Slajd 1

Propozycje wykorzystania zdjęć
panoramicznych w GIS i geodezji
Michał Bednarczyk
Renata Pelc-Mieczkowska
UWM Olsztyn
XXIV DOROCZNA KONFERENCJA PTIP
„ROZWÓJ METOD I TECHNOLOGII GEOPRZESTRZENNYCH”
Wstęp
• Technika fotografii panoramicznej pojawiła się
praktycznie w tym samym czasie co sam
wynalazek klasycznej fotografii czyli w pierwszej
połowie XIX
• Idea fotografii panoramicznej wynikła
bezpośrednio z tradycji malarskich. W
początkach XIX wieku wielu malarzy tworzyło
swoje dzieła w postaci tak zwanych panoram
malarskich.
Wstęp
• Aby obejrzeć dzieło, obserwator musiał znajdować się
wewnątrz cylindra, na którym prezentowany był obraz.
Najsłynniejszą ekspozycją tego rodzaju w Polsce jest
Panorama Racławicka we Wrocławiu.
www.wroclaw360.pl
Technologia wykonywania zdjęć
panoramicznych
• Podstawową zasadą zdjęcia panoramicznego jest
takie ujęcie otoczenia, aby na jednym, spójnym
obrazie zmieścił się jak najszerszy zakres
widoku.
• Zdjęcia z jednego punktu (wiele zdjęć jedna
baza, panorama obrotowa)
▫ Odwzorowanie na cylinder lub sferę
• Zdjęcia z wielu punktów (każde zdjęcie z innej
bazy, panorama liniowa)
▫ Odwzorowanie na płaszczyznę
Panorama cylindryczna 360 stopni
Panorama liniowa
Panorama sferyczna 360 stopni
Zdjęcie hemisferyczne
Sprzęt
• Prosty i mało precyzyjny
▫ Dowolny aparat fotograficzny, zdjęcia „z ręki”
▫ Aparat na statywie, wzrokowa kontrola pokrycia
zdjęć
• Złożony i bardziej precyzyjny
▫ Głowica do zdjęć panoramicznych (ręczna lub
automatyczna)
▫ Urządzenia wieloobiektywowe
• Zdjęcia hemisferyczne
▫ Obiektyw typu „rybie oko”
Sprzęt
Obiektyw sigma fisheye 8mm
http:// www.sigmaphoto.com
Zrobotyzowana głowica PANO-GEAR
system Ladybug
http://ww2.ptgrey.com/spherical-vision
Przegląd zastosowań zdjęć
panoramicznych
Podstawowe cechy
• Zdjęcia panoramiczne dają bardzo realistyczne
rozeznanie w otoczeniu stwarzając wrażenie
przebywania w danym miejscu.
• Ze względu na tę cechę fotografia panoramiczna
jest chętnie wykorzystywana do wizualizacji
wzbogacającej treść różnego rodzaju opracowań
kartograficznych.
Połączenie GIS i zdjęć panoramicznych
• Dodanie geolokalizacji daje możliwość
umieszczenia zdjęć panoramicznych na mapie
• Mapa cyfrowa staje się w ten sposób interfejsem
do przeglądania panoram
• Obrazy panoramiczne mogą być wywoływane
standardowo, przez kliknięcie na mapie lub
tworzyć sekwencje układające się
w wirtualną wycieczkę.
Zastosowania (1/2)
• Wizualizacja i prezentacja walorów
krajobrazowych (ochrona środowiska, turystyka)
• Inwentaryzacja i analiza otoczenia (np.
