Restore"), weil kleine Wasserflächen über Flüsse verbunden sein könnten.

Objekt 2/3: State Area/Federal States Area

Die Puzzleteile mit den Objektnummern 2 ("State Area") und 3 ("Federal States Area") sollen sich nicht überlappen und werden daher gleichzeitig bearbeitet. Gehe entsprechend vor. Die Texte und Symbole werden später endgültig platziert.

Zu beachten ist:

  • Innerhalb der Grenzen von Deutschland sollen nur die Bundesländer (Objekt 3) dargestellt werden. Blende das große Deutschland-Teil (Objekt 2) mit Text und Symbol also aus.
  • Außerhalb der Grenzen von Deutschland sollen keine Bundesländer, sondern nur die Nachbarstaaten (Objekt 2) dargestellt werden, lösche dort also die Bundesländer (Objekt 3). Schließe die entsprechenden offenen Flächen wenn nötig und schiebe die Texte und Symbole provisorisch in die Mitte der Fläche.
  • Wenn bei sehr kleinen Staaten wie Liechtenstein auf dem Puzzleteil kein Platz für den Text und das Symbol ist, werden sie hier ausgeblendet und später nur mit dem Grenzverlauf dargestellt (Objekt 18, 19).
  • Beschneide die Flächen gegenseitig mit "1 Subtract (2+tolerance)".

Objekt 9: Geographic Area

Es gibt viele sich überlappende Regionen, die Puzzleteile dürfen sich aber nicht überlappen.

  • Treffe eine Auswahl. Wenn Du Dich nicht entscheiden kannst die Fläche zu löschen, kannst Du sie auch erst einmal ausgrauen.
  • Beschneide die Flächen gegenseitig mit "1 Subtract (2+tolerance)", so dass der Mindestabstand d_side=0,3mm beträgt. Welche Region dabei verkleinert wird muss im Einzelfall entschieden werden.
  • Verschiebe die Texte und Symbole provisorisch in die Mitte der Teile.

Objekt 13: Protected Area

Die Objekte 9 und 13 werden mit derselben Farbe gedruckt und dürfen sich nicht überlappen. Die Schutzgebiete dienen sozusagen als "Reserveobjekt", falls ein Gebiet nicht mit dem Tag place=region in den OpenStreetMap-Daten enthalten ist. Dies ist zum Beispiel hier der Fall: relation Lüneburger Heide.

Die Objekte 9 und 13 müssen hier also gleichzeitig angezeigt werden. Um nicht den Überblick zu verlieren, können alle sichtbaren Objekte 9 in ein Vorschaupolygon umgewandelt und dann temporär ausgeblendet werden. Sortiere dann das Vorschaupolygon in den Hintergrund (Button "Tab: Edit map - Basic - Back / First"), damit sich die Schutzgebiete anklicken lassen.

Gehe vor wie bei den Objekten 9 und treffe eine Auswahl zwischen den Objekten 9 und 13.

Bemerkungen:

  • Die Inseln Rügen und Usedom wurden manuell als Puzzleteil hinzugefügt.
  • Teilweise wurden zwei nebeneinanderliegende Schutzgebiete mit gleichem Namen zusammengefasst, zum Beispiel beim Böhmerwald.

Objekt 18/19: Federal States Border/State Border

Die Puzzleteile mit den Objektnummern 18 ("Federal States Border") und 19 ("State Border") sollen sich nicht überlappen und werden daher gleichzeitig bearbeitet.

  • Lösche alle Grenzen von Bundesländern außerhalb von Deutschland (Objekt 18, "Federal States Border").
  • Es ist nicht üblich, die im Meer verlaufenden Landesgrenzen darzustellen. Blende die Wasserflächen ein und subtrahiere das Meer von den Grenzverläufen ("1 Subtract (2+tolerance)"). Die Grenzen unter kleinen Wasserflächen im Landesinneren werden nicht beschnitten (hier: Bodensee und Oderhaff).
  • Beschneide die Grenzen gegenseitig ("1 Subtract (2+tolerance)"), so dass sich Puzzleteile ergeben, die sich mit einem einzigen Text beschriften lassen und die nicht zu groß sind. Es kann hilfreich sein, zum Größenvergleich ein Vorschaurechteck mit den maximalen Teileabmessungen 209mm x 189mm zu erstellen (Tab: Edit map - Advanced - Form - Rectangle).

AKTUELLER STAND DER BEARBEITUNG

Objekt 31: River, Canal

Um die Puzzleteile von Flüssen und von Wasserflächen trennen zu können, sollten hier auch die Objekte 24 und 26 wieder angezeigt werden. Erstelle nun ein Puzzle aus ausreichend großen überlappungsfreien Flüssen. Es kann kein Anspruch auf Exaktheit und Vollständigkeit bestehen: Wenn der Platz für einen Text nicht ausreicht, muss der Fluss gelöscht werden.

  • Um die Anzahl der Kartenobjekte zu reduzieren, lösche zunächst alle Objekte 31, deren Diagonale ihrer Bounding Box kleiner als 5 mm ist ("Tab: Edit map - Basic - Select", 1270 Objekte). Weitere unnötige kleine Objekte werden entweder mit dem Fluss vereint oder manuell gelöscht. Dies reduziert die Anzahl der Kartenobjekte und die Bearbeitungszeit der folgenden Schritte.
  • Beschneide die Flüsse gegenseitig mit "1 Subtract (2+tolerance)".
  • Wasserwege dürfen sich nicht überlappen. Kanäle, die mehr als zwei Flüsse verbinden, werden daher gelöscht (zum Beispiel der Mittellandkanal).
  • Wenn ein Fluss in einen anderen Fluss mündet, der nicht dargestellt ist, weil er zu kurz ist: verlängere den Fluss bis zur nächsten Mündung, damit keine Lücke entsteht (zum Beispiel: Wümme, IJssel oder Vechte):
    • Wähle im "Tab: Filter OSM-data" die Einstellung "Tags: Autofill: 31 River, Canal" (oder "24 Large Expanse of Water").
    • Ergänze in der Tabelle der include values den Namen des darzustellenden Flusses in Zeile 3 (oder den Namen der Wasserfläche in Zeile 2) und drücke den Button "Filter OSM-data".
    • Markiere die gewünschte Zeile in der Tabelle der "Filter results", drücke den Button "Copy selection to map" und anschließend den Button "Deselect all".
    • Wandle die Vorschaulinie in ein Kartenobjekt mit der Objektnummer 31 um, zum Beispiel mit "Preview line to line map object" und einer passenden Linienbreite oder vereine das Vorschaupolygon mit einer vorhandenen Wasserfläche mit der Objektnummer.
  • Wenn ein Fluss größer ist als 209mm x 189mm: Zerteile ihn in Einzelteile.

Objekt 98/105-108: Natural Peaks/Settlement names

Von den Objekten 98 ("Natural Peak") und 105-108 ("Settlement names") wird hier nur der Zustand vor der Bearbeitung abgebildet.

  • Lösche die Objekte außerhalb der printout limits.
  • Wenn sich zu viele Städte überlappen: Behalte alle Hauptstädte (Objektnummern 107 und 108) und lösche wenn nötig Städte abhängig von ihrer Einwohnerzahl. Dies war leider im Ruhrgebiet aufgrund der hohen Dichte an großen Städten erforderlich.

Ergebnis

Dies ist das Ergebnis der letzten Schritte im Vergleich zum Ausgangszustand: Es gibt immer noch sehr viele Überlappungen von Kartenobjekten, die im nächsten Schritt behoben werden müssen:

Layout von Texten und Symbolen

AKTUELLER STAND DER BEARBEITUNG