Εικονικά Αστικά Μοντέλα και οι Πολεοδομικές Εφαρμογές τους

Βασίλης Μπουρδάκης

Τμήμα Μηχανικών Χωροταξίας, Πολεοδομίας
και Περιφερειακής Ανάπτυξης,
Πανεπιστήμιο Θεσσαλίας

Ορισμοί / Θεωρία

Virtual Reality, Virtual Environments, Εικονικά Περιβάλλοντα (στοιχεία από σημειώσεις μαθήματος)

Ψηφιακά Αστικά Μοντέλα (στοιχεία από σημειώσεις μαθήματος)

Τυπολογία (Σχεδιασμός, Εκπαίδευση και Έρευνα, Αναψυχή και Εμπορική Εκμετάλλευση)

 

 

 

Παρουσίαση Ερευνητικού Έργου

Centre for Advanced Studies in Architecture, University of Bath, UK 1994-1999
	Κατασκευή 1992-3 χωρίς LOD CASA		Κατασκευή 1994-5 2 LOD 26,500 τρίγωνα 45kb χωρίς υφές British Telecom
Μεσαιωνική Αναπαράσταση του Μπάθ, Μεγάλη Βρετανία		West End Λονδίνου, Μεγάλη Βρετανία
	Κατασκευή 1995-7 4 LOD 220,000 τρίγωνα 1.3Μb με υφές Sainsbury, EPSRC		Κατασκευή 1998 χωρίς LOD 4,250 τρίγωνα 2.5Μb με υφές Bath City Counci
Γεωργιανή πόλη του Μπάθ, Μεγάλη Βρετανία		Ανασχεδιασμός Εμπορικού Κέντρου SouthGate στο Μπάθ, Μεγάλη Βρετανία, [video]
Τμήμα Μηχανικών Χωροταξίας, Πολεοδομίας και Περιφερειακής Ανάπτυξης, Πανεπιστήμιο Θεσσαλίας 1999-2004
	Κατασκευή 2004 2 LOD 15,500 τρίγωνα 2.5Μb με υφές EU, Leonardo		Κατασκευή 2004 χωρίς LOD 29,000 τρίγωνα χωρίς υφές φοιτητική εργασία [Στ. Συρίγου] ΜΠΣ.
Ανάπλαση Πλατείας Μακρυγιάννη και Άλσους Αγίου Γεωργίου στην Αγία Βαρβάρα, Αθήνα		Σύγχρονη πόλη του Βόλου, Data spaces: Ανάλυση με τη μέθοδο του Space Syntax [1], [2], [6]
	σε εξέλιξη 3 LOD Π.Θ., συνεργασία με Εφορίες Αρχαιοτήτων
Μελέτη της Συνοικίας των Παλαιών, Βόλος

Κατασκευή Τρισδιάστατων Αστικών Μοντέλων

Κύριες πηγές δεδομένων:

• Υπάρχοντα δισδιάστατα τοπογραφικά
• Φωτογραμμετρικές μέθοδοι με ζεύγη αεροφωτογραφιών

Συμβατότητα λογισμικού

• DXF (ευρεία χρήση από μηχανικούς)
• VRML (το καθιερωμένο φορμά τρισδιάστατης πληροφορίας στο Διαδίκτυο)

Αφαίρεση στο σχεδιασμό

• Κατανόηση της ανάγκης "λιτού" και "οικονομικού" σχεδιασμού σε επίπεδο περιπλοκότητας και αριθμού τριγώνων

Ακρίβεια Σχεδιασμού (20-50εκ.)

• Σχέδια σε κλίμακα καλύτερη από 1:1000
• Αεροφωτογραφίες σε ανάλυση υψηλότερη από 1:3000

Μεθοδολογία Υποδιαίρεσης & ομαδοποίησης τρισδιάστατων δεδομένων

• Αποθήκευση γεωμετρίας σε μικρές εύχρηστες ενότητες
• Διάθεση των δεδομένων αυτών σε μηχανικούς για να εντάσσονται οι αλλαγές στον αστικό ιστό με τον καλύτερο και ακριβέστερο τρόπο στο υπάρχον μοντέλο

