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Interaktive praktische Anwendungen auf der Basis von 3D-Campus

Date post: 05-Jul-2015
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40
INTERAKTIVE PRAKTISCHE ANWENDUNGEN AUF DER BASIS VON 3D-CAMPUS3. Doktorandenseminar Hermin Kantardshieffa [email protected] F AKULTÄT INFORMATIK/MATHEMATIK 19.11.2013
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Page 1: Interaktive praktische Anwendungen auf der Basis von 3D-Campus

INTERAKTIVE PRAKTISCHE

ANWENDUNGEN AUF DER BASIS VON

„3D-CAMPUS“

3. Doktorandenseminar

Hermin Kantardshieffa

[email protected]

FAKULTÄT

INFORMATIK/MATHEMATIK

19.11.2013

Page 2: Interaktive praktische Anwendungen auf der Basis von 3D-Campus

INHALT

Einleitung

Grundlagen

Anwendung (I): Infrastruktur

Anwendung (II): Verbindungssuche

Anwendung (III): Objektdetails

Anwendung (IV): Navigation

Ausblick2

Page 3: Interaktive praktische Anwendungen auf der Basis von 3D-Campus

EINLEITUNG

SMWK-Forschungsprojekte

2009-2010: V3CIM - Virtuelles 3-Dimensionales

Campus Infrastruktur Modell

2011-2012: NEPCID - Nachhaltige digitale

Erfassung von primären Campus-

Infrastrukturdaten

2013: ISCID - Informationssystem für Campus-

Infrastrukturdaten

Zusammenarbeit mit Dezernat Technik, SIB 3

Projektleiter:

Prof. Oertel

Projektleiter:

Prof. Oertel

Projektleiter:

Prof. Sobe

Page 4: Interaktive praktische Anwendungen auf der Basis von 3D-Campus

INHALT

Einleitung

Grundlagen

Anwendung (I): Infrastruktur

Anwendung (II): Verbindungssuche

Anwendung (III): Objektdetails

Anwendung (IV): Navigation

Ausblick4

Page 5: Interaktive praktische Anwendungen auf der Basis von 3D-Campus

WAS IST 3D-CAMPUS?

Interaktives Gesamtmodell der HTW mit …

Gebäuden: Baukörper, Etagen, Räume

Außenanlagen: Straßen, Plätze, Grünflächen

Inventar: Büroeinrichtung, Laborausstattung

Technischer Gebäudeausrüstung:

Heizung, Sanitär, Elektroinstallation, Luft- und

Klimaanlagen5

Page 6: Interaktive praktische Anwendungen auf der Basis von 3D-Campus

6

Page 7: Interaktive praktische Anwendungen auf der Basis von 3D-Campus

TECHNOLOGIE

Ausgangsdaten

bearbeiten

Bauteilorientierte

3D-Modellierung

Transformierung

Optimierung der

Objekt-Geometrie

Endanwendungen7

IFCAutoCADAllplan/R

evit

2D-

CAD

VRML

3ds Max

Chisel

3D-PDF

DXF

Page 8: Interaktive praktische Anwendungen auf der Basis von 3D-Campus

VERZEICHNIS-HIERARCHIE

8

Page 9: Interaktive praktische Anwendungen auf der Basis von 3D-Campus

3

Außenanlagen-

Daten

TGA-Daten

Gebäude-

Daten

Inventar-

Daten

Verbindungs-

Daten

Dokumenten-

Daten

+

+ +

+ +

VERWALTUNG: MYSQL-DATENBANK

9

Page 10: Interaktive praktische Anwendungen auf der Basis von 3D-Campus

ERM-DIAGRAMM: GEBÄUDE-DATENBANK

10

Page 11: Interaktive praktische Anwendungen auf der Basis von 3D-Campus

11

TABELLE: GRUNDRISS

Page 12: Interaktive praktische Anwendungen auf der Basis von 3D-Campus

INHALT

Einleitung

Grundlagen

Anwendung (I): Infrastruktur

Anwendung (II): Verbindungssuche

Anwendung (III): Objektdetails

Anwendung (IV): Navigation

Ausblick12

Page 13: Interaktive praktische Anwendungen auf der Basis von 3D-Campus

WEB-OBERFLÄCHE

13

(V3CIM-Projektwebseite Anwendung)

