การแสดงผล 3D ในโปรแกรม QGIS 2.2

1. ดาวน์โหลดและติดตั้งโปรแกรม QGIS 2.2

2. ดาวน์โหลดและติดตั้งปลั๊กอิน Qgis2threejs

Qgis2threejs

3. เตรียมและเปิดชั้นข้อมูลที่ต้องการแสดงผล 3D ที่สำคัญคือจะต้องมีข้อมูล DEM ในที่นี้ใช้ 4 ชั้นข้อมูล ได้แก่

3.1 ขอบเขตตำบลดอนศิลา

3.2 ขอบเขตตำบล

3.3 ข้อมูลภาพถ่ายจากดาวเทียม

3.4 DEM

Data

4. เปิด Qgis2threejs และเลือกชื่อชั้นข้อมูล DEM พร้อมกำหนด Resolution ข้อมูล

Configuration

5. ผลลัพธ์ที่ได้จะแสดงบน Browser ซึ่งสามารถ Control ได้ทุกอย่าง โดยใช้ Mouse เป็นการแสดงผลได้ง่ายและรวดเร็วดี

Result

การใช้งานโปรแกรม ArcView กับข้อมูล 3D (1-5/5)

หลังจากที่พยายามเขียนและนำเสนอการใช้งานโปรแกรม ArcView แบบ 3D มาได้จนครบ 5 ตอนแล้ว ก็ถึงเวลาที่จะได้รวบรวมเอาไว้ในตอนนี้แล้วและคงเป็นประโยชน์กับผู้ที่ต้องการศึกษาข้อมูลเพิ่มเติมในเรื่อง 3D ไม่มากก็น้อยครับ

1. การใช้งานเครื่องมือใน 3D Scene View

เปิดเอกสาร

2. การสร้างแบบจำลองความสูงชนิดโครงข่ายสามเหลี่ยม

เปิดเอกสาร

3. การสร้างข้อมูลเวคเตอร์แบบ 2D ไปเป็น 3D และซ้อนทับบนแบบจำลองระดับความสูง

เปิดเอกสาร

4. การแสดงชั้นความสูงของอาคารบนแบบจำลองระดับความสูง

เปิดเอกสาร

5. การซ้อนทับภาพถ่ายทางอากาศร่วมกับแบบจำลองความสูง

เปิดเอกสาร

การใช้งานโปรแกรม ArcView กับข้อมูล 3D (5/5)

ในบทนี้จะอธิบายถึงการซ้อนทับภาพถ่ายทางอากาศร่วมกับแบบจำลองความสูง ซึ่งถ้าคิดกันแบบง่ายๆ ข้อมูลต่างๆ ที่มีตำแหน่งตรงกัน บนระบบพิกัดเหมือนกัน ก็สามารถจะนำมาซ้อนทับกันได้เลย ไม่มีขั้นตอนอะไรที่ยุ่งยาก แต่ในความเป็นจริงแล้วการจะได้ข้อมูลดังกล่าว เพื่อมาซ้อนทับกันนั้นจะต้องมีวิธีการจัดเตรียมอยู่หลายขั้นตอน ถึงจะได้ข้อมูลที่พร้อมจะนำมาซ้อนทับกัน เช่น การปรับแก้เชิงเรขาคณิตของทุกชั้นข้อมูลให้มีตำแหน่งตรงกัน การปรับสีของข้อมูลภาพให้สวยงาม การปรับแก้ระบบพิกัดให้เหมือนกัน การค้นหาและรวบรวมแหล่งข้อมูลที่ต้องการ เป็นต้น ซึ่งข้อมูลที่นำมาจัดทำในแต่ละบท บางทีก็ได้ผ่านวิธีการเหล่านั้นมาแล้ว ทำให้ดูเหมือนง่าย ในการที่จะนำมาซ้อนทับกัน หลายท่านเมื่อได้ไปทดลองทำแล้ว อาจจะติดปัญหาที่ไม่สามารถนำมาซ้อนทับกันได้ คงต้องมาตรวจสอบในเรื่องของการจัดเตรียมข้อมูลกันอีกที ว่ามีขั้นตอนไหนที่ยังไม่ได้ทำบ้าง เช็คทีละขั้นตอน จะทำให้ปัญหาค่อยๆ หมดไป

ผลลัพธ์ของการซ้อนทับ

Aerial Photo in 3D View

ตกแต่งภาพเพิ่มเติมเพื่อการนำเสนอ
Presentation

เปิดเอกสาร

การใช้งานโปรแกรม ArcView กับข้อมูล 3D (4/5)

