Берлянт А.М. Виртуальные геоизображения

Подождите немного. Документ загружается.

туальных геоизображений, в том числе дополнение их разнооб-

разным тематическим содержанием

• манипулирование с параметрами и свойствами окружающей вир-

туальной среды

• количественный анализ виртуальных геоизображений, включая

«натурные» измерения, картометрирование, вычисление морфо-

метрических и математшсо-статистических показателей и т.п.

• поддержка научно-исследовательских и научно-практических ре-

шений на основе анализа и виртуального моделирования.

В настоящее время нет принципиальных трудностей для того, что-

бы поручить процессы создания, а главное, использования виртуаль-

ных геоизображений особым «картографическим роботам». Они ста-

нут выполнять эти процессы точнее и быстрее в режиме реального (вир-

туального?) времени, оставив картографу функции управления и

контроля. Практика показывает, что технические сложности преодоле-

ваются в достаточно короткие сроки. Этот оптимистический взгляд ста-

нет понятен, если принять во внимание, насколько краток в историчес-

ком масштабе времени оказался путь от гравировального резца древнего

картографа до курсора, которым пользуется современный картограф-

геоинформатик.

ТЕРМИНОЛОГИЯ

Новые технологии привнесли с собой в карто1рафию и геоиконику

много новых понятой и терминов. А.В. Кошкарев в книге «Понятия и

термины геоинформатики и ее окружения» [15] определяет научное по-

нятие как мысль, в которой обобщаются и выделяются предметы (объек-

ты,

явления) некоторого класса по совокупности их специфических

свойств. А термин - это слово или сочетание слов, обозначающее поня-

тие,

иначе говоря, имя, присваиваемое ему и принятое научным сообще-

ством.

В случае с виртуальным картографированием «научное сообщество»

идет по простому пути. Многие понятия образованы простым добавле-

нием термина «виртуальный» к терминам «модель», «пространство»,

«изображение» и т.п. Не все они одинаково употребительны и значимы.

Некоторые важны для формирующейся теории и практики, другие пред-

ставляются неточными, третьи - излишними. Все же, для упорядочения

терминологического аппарата и ориентирования в дальнейшем изло-

жении целесообразно предложить некоторые рабочие определения (в

алфавитном порядке):

Анимация [Animation] 1 - динамическая последовательность кадров

(сцен, плоских или объемных экранных геоизображешш), создающая при

быстрой демонстрации эффект движения; 2 - процесс создания движу-

щегося и (или) видоизменяющегося компьютерного изображения. Син-

хронизация поступления информации и процесса построения компью-

терной анимации позволяет получать анимацию в реальном [масштабе]

времени

[real-time

animation].

Виртуальная геомодель [Virtual

geomodel]

- синоним виртуального

геоизображения.

Виртуальная окружающая среда [Virtual

environment]

- программно-

управляемая модель (или изображение) объектов, явлений и процессов,

внешних по отношению к виртуальному объекту (или геоизображению).

Пользователь имеет возможность манипулировать параметрами вирту-

альной среды в интерактивном режиме.

Виртуальная реальность, BP [Virtual

reality,

VR] - искусственная

деи-

сте ительность, программно-управляемая модель реальных и (или) мыс-

ленных объектов, их связей и отношений. При этом между искусствен-

ной действительностью и воспринимающим ее человеком образуется

двусторонняя связь [9]. Некоторые исследователи особо подчеркивают,

что BP - это система, позволяющая пользователю погрузиться в нее и

манипулировать компьютерно смоделированными объектами так же,

как объектами реального мира.

Виртуальная сцена [Virtual

scene]

- любое отдельно взятое состояние

(временной срез) виртуальной реальности или модели.

Виртуальное (гео)изображение [Virtual

(geo)image,

virtual

(geo)repre-

sentation]

- пространственно-временная модель реальных или абстракт-

ных (мысленных) объектов и ситуаций, формируемая и существующая в

программно-управляемой среде, обеспечивающей интерактивное взаи-

модействие с наблюдателем. Как любое геоизображение, оно предстает

в графической образной форме, имеет проекцию, масштаб и обладает

свойством генерализованное™. С позиций геоиконики - это гипергео-

изображение, то есть сложное изображение, сочетающее в себе свойства

карты, снимка, блок-диаграммы и компьютерной анимации.

Виртуальные (информационные) ресурсы [Virtual

information

resour-

ces] - информационные ресурсы других организаций, предприятий, фирм

и т.п., доступные пользователям в режиме теледоступа по каналам гло-

бальной связи, например Интернет [8]

Виртуальное картографирование [Virtual

mapping]:

1 - процесс созда-

ния виртуальных геоиображений; 2 - сумма компьютерных технологий,

включающая использование ГИС, телекоммушпеащюнных сетей, средств

мультимедиа для построения и анализа виртуальных геоизображений.