Μετάβαση από CAAD σε Εικονικά Αστικά Μοντέλα

Μετατροπή Γεωμετρικών Δεδομένων

• Μονάδα μέτρησης: Μέτρο
• Μεταφορά σημείου αναφοράς συντεταγμένων στο κέντρο της περιοχής μελέτης
• Μετατροπή συστήματος συντεταγμένων και επιπέδου αναφοράς: (CAAD χωρικό σύστημα έναντι του VR συστήματος αναφοράς οθόνης)
  
• Ασυμβατότητες μεθόδων αποτύπωσης/παρουσίασης γεωμετρικών στοιχείων (επιφάνειες αμφίδρομες σε CAAD, μέθοδοι δημιουργίας στερεών, κοκ)

Γεωμετρική Βελτιστοποίηση

• Ιδιαίτερα μειωμένη ικανότητα οπτικοποίησης μεγάλων γεωμετρικών βάσεων των συστημάτων VR σε σχέση με CAAD
  • Αναγκαία η απλοποίηση γεωμετρικών μορφών
  • Χρήση επαναλαμβανόμενων υφών
  • Χρήση προτύπων και ομαδοποιήσεων για μείωση όγκου γεωμετρικής πληροφορίας
• Οργάνωση σε επίπεδα Λεπτομέρειας (Levels of Detail, LOD)
• Μέθοδοι απεικόνησης τοπιογραφίας (σημαντικά κενά στο τρόπο οργάνωσης των δεδομένων σε αντίθεση με προγράμματα GIS)
  

Ενημέρωση της Αστικής Βάσης Δεδομένων

• Αδυναμία αμφίδρομης επικοινωνίας των CAAD και VR βάσεων γεωμετρικής πληροφορίας

Επίπεδα Λεπτομέρειας

Επίπεδο 1.

Απλή ογκομετρική περιγραφή οικοδομικών τετραγώνων, τοπιογραφίας

Επίπεδο 2. (αντικατάσταση του επιπέδου 1)

Σχεδιασμός κάθε κτηρίου (εξωτερικά στοιχεία, τοίχοι, οροφές). Διακριτή ονομασία κτιρίων (ορατότητα < 150μέτρα)

Επίπεδο 3.

Παράθυρα, πόρτες, μεγάλα εξωτερικά στοιχεία, κάγκελα σε βεράντες, κοκ. Οργανωμένα ανά όψη δρόμου ανά οικοδομικό τετράγωνο (ορατότητα < 90μέτρα)

Επίπεδο 4.

Αρχιτεκτονική λεπτομέρεια, φωτογραφικές αποτυπώσεις σε πόρτες παράθυρα και βιτρίνες καταστημάτων (ορατότητα < 60μέτρα)

 

 

 

 

 

Πεδία Εφαρμογής Εικονικών Αστικών Μοντέλων

Πολεοδομικός και Αστικός Σχεδιασμός

Το Εικονικό μοντέλο της πόλης σαν το θεμελιώδες "προσωπείο" βάσεων δεδομένων, σύνταξης, οργάνωσης και σύνδεσης με διάφορα πολεοδομικά (χωρικά, κοινωνικά, κ.α.) δεδομένα

Εκπαίδευση - Έρευνα

Διάφορες εφαρμογές από αφαιρετικές αναπαραστάσεις έως φωτορεαλιστικά μοντέλα

Ιστορική διάσταση, αναπαραστάσεις

Εμπορικές Εφαρμογές και Αναψυχή

• Αστικά κέντρα πόλεων (US cityscapes)
• Εμπορικά κέντρα
• Τουριστικοί χάρτες ΕΠ (συνήθως με τεχνολογίες QTVR)

Περιορισμοί της ΕΠ

Αδυναμία χειρισμού του ιδιαίτερα μεγάλου μεγέθους βάσεις δεδομένων αστικών μοντέλων

Αδυναμίες υποστήριξης copyright protection και ψηφιακών υπογραφών στις τρισδιάστατα γεωμετρικά δεδομένα τους

Εφαρμογές ΕΠ βελτιστοποιημένες για επαναλαμβανόμενα τμήματα γεωμετρίας και όχι για απολύτως διακριτά και συγκεκριμένα στοιχεία των διαφορετικών κτιρίων ενός τυπικού αστικού μοντέλου

Σημαντικά προβλήματα πλοήγησης και προσανατολισμού σε αστικά εικονικά μοντέλα