ในบทนี้จะอธิบายถึงการแสดงชั้นความสูงของอาคาร (Building) บนแบบจำลองระดับความสูง ซึ่งเป็นการนำข้อมูลเวคเตอร์ของตำแหน่งอาคารในรูปแบบพื้นที่รูปปิด (Polygon) มาวางซ้อนทับบนแบบจำลองระดับความสูงและดึงค่าความสูงของตัวอาคารขึ้นมาแสดง ซึ่งได้มีการกำหนดค่าไว้แล้วในข้อมูลคำอธิบาย

ค่าความสูงของแต่ละอาคาร

Height of Building

การดึงค่าความสูงของตัวอาคาร

Configuration

การซ้อนทับบนแบบจำลองระดับความสูง

3D Building

เปิดเอกสาร

การใช้งานโปรแกรม ArcView กับข้อมูล 3D (3/5)

ในบทนี้จะอธิบายถึงการสร้างข้อมูลเวคเตอร์แบบ 2D ไปเป็น 3D และซ้อนทับบนแบบจำลองระดับความสูง ซึ่งการนำข้อมูลเวคเตอร์แบบ 2D ให้สามารถซ้อนทับได้บนแบบจำลองระดับความสูง (3D) สามารถทำได้ โดยการเพิ่มค่า Z ให้กับข้อมูลเวคเตอร์แบบ 2D ซึ่งค่า Z นี้สามารถอ้างอิงได้จากแบบจำลองระดับความสูงและข้อมูลคำอธิบาย (Attribute Data) ในชั้นข้อมูลเวคเตอร์ที่ได้มีการบันทึกไว้

วิธีการนำข้อมูลเวคเตอร์แบบ 2D มาซ้อนทับบนแบบจำลองระดับความสูงสามารถทำได้ 3 วิธี ได้แก่

1. การจำลองค่าความสูงของข้อมูลเวคเตอร์จากแบบจำลองระดับความสูง

TIN

2. การคำนวณค่าความสูงของข้อมูลเวคเตอร์โดยอ้างอิงมาจากแบบจำลองระดับความสูง

Z Value

3. การคำนวณค่าความสูงของข้อมูลเวคเตอร์โดยอ้างอิงมาจากข้อมูลคำอธิบาย

Attribute Data

เปิดเอกสาร

การใช้งานโปรแกรม ArcView กับข้อมูล 3D (2/5)

ในบทนี้จะอธิบายถึงการสร้างแบบจำลองความสูงชนิดโครงข่ายสามเหลี่ยม (Triangulated Irregular Network : TIN) จากเส้นชั้นความสูง (Contour Line) และจุดความสูง (Spot Height) ซึ่งเนื้อหาจะคล้ายกับที่เคยเขียนไว้แล้ว เพียงแต่ว่าในส่วนนี้จะไม่ได้ทำการแปลงข้อมูลเวคเตอร์ไปเป็นตารางกริดหรือราสเตอร์ แต่ก็สามารถนำข้อมูลมาซ้อนทับร่วมกับชั้นข้อมูลอื่นๆ ได้เช่นเดียวกัน

Spot Height and Contour Line

Concept

3D

ข้อมูล GIS แบบ 3D สามารถแบ่งออกได้เป็น ข้อมูลแบบเวคเตอร์ ที่เรียกว่า TIN และข้อมูลแบบราสเตอร์ ที่เรียกว่า ตารางกริด หรือบางทีก็เรียกได้หลายอย่าง เช่น ข้อมูลราสเตอร์ ข้อมูลพิกเซล DEM เป็นต้น

3D Data

เปิดเอกสาร

การใช้งานโปรแกรม ArcView กับข้อมูล 3D (1/5)

ในบทนี้จะอธิบายถึงการใช้งานเครื่องมือต่างๆในส่วนของ 3D Scene View ซึ่งมีอยู่ด้วยกัน 11 อย่าง เช่น Identify, Select Features, Select Graphics, และ Navigate เป็นต้น สำหรับข้อมูลตัวอย่างสามารถใช้ของ Extension 3D Analyst ได้เลย ถ้าได้ทำการติดตั้ง Extension ไปแล้ว ข้อมูลตัวอย่างจะอยู่ที่ \ESRI\AV_GIS30\AVTUTOR\3D\site2

