Проект 3D ДВС міського простору

Зародження проекту

На початку 2014 року в СКБ (студентському конструкторському бюро) мого університету, яке займається розробками в напрямку 3D технологій, став розвиватися проект реалістичної 3D ГВС нашого міста. Така гучна назва себе не виправдовувала, оскільки в той момент прототип мав лише 3D складову і підкладку з растровим шматком Яндекс.Карт. Додаток було створено на ігровому движку Unity і містило просторово-навігаційну систему по 3D кварталу нашого університету (Малюнок 1).

Малюнок 1 - Один з перших скріншотів проекту

Першорядним завданням стало створення масиву реалістичних 3D моделей будівель кварталів одного з мікрорайонів міста. Для цього завдання кожному учаснику СКБ був виділений свій квартал, причому умови моделювання чітко обумовлені не були, крім того, що модель повинна бути «легкою».

Про методи збирання даних

Зроблю невеликий відступ, в якому торкну методи вивчення будівель і збір матеріалів для подальшого моделювання.

Досвіду було мало в подібних справах, тому, озброївшись фотоапаратом, я робив знімки будинків, що входять в мій майбутній 3D-квартал. Спроби створювати фотореалістичні текстури увінчалися крахом, тому текстура створювалася в графічному редакторі при використанні бібліотек текстур різних матеріалів (Малюнок 2).

Малюнок 2 - Приклад ранніх текстур моделі будівлі

Зауважу, що в дослідженні будівель дуже допомагає сервіс Яндекс.Карт - 3D-панорами. Він дає якісні докладні фотографії придорожніх будівель.

Далі в СКБ

В результаті роботи восьми осіб протягом чотирьох місяців було створено, відповідно, вісім кварталів. Мене зовсім не здивував результат, отриманий ізольованими один від одного людьми, з малим досвідом роботи з 3D моделями. Головна проблема була в деяких громіздких моделях великогабаритних будівель, які були виконані настільки детально, що викликало у Unity нервові посмикування FPS поблизу таких «монстрів» (Малюнок 3).

Малюнок 3 - Приклад переробки детальних моделей

Я і мій напарник, не рахуючи керівника проекту і головного збирача, опинилися під ударом різноманітності отриманих 3D-моделей. Всі недоліки по восьми кварталах доводилося виправляти нам, до того, як вони потрапляли на карту, щоб не зіпсувати карму.

Хворою точкою нашої 3D картки була оптимізація, як я помітив вище - на карті було кілька місць, в яких FPS падав в два, а то і в три рази нижче середнього значення по проекту в цілому. Ці проблеми були виправлені шляхом створення низькополігональних аналогів «важких» моделей.

На переробку важких моделей, правку текстур, підгонку масштабу і відправку збірки моделей в Unity пішло ще близько чотирьох місяців роботи. Ну як роботи, нас було двоє, обидва студенти, зайнятість в СКБ неповна. Тому терміни завершення проекту розтягувалися в нескінченність, тим більше що конкретних подальших цілей не було поставлено.

А де власне ДВС?

Як ви встигли помітити з мого оповідання, спочатку проект планувався як 3D ГВС, але ні бази даних, ні прив'язки до будь-якої системи координат (геоінформаційної) не було.

Варто зауважити, що прототип бази даних будівель був мною розроблений і протестований. Він являє собою найпростішу інформацію про будівлю і прив'язку камери до центру об'єкта з ефектом «пошуку» об'єкта за назвою.

Як підкладку використовується розрізаний атлас супутникових Яндекс.Карт, але в початкових варіантах використовувалася растрова змальовка карти, векторний креслення і карта нанесена на terrain. Однією з проблем цього методу стало оновлення супутникових знімків наприкінці 2015 року, зважаючи на це всю підкладку доведеться переробити. Але є альтернатива. У Asset Store я натрапив на плагін «Google Maps for Unity», сенс його в інтерактивному підвантаженні Google.Карт на площину і не тільки. На жаль, версія API цього плагіну вже застаріла і тому використовувати його не вдалося. Альтернатива йому є, від тих же розробників, але вже за 60 $.

Перспективи

Наш проект заморожений. Невеликий стимул ми отримали вигравши з цим проектом диплом на Інноваційному молодіжному конвенті 2014. Адміністрація міста з інтересом поставилася до наших напрацювань.

Свіжі скріншоти проекту

Тестову Онлайн - версію проекту ви можете випробувати за наступним посиланням:

3D карта онлайн

Хлопці, купив преміум акаунт для хостингу, тепер проблем з доступом не буде! Спасибі за виявлений інтерес!)

Ув'язнення

Хотів зауважити, що статей про 3D ГВС небагато, зокрема, трапляються комерційні великі проекти, які я не розглядав у своїй статті (Sity ENGINE, Infrastructure Modeler та інші).

P.S.

Дякую за увагу! Сподіваюся ця тема кому-небудь близька, очікую інформативних коментарів.

Зовсім забув - всі бажаючі можуть переглянути нашу статтю в Електронному науковому виданні «Вчені нотатки ТОГУ» за наступним посиланням: Наукова стаття - РЕАЛІСТИЧНА МОДЕЛЬ МІСЬКОГО ПРОСТОРУ

P.S. частина друга

Спасибі за коментарі товариші! Дуже багато корисного дізнався для себе, буду освоювати Open Street Maps, зокрема Kendzi3D плагін для 3D будівель.