Page 14: Interaktive praktische Anwendungen auf der Basis von 3D-Campus

14

Z-Gebäude/

PAB-Bereich

Flur Z 105-F

Page 15: Interaktive praktische Anwendungen auf der Basis von 3D-Campus

ANWENDUNG (I): INFRASTRUKTUR

3D-zu-2D-Datenverknüpfung

VRML, PHP/MySQL, HTML/CSS

15

3D2D

Page 16: Interaktive praktische Anwendungen auf der Basis von 3D-Campus

ANWENDUNG (I): INFRASTRUKTUR

3D-zu-2D-Datenverknüpfung

VRML, PHP/MySQL, HTML/CSS

16

3D2D

Page 17: Interaktive praktische Anwendungen auf der Basis von 3D-Campus

TECHNISCHE REALISIERUNG

Serverseitige Weiterleitung zur Ergebnisseite

17

Ergebnisseite

apps-result-inventar.phpapps-result-tga.php

Anmeldeseite

apps.php

$_SESSION['WebID'] = $_SERVER['REQUEST_URI'];

$webid = $_SESSION['WebID'];

header("Location: $webid");

VRML-Anker-Objekte

Anpassung der URL-Eigenschaft

z.B. für Inventar-Datenabfrage:

http://www.htw-dresden.de/…/apps-result-inventar.php?rinv=Z%20107

z.B. für TGA-Datenabfrage:

http://www.htw-dresden.de/…/apps-result-tga.php?raumhk=Z%20107

Page 18: Interaktive praktische Anwendungen auf der Basis von 3D-Campus

INVENTAR

18

Gerät

Datenverarbeitung

Rechner Beamer

Physik/ Chemie

Barometer

Mobiliar

Schreib-tisch

Dreh-stuhl

Beistell-schrank

Wand-tafel

Page 19: Interaktive praktische Anwendungen auf der Basis von 3D-Campus

TGA

19

• Wärmepumpe, Blockheizkraftwerk

• Konvektor, ThermostatventilWärme-

versorgung

• Raumlufttechnik, Umluft

• KlimaanlageLufttechnik

• Hauptstromversorgung

• Verteiler, EndverbraucherElektroenergie-

technik

• Rohrnetz Trinkwasser/Regenwasser

• Warmwasserbereitung, ArmaturWasser/

Abwasser

• Aufzug, Fahrtreppe, Befahranlage

• Kran- & TransportanlageFörderanlagen

Page 20: Interaktive praktische Anwendungen auf der Basis von 3D-Campus

INHALT

Einleitung

Grundlagen

Anwendung (I): Infrastruktur

Anwendung (II): Verbindungssuche

Anwendung (III): Objektdetails

Anwendung (IV): Navigation

Ausblick20

Page 21: Interaktive praktische Anwendungen auf der Basis von 3D-Campus

ANWENDUNG (II): NAVIGATION

Raum-zu-Raum-Navigation

PHP/MySQL, HTML/CSS

21Türbezeichnung

Page 22: Interaktive praktische Anwendungen auf der Basis von 3D-Campus

NAVIGATIONSGRAPH

22

Z 107

Z 109-V

Z 105-F

Z 108-F

Z 100-T

Z 102

Z 104

Z 105-T

Z 106

Z 112-F

Z 113

Z 111

Z 110Z 127

Z 126Z 125

Z 124

Z 123

Z 122

Z 121-L

Z 128-T

Z 120-F

Z 118-T

Z 117-T

Z 135 Z 130

Z 144-L

Z 133Z 134

Z 132-F

Z 137-F

Z 145-F

Z 152-F

Z 139-FZ 140-T

Z 141-TZ 143

Z 142

Z 140

Z 139

Z 138

Z 137-T

Z 136C

Z 136B

Z 136A

Z 151

Z 150

Z 149

Z 148

Z 147

Z 146B

Z 146A

Z 153

Z 154A

Z 154B

Z 156

Z 155

Z 101-T

Z 101

Z 103

Z 141

Z 102A

Z 101-F

Z-Gebäude/Erdgeschoss

Page 23: Interaktive praktische Anwendungen auf der Basis von 3D-Campus

GRUNDRISS Z-GEBÄUDE/ERDGESCHOSS

23

Page 24: Interaktive praktische Anwendungen auf der Basis von 3D-Campus

GEFAHRENSITUATION

24Z-Gebäude/Erdgeschoss

Z 107

Z 109-V

Z 105-F

Z 108-F

Z 100-T

Z 102

Z 104

Z 105-T

Z 106

Z 112-F

Z 113

Z 111

Z 110Z 127

Z 126Z 125

Z 124

Z 123

Z 122

Z 121-L

Z 128-T

Z 120-F

Z 118-T

Z 117-T

Z 135 Z 130

Z 144-L

Z 133Z 134

Z 132-F

Z 137-F

Z 145-F

Z 152-F

Z 139-FZ 140-T

Z 141-TZ 143

Z 142

Z 140

Z 139

Z 138

Z 137-T

Z 136C

Z 136B

Z 136A

Z 151

Z 150

Z 149

Z 148

Z 147

Z 146B

Z 146A

Z 153

Z 154A

Z 154B

Z 156

Z 155

Z 101-T

Z 101

Z 103

Z 141

Z 102A

Z 101-F

Page 25: Interaktive praktische Anwendungen auf der Basis von 3D-Campus

FLUCHTWEGE

25

Z 107

Z 109-V

Z 105-F

Z 108-F

Z 100-T

Z 102

Z 104

Z 105-T

Z 106

Z 112-F

Z 113

Z 111

Z 110Z 127

Z 126Z 125

Z 124

Z 123

Z 122

Z 121-L

Z 128-T

Z 120-F

Z 118-T

Z 117-T

Z 135 Z 130

Z 144-L

Z 133Z 134

Z 132-F

Z 137-F

Z 145-F

Z 152-F

Z 139-FZ 140-T

Z 141-TZ 143

Z 142

Z 140

Z 139

Z 138

Z 137-T

Z 136C

Z 136B

Z 136A

Z 151

Z 150

Z 149

Z 148

Z 147

Z 146B

Z 146A

Z 153

Z 154A

Z 154B

Z 156

Z 155

Z 101-T

Z 101

Z 103

Z 141

Z 102A

Z 101-F

Z-Gebäude/Erdgeschoss

Page 26: Interaktive praktische Anwendungen auf der Basis von 3D-Campus

DIJKSTRA-ALGORITHMUS

Ermittlung des kürzesten Weges in gerichteten und

gewichteten Graphen mit

Start- und Zielknoten sind vorgegeben

26

Kürzester Weg Pvon s nach z

v1

v2

v3

v8

v4

v6v5

v7

32

2

8

21

6

5

4

311

2

12

s

z

e1

e2

e3

e4

e5

e6

e7

e8

e9

e10

e11

e12

e13

Page 27: Interaktive praktische Anwendungen auf der Basis von 3D-Campus

INHALT

Einleitung

Grundlagen

Anwendung (I): Infrastruktur

Anwendung (II): Verbindungssuche

Anwendung (III): Objektdetails

Anwendung (IV): Navigation

Ausblick27

Page 28: Interaktive praktische Anwendungen auf der Basis von 3D-Campus

ANWENDUNG (III): OBJEKTDETAILS

Detailinformationen zu einzelnen 3D-Objekten

SVG, VRML, PHP/MySQL, HTML/CSS

28

<svgxmlns="http://www.w3.org/2000/svg" version="1.1"><image

xlink:href="etage.jpg"> <title>Grundriss</title>

</image><rect x="418" y="300"

width="50px" height="50px" style="fill:orange"/>

</svg>

PHP/MySQL

Objektdetails

Nutzerinteraktion Datenbankabfrage

Page 29: Interaktive praktische Anwendungen auf der Basis von 3D-Campus

29

3D

SVG

HTML

Objektdetails: Hängeleuchte

Page 30: Interaktive praktische Anwendungen auf der Basis von 3D-Campus

TECHNISCHE REALISIERUNG

SVG-zu-VRML-Verknüpfung

30

<a xlink:href="RaumZ107.wrl" target="_blank" title="3D-Modell

dieses Raums anzeigen">

<rect x="1018" y="300" width="118" height="130" id="rect1"