Виртуальное моделирование [Virtual

modeling,

virtual

simulation]

- со-

здание и использование виртуальных геоизображений и виртуальной

окружающей среды. В наиболее развитых системах предполагается при-

менение особого интерфейса, обеспечивающего пользователю зритель-

ное,

слуховое и осязательное восприятие моделируемого объекта, в то

время как речь и движения пользователя передаются виртуальному

объекту. В ряде случаев этот термин употребляется как синоним вирту-

ального картографирования.

Виртуальные аудио-видео переменные [Virtual

audio

and

video

variab-

les] - графические (фотографические и картографические), анимацион-

ные переменные, объемные, звуковые эффекты и эффекты внешней сре-

ды,

с помощью которых формируются виртуальные геоизображения.

Геопространственная виртуальная реальность (Гео-ВР)

[Geospatial

virtual

environments,

Geo-VR]

виртуальная модель земных (планетных)

объектов и окружающего пространства. Гео-ВР включает собственно

виртуальное i еоизображеште и окружающую его среду. Термин предло-

жен Мак-Ичерном [36], который указал четыре свойства Гео-ВР (четы-

ре «И»): 1) интерактивность система взаимодействия пользователя с

Гео-ВР; 2) интродукция, то есть погружение пользователя внутрь сре-

да; 3) шгтенсификация информации возможность повышения деталь-

ности объектов Гео-ВР и их характеристик; 4) интеллектуальность, обес-

печивающая чувственное восприятие и более сознательное поведение

пользователей.

Киберкартография (кибернетическая картография)

[Cybercartogra-

phy] - собирательное понятие, охватывающее новые компьютерные тех-

нологии, используемые для интерактивного создания и анализа карт:

математическое моделирование, ГИС, мультимедиа, компьютерные сети,

виртуальное картографирование и др. Понятие впервые использовано

Д. Тейлором [44] для обозначения высоких картографических техноло-

гий будущего.

Киберпространство

[Cyberspace]

- искусственное, программно управ-

ляемое пространство для размещения в нем объектов виртуальной

реальности, включая виртуальные геоизображения, и взаимодействия

с ними.

Многоуровенная (мультиуровеншя) генерализация [Multilevel

gene-

ralization]

генерализация, возникающая за счет использования несколь-

ких цифровых моделей рельефа разной детальности и (или) снимков

разного разрешения для одной и той же территории. Применяется при

моделировании разной степени удаления (приближения) к виртуальной

сцене.

Орто[фото]изображение

[Orto[photo]image]

- геометрически обра-

ботанное аэро- или космическое изображение, преобразованное из цен-

тральной проекции в ортогональную и откорректированное за искаже-

ния, связанные с рельефом и кривизной земной поверхности.

Погружение в BP

[Plunge

into

VR] - полное вхождение в интерактив-

ный контакт с виртуальной средой и во взаимодействие с виртуальной

сценой (объектом).

Трехмерная фотореалистическая визуализация [3D

photorealistic

visu-

alization]

- синоним виртуального моделирования [21].

БИБЛИОГРАФИЯ

Берлянт A.M.

свойствах картографической модели

// Изв.

Всес.

геогр.

общ., 1973, 105, вып. 4, 327-33.2.

2. Берлянт A.M. Интеграция картографического

аэрокосмического

методов

Геогр. картография. Взгляд

будущее.

М.: Изд.

Моск.

ун-

та,

1985, 40-52

Берлянт A.M. Геоиконика.

М.:

Астрея,

1996, 208 с.

4. Берлянт

A.M.

Геоинформационное картографирование.

М.:

Астрея,

1997,64 с.

Берлянт A.M., Ушакова

Л.А.

Анимационное картографирование.

М.: Научный

мир, 2000, 108 с.

Берлянт

A.M.,

Семин

В.Н.,

Сорокина A.M. Сопоставление методов

проектирования традиционных

мультимедийных атласов

Взаи-

модействие картографии

геоинформатики

. М.:

Научный мир,

2000,

104-111.

Беручашвили Н.Л. Персональные ЭВМ

картографии

Вестн. Моск.

ун-та. Геогр.,

1988, № 4, 91-96.

Воройский Ф.С. Систематизированный толковый словарь

по

инфор-

матике (Вводный курс

по

информатике

вычислительной технике

терминах).

М.:

Либерия,

1998, 376 с.

Геоинформатика. Толковый словарь основных терминов.

Под. ред.

А.М.Берлянта

А.В.Кошкарева.

М.:

ГИС-Ассоциация,

1999, 204 с.