stanowiska archeologiczne)
• Uzupełnianie informacji o istniejących obiektach
(np. rodzaj ogrodzenia, typ nawierzchni,
występowanie zieleni)
Zastosowania (2/2)
• Badania leśne – analiza warunków świetlnych
pod okapem drzewostanów
• Modelowanie zasłon terenowych przy pomiarach
GNSS
• Zbieranie danych dla systemów nawigacyjnych
• Automatyczne pozyskiwanie danych
przestrzennych do różnych celów
• Wirtualna rzeczywistość (VR) i rozszerzona
rzeczywistość (AR)
Przykładowe projekty
Propozycje własne
• Koncepcja systemu inwentaryzacji pomieszczeń
w budynkach przy użyciu systemu GIS i zdjęć
panoramicznych
• Rozszerzenie klasycznego opisu topograficznego
punktu osnowy geodezyjnej o model zasłon
terenowych występujących w otoczeniu punktu
oraz zdjęcie panoramiczne otoczenia punktu i
integracja tych danych w GIS
Podstawowe założenia
Prezentowane opracowania dotyczą budynku znajdującego
się w kampusie uniwersyteckim Kortowo w Olsztynie
oraz rozety ściennej osnowy odtwarzalnej zlokalizowanej
na terenie kampusu. Założenia leżące u podstaw
opracowań to:
• wykorzystanie zdjęć panoramicznych do inwentaryzacji,
• użycie systemu GIS do opracowania danych
przestrzennych,
• ograniczenie kosztów opracowania poprzez
wykorzystanie oprogramowania open source,
• intuicyjna, wygodna i łatwa w przygotowaniu forma
prezentacji danych, możliwa do wykorzystania zarówno
w Internecie jak i lokalnie.
Sprzęt do pozyskania danych
• Aparat Nikon D90
• Zrobotyzowana głowica do panoram Pano Gear
• Do zdjęć hemisferycznych - obiektyw „rybie oko”
Sigma EX DG, 8mm
• Niekomercyjne oprogramowanie do cyfrowej
obróbki zdjęć panoramicznych Microsoft ICE
Koncepcja systemu inwentaryzacji
pomieszczeń w budynkach przy
użyciu systemu GIS i zdjęć
panoramicznych
Prezentacja danych – główny interfejs
• Mapa wykonana z
użyciem QGIS
• Jednym z atrybutów
budynku jest łącze
do panoram
• Udostępniona przez
WMS
• Wykorzystano
Geoserver na Linux
Ubuntu
Interaktywny plan budynku
Rozszerzenie klasycznego opisu
topograficznego punktu osnowy geodezyjnej
o model zasłon terenowych występujących
w otoczeniu punktu oraz zdjęcie
panoramiczne otoczenia punktu i integracja
tych danych w GIS
Dokumentacja otoczenia
punktu osnowy
Inne propozycje zastosowań
panoram w geodezji
• Uzupełnianie dokumentacji wykonanego
pomiaru ze stanowiska (np. tachimetru),
stosując dodatkowo graficzne oznaczenie
pomierzonych punktów.
• Pomiary satelitarne (modelowanie zasłon)
• Wykorzystanie panoram i AR do prezentacji
mierzonych bądź tyczonych obiektów jako
pomoc w wykonywaniu pomiarów
Podsumowanie (1/3)
• Zdaniem autorów, technologia zdjęć
panoramicznych może mieć zastosowanie
zarówno w GIS jak i geodezji.
• Przytaczane przykłady stosowania tej technologii
skłaniają do refleksji i dalszych poszukiwań.
• Można sądzić, że trend taki będzie się
utrzymywał i zdjęcia panoramiczne będą coraz
powszechniej stosowane w dziedzinach
związanych z GIS i geodezją
Podsumowanie (2/3)
• Opisane projekty zostały wykonane z
wykorzystaniem oprogramowania open source,
co nie pozostaje bez znaczenia ze względów
ekonomicznych.
• Realizacja była dość złożona i wymagała szeregu
kroków, które mogą zniechęcić użytkownika
chcącego zastosować tą technologię w zakresie
proponowanym przez autorów.
Podsumowanie (3/3)
• Niektóre z przytaczanych pomysłów i propozycji
mogą wydawać się dość fantastyczne, lecz są
możliwe do realizacji.
• Potrzebne jest opracowanie doskonalszego
oprogramowania oraz odpowiednich urządzeń, a
także udoskonalenie istniejących, w taki sposób
aby opisane zadania mogły być wykonywane
automatycznie.
Dziękuję za uwagę