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QGIS 3D - pretalx.com€¦ · 3D in QGIS vor QGIS 3 QGIS Globe (C++ Plugin basierend auf OSGEarth)...

Date post: 03-Sep-2019
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QGIS 3D FOSSGIS-Konferenz 2019, Dresden
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QGIS 3DFOSSGIS-Konferenz 2019, Dresden

3D in QGIS vor QGIS 3

● QGIS Globe (C++ Plugin basierend auf OSGEarth)● qgis2threejs (Plugin für Export ins Web)

○ Braucht WebGL-fähige Webbrowser○ neben Webserver keine Server-SW nötig○ Interaktivität: Layersteuerung, Verschiebbare Ebene,

Navigationswerkzeuge, Attributdaten abfragen○ Nützlich, aber eingeschränkt bei grossen Szenen

● Example Mt. Aso Japan

3D nativ in QGIS seit Version 3.0

● QGIS grant im Jahr 2017● Basierend auf qt5-3d and OpenGL● Separate 3D view neben 2D view● Per Projekt-Konfiguration und per layer

configuration● Wird von Version zu Version

weiterentwickelt

Beispiel Stadt-Modell Prag

● Stadtmodell mit Brücken (3d-Polygone oder multipatch) und Gelände (DTM raster oder TIN (3d-Polygone)) from Prague

● Quellen:○ Gebäude:

http://www.geoportalpraha.cz/cs/opendata/44EE8B0A-641A-45E8-8DC9-CF209ED00897#.Wyjp74SLTmE

○ Gelände: http://www.geoportalpraha.cz/cs/opendata/6F72EDDF-CAA4-4243-8776-7006CB0B2521

○ Brücken: http://www.geoportalpraha.cz/cs/opendata/C9B6B3BD-217E-4819-B58F-5F574DC6FC78

Beispiel Höhlen im Wägital

● Höhleneingänge als “Zylinder” und Höhlengänge projiziert auf auf Oberfläche (links) und in Echt-3D (rechts) unter Gittermodell des Geländes

● Daten nicht öffentlich

Beispiel Kanton Zug

Kanton Zug: Swissbuildings (multipatch), SwissTLM3D und Daten der Amtlichen Vermessung

Daten derzeit nur kommerziell erhältlich

Github-Repo mit frei zugänglichen 3D-Daten

https://github.com/wonder-sk/3d-spatial-data

Unterstützte Formate

● Raster-Geländemodelle: GeoTIFF oder alle von QGIS unterstüzten Rasterformate

● 2D Überlagerungen und Extrusionen: alle von QGIS unterstützten Vektorformate

● 3D-Daten: Geopackage, Postgis, GML, (ESRI shape)● 3D-Modelle: alle Formate

der Assimp-Bibliothek - https://github.com/assimp/assimp

3D in OpenStreetMap

OpenStreetMap

● Nützliche tags: “height”, “building:levels”, “roof:shape” https://wiki.openstreetmap.org/wiki/Simple_3D_buildings

● Vorschlag: “echte” 3D Gebäude - inklusive Innen-Objekte (floors, windows, doors)https://wiki.openstreetmap.org/wiki/F3DB

Was funktioniert in QGIS 3D?

● Ansichten für 3D-Darstellung und Navigation● Anzeige von Geländemodellen aus Rasterdateien

(on-the-fly Triangulierung mit Auflösungen)● Bestehende 2D-Symbologie kann auf

Geländemodell draufdrapiert werden● Extrusion von Polygonen und Linien aus 2D Daten● Darstellung von 3D-Polygonen (z.B. Modelle von

Gebäuden und Brücken)● Darstellungen einfacher 3D-Geometrien (Kugeln,

Zylinder, Quader, Kegel) an Punkt-Positionen● Darstellung kompl. 3D-Modelle an Punkt-Positionen

Was funktioniert in QGIS 3D?