10. Гусейн-Заде

СМ.,

Тикунов

B.C.

Анаморфозы:

что это

такое?

М.:

Эдиториал УРСС,

1999, 168 с.

11.

Джордан

Л. На

пороге новой

эры:

интеграция

ГИС и

дистанцион-

ного изображения

ARCRewiew.

1997, №1, 8.

12. Книжников

Ю.Ф.

Зрительный образ местности

как

геоизображение

// Вестн. Моск. ун-та. Геогр.,

1999, №1, 31-36.

13. Комплексные региональные атласы.

Под ред.

К.А.Салищева.

Изд.

Моск. ун-та,

1976, 638 с.

14. Котова Т.В., Латышева

З.М.,

Январева

Л. Ф.

Методические основы

согласования карт

при

комплексном картографировании

(на

при-

мере Экологического атласа России)

Вестн. Моск. ун-та. Геогр.,

1998, №3,

16-21.

15. Кошкарев

А.В.

Понятия

термины геоинформатаки

и ее

окруже-

ния. Учебно-справочное пособие

/ М.:

ИГЕМ

РАН, 2000, 76 с.

16. Маслов

О.Р.,

Пронина

Е.Е.

Психика

реальность: типология вир-

туальности

Прикладная психология.

1998, №6, 41-49.

17. Многоязычный словарь технических терминов картографии.

Wiesbaden, Germany, 1973,

LXXVIII,

573 p.

18. Январева Л.Ф. Согласование карт

комплексном электронном кар-

тографировании

Взаимодействие картографии

геоинформати-

ки.

М.:

Научный мир,

2000, 96-103.

19.

Andrews J.

What Was a Map? The Lexicography Reply. Cartorgaphica,

v.33,

№4, 1-11.

20. Application

of Geographic

Information

Systems.

ESRI Map Book, 2000,

15. 120 p.

21.

Bandrova

Т.,

Ivanova

3D Cartographic

Modelling

City

Envirioment

Proc. 19th Internat. Cartogr. Conf., ICA, Ottawa, 1999,

v.l,

805-811

22.

Bar H.R.,

Sieber

R. Towards

High

Standard Interactive Atlases

«The

GIS

and

Multimedia

Cartography Approach)) // 19th Int. Cartogr. Conf. ICA,

Ottawa,

1999: Proc,

v.l.

Ottawa, 1999, 235-241.

23. Berlin

J. Semiologiegraphique, diagrammes,

reseaux,

cartographie. Paris,

Gautier

Villars,

Den Haag

Mouton,

1967, 430 p.

24.

Bidoshi K., Ramirez J.P.,

Caelli

Multimedia

Visualization

for Maps of

Future// 19th Int. Cartogr. Conf. ICA, Ottawa, 1999: Proc,

v.l.

Ottawa,

1999, 591-599.

25.

Bryson S.

Virtual

Reality

Scientific

Research

Communication

ACM,

1996, v.3, №5,

62-71.

26.

Buziek G., Dollner J. Concept and Implementation of an Interactive

Cartographic

Virtual

System// 19th

Int.

Cartogr. Conf.

ICA,

Ottawa, 1999:

Proc,

v.l.

Ottawa, 1999, 637-648.

27.

Chong A.K. Ortoimage Mapping

Bases

for

Hybrid, Multimedia,

and

Virtual

Environment GIS // Cartography

(Austral.),

1999, 28,

№1, 33-41.

28.

Collinson A.

Virtual

Worlds // Cartogr. J., 1997, v.24, №2, 117-124.

29.

Dibiase D., Maceachern

A.M., Krigier

J.В.,

Reeves

Animation

and

the Role of Map Design in Scientific

Visualization

// Cartogr. and Geogr.

Inform.

Sys, 1992,

v. 19,

№4, 201-214.

30.

Forrest D. What is a Map // 19th Int. Cartogr. Conf. ICA, Ottawa, 1999:

Proc.,v.2.

Ottawa, 1999, 1807-1810.

31.

Fuhrmann S.,

Kuhn

W. Interface Design

Issues

for Interactive Animated

Maps // 19th Int. Cartogr. Conf. ICA, Ottawa, 1999: Proc,

v.l.

Ottawa,

1999, 875-884.

32.

Grenzdorffer G,

Bill

Digital

Ortophotoos for Mapping and

Interpretation

Hybrid

GIS-Environment // Internat.

Arch,

Photogrammetry and Remote

Sens.

1994, 30(4), 467-475.

33.

ICA News, Summer 1996, 1

34.

Jacobson

Virtual

World

Capture Spatial Reality // GIS

World

Inc.

1994, CO, 7 (12), 36-39.

35.

MacEachern A. Time as a Cartographic Variable // Heranshaw,

Hilary

and

D.J.Unvin

(eds.).

