GIS-gestützte Nachbildung von München

Die GTA Geoinformatik GmbH (GTA) wollte ihre große Datenbank realer Gebäudedaten mit mehr 3D-Details visualisieren. Vor allem die Tiefe der Fassadenelemente und Dachdetails sollte erhöht werden. Zusammen mit GTA wurde ein Showcase aufgesetzt, um eine mögliche Datenpipeline zu testen.

Die Pipeline umfasste folgende Schritte:

1. Importieren der genauen Footprints und Dachformate (Esri Shapefiles) von GTA in CityEngine
2. Übertragen der sehr detaillierten Fassadenbeschreibungsdaten von GTA in CityEngine-Gebäudeparameter
3. Generieren von komplexen und optisch ansprechenden prozeduralen 3D-Gebäuden in CityEngine

Die finale Stadtszene besteht aus 3.209 Gebäuden im Stadtzentrum von München. Unter Verwendung der detaillierten realweltlichen GIS-Daten von GTA werden Gebäude mit unterschiedlichen Detaillierungsebenen erstellt, wobei die Ebenen je nach Anforderungen interaktiv angepasst werden können. Gebäude mit einer hohen Detaillierungsebene beinhalten Fassadenobjekte in 3D sowie Dachziegel.

GTA stellte reale Gebäudedaten zur Verfügung, die aus Footprints und 3D-Dachformen im Esri Shapefile-Format bestanden. Diese Dateien wurden in CityEngine importiert und bildeten die Basisformen für die prozedurale Erstellung.

Zum Beschreiben von Fassaden verwendet GTA ein eigenes Format mit sehr detaillierten Informationen zu Fassadenlayout, Geschossstruktur, Fliesenmustern, Fenster- und Türfliesen sowie Fassadenfarben. Diese Daten wurden über die integrierte Python-Skriptschnittstelle in die CityEngine-Gebäudeattribute übertragen.

Darüber hinaus wurde die Objekttexturbibliothek von GTA um 3D-Objekte erweitert.

Über eine generische Gebäudevorlage wurden die übertragenen Fassadendaten ausgewertet und die 3D-Modelle in drei Detaillierungsebenen erzeugt: von wenig detaillierten Gebäudeblöcken mit Texturen bis hin zu detaillierten Gebäudemodellen mit 3D-Fassadenbestandteilen (Fenster und Türen) und detaillierten Dachziegeln.

Die Stadtszene kann in CityEngine mit der jeweils gewünschten Detaillierungsebene angezeigt werden. Darüber hinaus wurde das Modell in ein OBJ-Format mit zusätzlichen Georeferenzierungsdaten für tridiconTM CityDiscoverer von GTA exportiert, eine 3D-GIS-Hochleistungslösung.

• Reale Daten (Footprints, Dachformen, Fassadenbeschreibung) von GTA
  
• CityEngine für prozedurale Modellgenerierung und -vorschau
• Präsentation am GTA-Stand auf der Intergeo 2010
• Zeitaufwand für die prozedurale Synthese der gesamten Fläche in CityEngine: ca. 1 Minute