style="fill:orange; stroke:pink; stroke-width:5;

fill-opacity:0.4; stroke-opacity:0.9" />

</a>

VRML-zu-HTML-Verknüpfung

Anchor {

description "Hängeleuchte" parameter "target=_blank"

url ".../apps-inventar-detail.php?r=39&htwinv=33"

children [

Transform { translation 3.9 5.2 4.8 children [

Shape { appearance Appearance { material Material { ... } }

geometry DEF Lampe IndexedFaceSet { solid FALSE

coord Coordinate { point [ ... ] } coordIndex [ ... ] }

} ] } ] }

Page 31: Interaktive praktische Anwendungen auf der Basis von 3D-Campus

ZUSÄTZLICHE OBJEKTE

31

Inventar-

Objekt

Hersteller Anschaffung/

Kosten

Zubehör/

Ersatzteile

Lieferant

Garantie

Wartung/

Prüfung

Page 32: Interaktive praktische Anwendungen auf der Basis von 3D-Campus

INHALT

Einleitung

Grundlagen

Anwendung (I): Infrastruktur

Anwendung (II): Verbindungssuche

Anwendung (III): Objektdetails

Anwendung (IV): Navigation

Ausblick32

Page 33: Interaktive praktische Anwendungen auf der Basis von 3D-Campus

ANWENDUNG (IV): NAVIGATION

GPS-basierte Campus-Navigation

3D-Campus dient als Referenzmodell

Einsatz von mobilen Endgeräten

33

Google Maps - © 2013 Google

Page 34: Interaktive praktische Anwendungen auf der Basis von 3D-Campus

KOORDINATEN-TRANSFORMATION

Erweiterung der Infrastrukturdaten um

einen Ortsbezug

34

Modellkoordinaten

(xm,ym,zm)

Geografische Position

(geogr. Länge, Breite,

Höhe)

Umrechnung bei Kenntnis der geografischen Position

des Modell-Koordinatenursprungs und der Ausrichtung

(Winkel zur N-S-Achse)

Page 35: Interaktive praktische Anwendungen auf der Basis von 3D-Campus

FORMELN ZUR UMRECHNUNG

Modellkoordinaten → Weltkoordinaten

35

Weltkoordinaten → Modellkoordinaten

Page 36: Interaktive praktische Anwendungen auf der Basis von 3D-Campus

ALTERNATIVEN ZU GPS

WLAN-Positionierung in Gebäuden

Cell ID

Triangulation

Fingerprinting

HTML5 Geolocation

navigator.geolocation.getCurrentPosition(showPos);

z.B. für HTW Dresden:

Breite: 51°

Länge: 13°36

Page 37: Interaktive praktische Anwendungen auf der Basis von 3D-Campus

INHALT

Einleitung

Grundlagen

Anwendung (I): Infrastruktur

Anwendung (II): Verbindungssuche

Anwendung (III): Objektdetails

Anwendung (IV): Navigation

Ausblick37

Page 38: Interaktive praktische Anwendungen auf der Basis von 3D-Campus

AKTUELLER STAND

38

Anwendung Konzept Realisierung Status

Anwendung (I):

InfrastrukturFertig Fertig

Online

verfügbar

Anwendung (II):

VerbindungssucheFertig Fertig

Online

verfügbar

Anwendung (III):

ObjektdetailsFertig Fertig

Online

verfügbar

Anwendung (IV):

NavigationFertig In Arbeit In Arbeit

Page 39: Interaktive praktische Anwendungen auf der Basis von 3D-Campus

AUSBLICK

Dokumentenmanagement

Zeitliche Navigation in Dokumenten

Gebäude(bau)prozesse effizienter verwalten

Navigation

Optimierung der Kürzeste-Wege-Algorithmen

Ergänzung um 3D-Grafikanbindung39

Page 40: Interaktive praktische Anwendungen auf der Basis von 3D-Campus

DANKE FÜR IHRE AUFMERKSAMKEIT!

40

WWW.HTW-DRESDEN.DE/~V3CIM


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