ข้อมูลตัวอย่างจาก Extension

Example Data

ข้อมูลตัวอย่างที่ได้ทดลองใช้งาน

Test Data

เปิดเอกสาร

การใช้งานโปรแกรม ArcView กับข้อมูล 3D

เคยเขียนเรื่องการสร้างข้อมูล 3D โดยใช้โปรแกรม ArcView ไปแล้วครั้งหนึ่ง ซึ่งเป็นวิธีการสร้างข้อมูล 3D จากเส้นชั้นความสูงและจุดความสูงในรูปแบบของตารางกริดและนำชั้นข้อมูลขอบเขตอำเภอมาซ้อนทับซึ่งทำให้มองเห็น ระดับความสูงต่ำของสภาพภูมิประเทศในแต่ละพื้นที่ได้ ใน Blog นี้ได้เขียนขึ้นมาเพิ่มเติมจากส่วนเดิมและคิดว่าเป็นประโยชน์ต่อผู้ที่สนใจทั่วไป โดยจะเน้นไปที่การนำชั้นข้อมูลอื่นๆ มาซ้อนทับ ซึ่งจะทำให้การนำเสนอข้อมูลนั้นๆ มีมูลค่ามากขึ้น โดยจะแบ่งเนื้อหาออกเป็น 5 บท ได้แก่

1. การใช้งานเครื่องมือใน 3D Scene View

Tools

2. การสร้างแบบจำลองความสูงชนิดโครงข่ายสามเหลี่ยม

TIN

3. การสร้างข้อมูลเวคเตอร์แบบ 2D ไปเป็น 3D และซ้อนทับบนแบบจำลองระดับความสูง

3D

4. การแสดงชั้นความสูงของอาคารบนแบบจำลองระดับความสูง

3D Building

5. การซ้อนทับภาพถ่ายทางอากาศร่วมกับแบบจำลองความสูง

Aerial Photo

สุดท้ายก็จะนำเนื้อหาทั้งหมดมารวบรวมไว้ เพื่อให้ดาวน์โหลดไปใช้งานได้ในครั้งเดียว

การสร้างภาพ Anaglyph

มีโจทย์จากหัวหน้าว่าอยากจะทำภาพ Anaglyph ที่เป็นภาพสีน้ำเงินเลื่อมกับสีแดง ซึ่งการดูภาพนี้จะต้องใช้คู่กับแว่นตา 3 มิติที่เป็นสีน้ำเงิน (ตาขวา)และสีแดง(ตาซ้าย)

3D Eyeglasses

ในการดู ซึ่งจะเห็นภาพนูนและยุบลงไปตามสภาพพื้นที่ ปกติการถ่ายภาพแบบนี้จะใช้ภาพ 2 ภาพที่ถ่ายพื้นที่เดียวกันแต่ตั้งกล้องถ่ายไว้คนละมุม ภาพถ่ายทั่วไปที่เราได้จากล้องถ่ายรูปที่มีขายตามร้านต่างๆ ก็สามารถนำมาสร้างเป็นภาพ Anaglyph ได้ แต่ต้องไปหาดาวน์โหลดโปรแกรมมาเอง ซึ่งมีทั้ง Freeware และ Commercial แต่งานที่ได้รับมอบหมายมาเป็นข้อมูลภาพถ่ายจากดาวเทียวที่เป็นภาพเดี่ยวไม่ใช่ภาพคู่ Stereo ซึ่งจะต้องใช้ร่วมกับ DEM ที่มีค่าระดับความสูงอยู่แล้ว ถ้าเป็นพื้นที่ภายในประเทศไทยยังจะพอหาหรือซื้อข้อมูลได้ แต่นี่พื้นที่เป็นของต่างประเทศจะไปหา DEM มาจากที่ไหนเนี่ย แต่โชคดีมีเพื่อนที่ทำงานที่เก่งทางด้านนี้อยู่เลยไปขอแนะนำ ได้ความมาว่าให้ไปดาวน์โหลด DEM ที่เป็น SRTM (Shuttle Radar Topography Mission) ในเว็บ

http://srtm.csi.cgiar.org/SELECTION/inputCoord.asp

Download SRTM

โดย The CGIAR Consortium for Spatial Information (CGIAR-CSI) และให้บริการดวน์โหลดฟรีทั่วโลกที่ขนาดรายละเอียดจุดภาพ 90 เมตร ต้องการพื้นที่ไหนก็เลือกโหลดเอาไปได้เลย

หลังจากได้ SRTM มาแล้ว จึงนำมาทำภาพในโปรแกรม Erdas ข้อมูลที่ใช้นำเข้ามี 2 อย่าง คือ ภาพถ่ายจากดาวเทียมและ SRTM ที่มีระบบพิกัดและพื้นที่เดียวกัน เลือกไปที่ Interpreter — Topographic Analysis — Anaglyph — ใส่ข้อมูลลงไป — ok
ในคำสั่งนี้เราสามารถเลือกสัดส่วนของความสูงได้ จะใช้ภาพขาว-ดำหรือภาพสีก็ได้ หรือกำหนดสีที่จะเลื่อมกันเป็นสีเขียว น้ำเงินก็ได้