● Regelbasierte Symbologie● Einstellungen von Schattierungs und

Licht-Einstellungen● Abfragen von Attributinformationen● 3D-Szenen im Kartenlayout einbinden

Per 3D-View Konfiguration

Per 3D-View Einstellungen für

● Kamera● Geländemodell und Überhöhung● Schattierung● Lichter● Auflösung● Diverses

Per Layer Konfiguration

Per 3D-View Einstellungenin Layer-Eigenschaften:

● Einzelsymbol oder regelbasiert● Farben:

diffus, ambient, specular● Höhe: absolut, relativ oder

vom Gelände● Transformation:

Translation, Rotation, Skalierung● Bei Punkten:

Formen (Kugel, Zylinder, Würfel,Kegel, Ebene, Ring/Torus)

● Bei Linien/Polygonen:Extrusion oder Höhenbindung

● Bei Polygonen: Behandlung vonCulling, Rückseiten, invertierteNormale

Navigation mit Pfeiltasten

● Fokus muss in 3D-Ansicht sein!● Pfeiltasten:

↑: nach vorne, ↓: nach hinten←: nach links, →: nach rechtsShift + ← | →: Modell drehenCtrl + ← | →: Um eigene Achse drehen (rundherum)Shift + ↓ | ↑: Modell kippenCtrl + ↓ | ↑: Blick nach oben oder unten

● PgUp: Aufzug nach oben, PgDn: Aufzug nach unten

Navigation mit Maus

● Linke Maustaste:Veränderung eigener StandpunktShift-Links: Modell drehen kippenCtrl-Links: Blickwinkel ändern

● Mittlere Maustaste:Drehen/Kippen des Modells

● Rechte Maustaste:Zoomen:rein: nach unten ziehen, raus: nach oben ziehen

● Zoom Full Button:Ansicht ganzes Modell von oben

Attribute abfragen

3D-Ansichten im Druck-Layout

Animation (ab Version 3.6)

● Animationsleisteeinblenden

● Keyframes setzenoder editieren

● Interpolationsartwählen

Video erstellen (ab Version 3.8)

● Einzelframes rechnen: Bilder in separatem Ordner● Einzelframes mit “ffmpeg” zu Video

zusammenfügen:

ffmpeg -i pfad_zu_bild/frame_3d%04d.jpg \ -c:v libx264 \ -vf "fps=30" \ video_qgis3d_kt_zug.mp4

frames per secoond

Video codec

Ausgabe-Datei

Quellbilder

3D Gitternetzlinien erzeugen

Modell mit Kombination aus Layer Extent (DTM) → Grid (Linien) erzeugen → Densify → Drape (DTM) → Geopackage

3D Gitternetzlinien erzeugen

Resultat:

Was funktioniert noch nicht?

● Kein Caching der Triangulationen● Kein paralleles Laden/Triangulieren der 3D-Daten● Grosse Szenen laden lange oder crashen ...● Undo/Redo Navigation● Keine Objekt-Hervorhebung beim Abfragen von

3D-Objekten● Kein brushing (Hervorhebung in 2D hebt

korrespondierende Objekte in 3D nicht hervor)● Link 2D/3D-Ansicht: Kameraposition von 3D in 2D

Wunschliste

● Verbesserungen beim Laden und Cachen grosser Szenen (Parallelisierung, tiling, Vereinfachung weiter entfernter Objekte)

● Hervorheben von Kanten bei 3D-Polygonen ● Texturen● Rendering-Techniken: Schatten und Transparenz● Punkte als Billboards mit Beschriftungen● Integration mit Time-Manager● Messen und Profile● Integration 3D-Model-Repository

Dank an

● Martin Dobias (Lutra Consulting)● QGIS Community für Finanzierung des QGIS 3D grant● Crowd-Funding Beitragende im Jahr 2018● Frühere QGIS-3D-Entwickler: QGIS globe and

qgis2threejs. P. Kalberer, M. Walker, S. Mani, M. Kuhn, M. Bernasocchi, Minoru Akagi, Olivier Dalang, Luca Casagrande, Stefano Cudini, Josef K, Célian


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