DE:OSM-4D/3D building
Diese Seite:
- befindet sich momentan in der Aufbauphase.
- beschreibt die Modellierung von dem generalisierten 3D Gebäude.
- ist ein Teil der OSM-4D Definition.
- ist zu unterscheiden von der Modellierung nach dem Schema der DE:Simple 3D Buildings
Im Vorab
Der Wunsch nach einer 3D-Darstellung in OSM wird immer stärker geäußert und die 3D-Darstellung wird schon seit längerer Zeit evaluiert.
Die bisherigen Ansätze wollen entweder:
A. nur die Höhe der Gebäude verbunden mit der Dachform, die gezeichnet oder aus einer Bibliothek der Grundformen genommen wird, als Grundlage für die 3D-Darstellung verwenden (vgl. den Ansatz der DE:Simple 3D Buildings), oder
B. spielen gedanklich mit dem Import fertiger Objekte die außerhalb von OSM gemacht wurden.
Variante A liefert schlichte Ergebnisse: Der Wiedererkennungswert der 3D Situation ist kaum gegeben. Variante B führt zu einem Flickenteppich, da Ergebnisse aus verschiedenen Quellen, unteschiedlich genau und nicht 100% passend zur 3D-Karte sind.
Da fast 45% der Bauwerke weltweit auf rechteckigem Grundriss basieren, Flach-, Schräg- oder Doppelschrägdach haben und sich voneinander lediglich durch die Dimensionen, Ausrichtung, Dachneigung sowie kleine Baudetails untescheiden, schlägt dieses Konzept eine parametrische Darstellungsart vor, die sozusagen auf dem "3D Lego Prinzip" basiert: Eine endliche Auswahl parametrisierbarer Bauteile wird zum intuitiven "Zusammenbasteln" der 3D-Bauwerke benutzt.
Man kann damit zwar nicht alle Bauwerke abbilden, aber die gängigsten werden auf jeden Fall wesentlich schneller modelliert und die Einstiegsschwelle für diejenigen, die keine 3D-Modellierprofis sind, wird niedriger.
Um das bildlich darzustellen: nicht jeder ist in der Lage, aus Karton ein 3D-Haus zu basteln, aus Bauklötzen hingegen fast jeder.
Definition
Ein generalisiertes 3D-Gebäude ist eines, welches lediglich auf der Grundlage von Gebäudeumriss (der in der Regel aus einem Luftbild gewonnen wird) mit dem Tag: building=yes sowie zusätzlicher Parametrisierung als 3D Objekt konstruiert wird.
Als zusätzliche Parameter werden verwendet: Punkte bzw. Linien, die durch eine Relation bzw gemeinsame Punkte mit dem Umriss von building=yes verbunden sind.
Dieser Ansatz soll die problemfreie Darstellung eines Gebäudes, welches auf diese Art getaggt wurde, im traditionell verwendeten Viewer und Renderer ermöglichen.
Diese Gruppe der Gebäude stellt die Mehrheit wiederholbarer Gebäude in der gebauten Umwelt dar.
Für die exakte Modellierung der 3D-Bauwerke, z.B. für Indoor Mapping sollen Elemente der OSM-4D wie Wände, Decken,Dächer, Öffnungen, Treppen verwendet werden.
Texturierung
Die Oberflächen des generaliserten Gebäudes können vom User texturiert werden:
1. Durch Angabe der RGB-Werte:
3dr_rgb_roof:<value red, value green, value blue> value Wert: 0-255
3dr_rgb_walls:<value red, value green, value blue> value Wert: 0-255
2. Durch Angabe einer Textur:
3dr_roof_texture:<texture name> wobei die Textur entweder ein Bestandteil der Texture Library der Visualisierungssoftware ist oder in diese upgeloadet wird (Abschnitt mit Softwarehersteller zu klären!)
3dr_wall_texture:>texture name> wobei die Textur entweder ein Bestandteil der Texture Library der Visualisierungssoftware ist oder in diese upgeloadet wird (Abschnitt mit Softwarehersteller zu klären!)
3. Durch Angabe eines Gradienten:
3dr_wall_gradient:<gradient name> (Abschnitt wird in Kürze genauer erklärt!)