Anaglyph Generation

ภาพที่ได้ออกมาเมื่อดูกับแว่นตา 3 มิติ แล้วจะให้ความรู้สึกที่สมจริงมากกว่าดูภาพ แบบ 2 มิติธรรมดา

Panchromatic

Anaglyph

ในการดู ซึ่งจะเห็นภาพนูนและยุบลงไปตามสภาพพื้นที่ ปกติการถ่ายภาพแบบนี้จะใช้ภาพ 2 ภาพที่ถ่ายพื้นที่เดียวกันแต่ตั้งกล้องถ่ายไว้คนละมุม ภาพถ่ายทั่วไปที่เราได้จากล้องถ่ายรูปที่มีขายตามร้านต่างๆ ก็สามารถนำมาสร้างเป็นภาพ Anaglyph ได้ แต่ต้องไปหาดาวน์โหลดโปรแกรมมาเอง ซึ่งมีทั้ง Freeware และ Commercial แต่งานที่ได้รับมอบหมายมาเป็นข้อมูลภาพถ่ายจากดาวเทียวที่เป็นภาพเดี่ยวไม่ใช่ภาพคู่ Stereo ซึ่งจะต้องใช้ร่วมกับ DEM ที่มีค่าระดับความสูงอยู่แล้ว ถ้าเป็นพื้นที่ภายในประเทศไทยยังจะพอหาหรือซื้อข้อมูลได้ แต่นี่พื้นที่เป็นของต่างประเทศจะไปหา DEM มาจากที่ไหนเนี่ย แต่โชคดีมีเพื่อนที่ทำงานที่เก่งทางด้านนี้อยู่เลยไปขอแนะนำ ได้ความมาว่าให้ไปดาวน์โหลด DEM ที่เป็น SRTM (Shuttle Radar Topography Mission) ในเว็บ

การสร้างภาพ 3 มิติบน ArcScene

ช่วงก่อนได้นำเสนอวิธีการทำ 3D ผ่านโปรแกรม ArcView ไปแล้วในส่วนของ 3D Scene วันนี้จะได้มานำเสนอการทำ 3D เช่นเดียวกัน แต่จะไปทำใน ArcGIS (ArcScene) ถ้าจะพูดให้ง่ายก็คือเป็น การทำ 3D บน ArcView เวอร์ชั่นใหม่ที่มีประสิทธิภาพและความสามารถมากกว่าเดิม นอกจากนั้นยังมีเครื่องไม้เครื่องมือที่ใช้งานง่ายและสะดวกมากกว่าเวอร์ชั่นเก่าที่เป็น 3.x เยอะ ข้อมูลหลักที่จำเป็นต้องมีเพื่อสร้างเป็นพื้นผิว 3D ก็คือ DEM นอกจากนั้นเราต้องทำชั้นข้อมูลไหนก็เป็น 3D ก็นำมาซ้อนทับก็ DEM เช่น ภาพถ่ายจากดาวเทียม เส้นทางคมนาคม ขอบเขตจังหวัด อำเภอ ตำบล เป็นต้น ข้อมูลที่จะนำมาซ้อนทับเป็นได้ทั้ง Raster และ Vector ในที่นี้ผมจะสาธิตการนำภาพถ่ายจากดาวเทียม ขอบเขตจังหวัด และขอบเขตอำเภอ มาซ้อนทับ นอกจากนั้นยัง Export ข้อมูลไปเป็นรูปแบบต่างๆ ทั้ง 2D (PNG, GIF, TIF, JPEG,..) และ 3D (VRML) ได้ด้วยครับ ความจริงแล้ว ArcScene ยังมีความสามารถมากกว่านี้ คือ สามารถสร้าง SnapShot เพื่อนำมาใช้สร้าง 3D Animation การกำหนดเวลาของการหมุน มุมกล้องที่มองภาพ หรือระดับการซูมเข้า และซูมออก ซึ่งจะทำให้การดูภาพ 3D ของเรามีลูกเล่นที่ตื่นเต้นและดูดีมากยิ่งขึ้น แต่เอาไว้บล็อคต่อๆ ไปจะมานำเสนอให้ดูครับ วันนี้โหลดเอาเอกสารการสร้างภาพ 3D ไปศึกษาดูเพลินๆ ก่อนแล้วค่อยว่ากันใหม่

ภาพถ่ายจากดาวเทียม Landsat ขอบเขตจังหวัดและอำเภอ ในรูปแบบ 3D

3D

เปิดเอกสาร