Visualization

in Geogr.

Inform

Sys., John

Wiley

Sons,

Chichester.

36.

MacEachern

A.M.,

Kraak M-J., Verbree E. Cartographic

Issues

in the

Design

and

Application

of Geospatial

Virtual

Environments // 19th Int.

Cartogr. Conf. ICA, Ottawa, 1999: Proc,

v.l.

Ottawa, 1999, 657-665.

37.

Moellring

H. Real and

Virtual

Maps // Pap.

Presented

to the 73 rd Ann.

Meet.

Jf the Assoc. Amer. Cartogr. 1977, Salt Lake

City,

Utah, 1977,

22 p.

38.

Moellring

Strategies

of Real-Time Cartography//Cartogr. J. 1980, 17

39.

Moellring

H. Real Maps,

Virtual

Maps and Interactive Cartography

G.L.Galie and C.J.Wilmontt

(eds.)

Spatial statistics and Models. 1984,

Riedel

Publ., Dordrecht, 109-131.

40.

National

Research

Council,

1995.

Virtual

Reality: Scientific and

Technological

Challenges. Nat. Acad.

Press,

1995.

41.

Riedal A.

Virtual

Globes - a New Era for Globo // 19th Int. Cartogr.

Conf.

ICA, Ottawa, 1999: Proc,

v.l.

Ottawa, 1999, 649-656.

42.

Salichtchev

K.A.,

Berliant

A.M.

Methods

d'utilization

des

cartes

dans

les

recherches

sciehtifiques // Rap. 6th Conf.

Assoc

Cartogr. Inter. Moscou,

UGM,

1972, 53 p.

43.

Tasker

Site Design or Internet Crime? //

Bull.

Soc Cartogr. 1998. v.32,

№1,

1-4.

44.

Taylor D.R.F. Maps and Mapping in the

Information

Era //

Proc

18th

Internat. Cartogr. Conf., ICA, Stockholm, 1997,

v.l,

1-10

45.

Virtual

Frontier™.

Promo CD //

North

Wood

Geosience

Ltd., 1999,

Klondike

Software Inc.

ОГЛАВЛЕНИЕ

Основные понятия 3

Что есть карга? 3

19-я Международная картографическая конференция 7

Сущность вирутального изображения 9

Сферы применения виртуальных моделей 13

Особенности технологий виртуального моделирования 14

Опыт традиционной картографии 14

Процесс моделирования 17

VRML

- язык виртуального моделирования 21

Ортофотоизображения - основа виртуальных моделей 22

Анимации 23

Звуковые эффекты 25

Свойства и виды виртуальных геоизображений .27

Модельные свойства 27

Видео- и аудиопеременные 29

Реальные и абстрактные геоизображения 33

Моделирование в тематическом пространстве 34

Виртуальные глобусы 34

Виртуальные геоизображения как учебные пособия 35

Анализ перспектив 38

Развитие геоиконики 38

Направления дальнейших исследований 42

Киберкартографирование 44

Терминология 47

Библиография 50

CONTENTS

Basic

Terms

What

is a Map? : 3

19th

International Cartographic Conference 7

Essence

Virtual

Image 9

Scope

Virtual

Models 13

The

Peculiarities of

Virtual

Modeling Technologies 14

Experience of

Traditional

Cartography 14

Modeling

Process

Virtual

Reality Modeling Language 21

Ortophotoimage as a Basis of

Virtual

Models 22

Animations

Audio

Effects 25

The

Features and Types of

Virtual

Geoimages 27

Features

of Models 27

Video

and

Audio

Parameters

Real and Abstract

Geoimages

Modeling

in the Thematic

Space

Virtual

Globs 34

Virtual

Geoimages

as the Educational Aids 35

The

Outlook 38

Development of Geoikonics 38

Future Trends 42

Cybermapping 44

Glossary

Bibliography 50

Берлянт

Александр Михайлович

ВИРТУАЛЬНЫЕ

ГЕОИЗОБРАЖЕНИЯ

«Научный мир»

119890,

Москва, Знаменка,

11/11

Тел./факс

(007) (095) 291-2847.

E-mail:

naumir@ben.irex.ru. Internet: http://195.178.196.201/N_M/n_m.htm

ЛР

ИД

№03221

от 10.11.00.

Гигиеническое заключение

№ 77.99.6.953.П.3619.6.99

от 29.06.99.

Подписано

печати

23.12.00.

Формат

60x90/16

Гарнитура Тайме. Печать офсетная. Усл. печ.

л. 3,5

Тираж

500

экз. Заказ

Издание отпечатано

типографии

ООО "Галлея-Принт"

Москва,

5-я

Кабельная,