Gebäudeteile
Dach
Siehe Wiki Seite Roof table
Gaube
Hier sind zur Übersicht nur die Grundformen mit Parametern dargestellt, Details zum Tagging finden sich im Artikel DE:3D building/Dormer
Für Gauben sind folgende Grundformen vorgesehen:
| 3D View
/ Top view + Sideviews |
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Sehe rechts, gespiegelt
die Hälfte vom Typ b linke Seite bleibt |
die Hälfte vom Typ b rechte Seite bleibt |
|---|---|---|---|---|
| Typ | Typ a | Typ b | Typ bleft | Typ bright |
| Parameters | ||||
| Restrictions | ||||
| Implemented | yes, Kendzi3D | no, Kendzi3D | no | no |
| 3D View
/ Top view + Sideviews |
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|---|---|---|---|---|---|
| Typ | Typ c | Typ d | Typ e | Typ f | Typ g (Fledermausgaube) |
| Parameters | |||||
| Restrictions | |||||
| Implemented | no, Kendzi3D | no, Kendzi3D | no, Kendzi3D | no, Kendzi3D | no |
Schornstein und Aufbauten
Verhalten vom Element Schornstein vollständig innerhalb der Dachfläche:
Liegt ein Schornstein außerhalb der Dachfläche, wird er bis zur Erdoberfläche als 3D Element dargestellt.
| 3D View
/ Top view + Sideviews |
||
|---|---|---|
| Typ | ||
| Parameters | ||
| Restrictions | ||
| Implemented | no | no |
Wintergarten und Erker
| 3D View
/ Top view + Sideviews |
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nur die Hälfte
der verwendeten n Seiten wird sichtbar. Siehe die Zeichnung unten. |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Typ | Quader | Quader abgeschrägt | Dreieck | Trapez | Halber Achteck | Halbellipse | Halbkreis | Regelmäßiger n - Eck |
| Parameters | W, D, H1, H2 | W, D, D1, H1, H2 | W, D, L1, H1, H2 | W, D, L1, L2, H1, H2 | W, D, L1, L2, H1, H2 | W, D, H1, H2 | W, D, H1, H2 | W, D, H1, H2, n |
| Restrictions | ||||||||
| Implemented | no | no | no | no | no | no | no | no |
- A. n=4
- B. n=6
- C. n=8
- D. n=8, rotation=0.5x360/8
- E. n=12 Gebäudeecke
- F. n=12 Abstand von der Wand userdefiniert
Portal
Hier sind zur Übersicht nur die Grundformen mit Parametern dargestellt, Details zum Tagging finden sich im Artikel DE:OSM-4D/3D building/Porchh
| 3D View
/ Top view + Sideviews |
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|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Typ | |||||||
| Parameters | |||||||
| Restrictions | |||||||
| Implemented | no | no | no | no | no | no | no |
Strebepfeiler
| 3D View
/ Top view + Sideviews |
||
|---|---|---|
| Typ | ||
| Parameters | ||
| Restrictions | ||
| Implemented | no | no |
Wandnische
| 3D View
/ Top view + Sideviews |
||
|---|---|---|
| Typ | ||
| Parameters | Konche | |
| Restrictions | ||
| Implemented | no | no |
Eingang
Die Funktionsweise: Der Gebäudeeingang ( in der Regel: entrance=yes) wird zusätzlich mit Breite, Tiefe, Höhe (bzw. Höhen wenn zwei notwendig) getaggt.
Zusätzlich wird der Tag:
3dr_entrance:yes verwendet. Als Ergebnis wird in dem Volumenkörper des Gebäudes eine Öffnung geschnitten.
