Realistische virtuelle 3D-Welten beeindrucken mit noch besserer Optik

Vorteil der neuen Software: Selbst für große Städte lassen sich realitätsnahe 3D-Modelle auf diese Weise systematisch und kosteneffizient erzeugen. Bislang hatte die 3D-Modellierung realistischer virtueller Städte und Landschaften im Computer mit traditionellen Methoden einen sehr aufwändigen und daher kostenintensiven Prozess dargestellt.

„Solche virtuellen 3D-Stadtmodelle werden immer häufiger zum Beispiel in Navigationssystemen, Stadt- und Landschaftsplanung, Funknetzplanung, Katastrophenmanagement, Logistik, Tourismus und Entertainment eingesetzt“, berichtet Prof. Jürgen Döllner, Leiter des HPI-Fachgebiets „Computergrafische Systeme“. Mit der neuen SmartCity-Software, die marktübliche Geodaten wie Straßenverläufe, Gebäudegrundrisspläne und Baumstandorte verarbeiten kann, werde eine neue Qualitätsstufe erreicht: „Die so erzeugten virtuellen Landschaften haben einen direkten und sehr engen Bezug zur Realität“, betont Döllner. Außerdem werde es dank SmartCity-Software möglich, aktuell vorgenommene Geodaten-Änderungen unmittelbar in der virtuellen Welt sichtbar zu machen.

Zugrunde liegt eine am HPI entwickelte Computergrafik-Basistechnologie. Sie wird unter anderem von Städten genutzt, um sich auf dem virtuellen Globus „Google Earth“ dreidimensional und realitätsnah im Internet zu präsentieren. Den Anfang damit hatte vor einem Jahr Berlin gemacht.

Fahrer von Details oft abgelenkt: Neue Navi-3D-Software vereinfacht

Beim Vordringen von 3D-Stadmodellen in Navigationssysteme wird allerdings ein Problem sichtbar: Allzu detaillierte Darstellungen lenken Autofahrer oft ab, das Unfallrisiko steigt. Um den Autofahrern unangemessen komplexe Routendarstellungen zu ersparen, haben die Wissenschaftler des Hasso-Plattner-Instituts eine neue Software entwickelt, die aus fotorealistischen 3D-Stadtmodellen automatisch vereinfachte, abstraktere Varianten erzeugt. Beim Fahren kann dadurch der räumliche Bezug zur Stadtumgebung gezielter dargestellt und einfacher verstanden werden.

Die erstmals auf der CeBIT präsentierte „SmartSimplification“-Software des HPI verbindet die gewohnte schematische Darstellung von zweidimensionalen Stadtplänen mit einer interaktiven 3D-Visualisierung, die für den Nutzer relevante Informationen besonders hervorhebt.

„Der städtische Raum wird anhand von Infrastrukturinformationen, etwa über das Straßennetz, vorhandene Wasserläufe oder den Verlauf von Verwaltungs-grenzen, in einer Zellstruktur abgebildet. Während des Abstraktionsprozesses werden in jeder Zelle weniger bedeutende Einzelgebäude zu Blöcken zusammengefasst, wichtige Gebäude und Straßen hingegen hervorgehoben. Die Abstraktion betont so individuelle Referenzen und Merkmale, die den Nutzern die Interpretation und die Orientierung in dargestellten Geoinformationen erleichtern“, beschreibt HPI-Prof. Jürgen Döllner das Verfahren.

Zusammen mit seinem Team zeigt Döllner auf der CeBIT auch, wie es gelingt, leistungsstarke 3D-Stadtmodelle aufzubauen, wenn dafür Daten aus unterschiedlichen Quellen dynamisch zusammengeführt werden müssen. „Standardisierung und Austauschbarkeit bilden hierfür zwei Grundvoraus-setzungen“, erläutert der Wissenschaftler. An seinem Fachgebiet wurde in Kooperation mit dem HPI-Spin-off 3D Geo GmbH (www.3dgeo.de) Software entwickelt, welche die langfristige Vorhaltung und Fortführung solcher hochwertigen virtuellen 3D-Stadtmodelle unterstützt. Das „LandXplorer CityGML Tools“-Programm arbeitet mit CityGML, einem neuen internationalen Standard für virtuelle 3D-Stadtmodelle des Open Geospatial Consortium (OGC). „In Echtzeit modelliert werden kann damit nicht nur die Geometrie, sondern auch die Semantik und Struktur von Stadtmodellkomponenten wird visualisiert“, erläutet Döllner.

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