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 (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

Cut and Fill

การคำนวณพื้นที่ตัดและถมสามารถนำเอาไปประยุกต์ใช้งานได้อย่างมากมาย ไม่ว่าจะเป็นการถมถนน ถมดินสร้างบ้านจัดสรร การขุดบ่อน้ำ เหมืองแร่ หรือดูการเปลี่ยนแปลงของสภาพพื้นที่ในส่วนที่ถูกขุดออกไปหรือถมเพิ่มขึ้นมา นอกจากนั้นยังสามารถคำนวณปริมาตรได้ด้วย

หากนึกถึงสภาพพื้นที่จริงบนโลกการทำงานขุดหรือว่าถม จำเป็นจะต้องมีข้อมูลระดับความสูงพื้นที่เข้ามาเกี่ยวข้อง นั้นก็คือ DEM นั่นเอง และจะต้องเป็น DEM ใน 2 ช่วงเวลาที่มีระดับค่าความสูงแตกต่างกัน ยกตัวอย่าง เช่น พื้นที่หนึ่งๆ กว้าง x ยาว x สูง เท่ากับ 100 x 100 x 1 เมตร ใน DEM1 ส่วน DEM2 อาจจะมีความสูง เพิ่มสูงเป็น 3 เมตรในพื้นที่เดิม เราก็จะสามารถคำนวณได้ว่าควรจะถมดินเป็นปริมาตรเท่าไร จะต้องซื้อดินมากถมกี่ลำ ในลักษณะของพื้นที่จริงเราอาจจะไม่สามารถคำนวณปริมาตรได้โดยตรง เพราะพื้นที่ไม่มีขนาดและรูปร่างที่แน่นอนเหมือนวงกลม สามเหลี่ยม หรือสี่เหลี่ยม มันจะเป็นลักษณะของพื้นที่หลายเหลี่ยมซึ่งรูปร่างของพื้นที่ด้านบนและด้านล่างไม่เหมือนกัน ดังนั้นสิ่งที่ทำได้ง่ายที่สุด คือการให้โปรแกรมช่วยคำนวณ ในที่นี้ผมใช้โปรแกรม ArcGIS ในคำสั่ง Cut/Fill ผมมีตัวอย่างมา Demo ให้เอาไปศึกษาดูได้ครับ

แนวคิดการคำนวณ

Concept

DEM

DEM

พื้นที่ตัดและถมจากการคำนวณ

Cut & Fill

ข้อมูล TIN, เส้นชั้นความสูง, และเขตแนว Cross Section

TIN

เปิดเอกสาร

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