| 3D View
/ Top view + Sideviews |
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|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Typ | |||||||||
| Parameters | W, D, H1 | W, D, H1, H2 | W, D, H1, H2 | W, D, H1, H2 | W, D, H1, H2 | W, D, H1, H2 | W, D, H1, H2 | W, D, H1, H2, L1 | |
| Restrictions | |||||||||
| Implemented | no | no | no | no | no | no | no | no | no |
Vordach
| 3D View
/ Top view + Sideviews |
|
|
|
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|
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|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Typ | ||||||||
| Parameters | ||||||||
| Restrictions | ||||||||
| Implemented | no | no | no | no | no | no | no | no |
Attika
| 3D View
/ Top view + Sideviews |
||
|---|---|---|
| Typ | ||
| Parameters | ||
| Restrictions | ||
| Implemented | no | no |
Durchfahrt (Tunnel)
Hier sind zur Übersicht nur die Grundformen mit Parametern dargestellt, Details zum Tagging finden sich im Artikel DE:3D-building/Durchfahrt
| 3D View
/ Top view + Sideviews |
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|---|---|---|---|---|---|
| Typ | T01 | T02 | T03 | T04 | T05 |
| Parameters | W, H | W, H, H1 | W, H | W, H, H1,R | W, H, H1 |
| Restrictions | H1<H | R=0,5*W, H>0,5*W | to do | H1<H, if no H1
then triangle opening | |
| Implemented | no | no | no | no | no |
| 3D View
/ Top view + Sideviews |
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|
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|---|---|---|---|---|---|
| Typ | T06 | T07 | T08 | T09 | T10 |
| Parameters | part of circle
W,H, H1 |
part of ellipse
W,H, H1 |
|||
| Restrictions | |||||
| Implemented | no | no | no | no | no |
Dachüberstand
Proposal [1] berücksichtigt bereits den Dachüberstand ( Taggingvorschlag building:roof:extent )
| Key | Description | Example values |
|---|---|---|
| building:roof:extent | to mark extent of a roof over building walls
|
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Hintergrund:
Da die gängigste Methode der Erfassung der Gebäudegeometrie in OSM das Nachzeichnen der Luftbilder ist, wird als Gebäudegrundriß die Draufsicht der Dachhaut erfasst, die nicht immer dem Gebäudegrundriß gleich ist. Somit ist das, was in der Karte als Gebäudegrundriß gezeichnet, und gerendert wird, meistens falsch.
Der Vorschlag löst dieses Problem, indem man entweder:
A. global der Dachhaut ein Parameter für den Dachüberstand zuweist ( Ein voreigestellter Wert für die Dachstärke sind 40 cm.), oder
B. zwei Umrisse zeichnet; für die Dachform und Gebäudegrundriß
Die nachgezeichnete Dachform wird zwar weiterhin als der äußere Gebäudeumriss zum Rendern zu verwendet,
die Außenkante Gebäude im Erdgeschoß die in der Regel kleiner ist als das Dach selbst wird als Strichlinie gerendert.
Ein so erfasstes Gebäude könnte in der 2D Karte solche Ergebnisse liefern:
Die gestrichelte Linie ist der Gebäudegrundriß im Erdgeshoss ist kleiner als die Dachfläche.
Die Umrißlinie im Erdgeschoss, falls die Dachform nicht erfasst, müsste im Fall B. entsprechend getaggt werden, zum Beispiel mit:
multipolygon:inner sowie ground_floor:yes
Darunter zur Veranschaulichung:
| 3D Ergebnis ohne Dachform | mit einer möglichen Dachform |
|---|---|
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Dachstärke und Rendering des Gebäudegrundrisses
Eine geplante Funktion ist die Berücksichtigung der Dachstärken für 3D Darstellung. Es soll die Dicke der Dachhaut erfasst werden, die des öfteren zur Wiedererkennung optischer Form des Bauwerkes beiträgt.
| Key | Description | Example values |
|---|---|---|
| building:roof:thickness | to mark roof thickness of a roof over building
|
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Subform Dachaufbau
Es sind zwei Subformen für die Dachhaut vorgesehen:
| parallel | flat |
|---|---|
|
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| Tagging: roof:thickness:parallel:yes | Tagging: roof:thickness:flat:yes |
Beispiel:
Gebäudegrundriss getaggt mit:
- roof:thickness:parallel:yes
- roof type 2.0
- building:roof:extent:yes
Ergebnis:
| Drahtmodell Gebäude | Drahtmodell Dach | Drahtmodell gesamt | 3D mit RGB Werten |
|---|---|---|---|
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