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arcAKTUELL 1.2013 - Leben in der Stadt

S C H W E R P U N K T24 Eine Software, die aus 2D-Vektordaten 3D-Modelle erzeugen kann – das hört sich nach einer Revolution für das Design und die Planung städtischer Räume an. Am Lehrstuhl für Geoinformatik der Technischen Universität München (TUM) fragte man sich: Kann das wirklich gelingen? Christiane Radies hat sich an den Test gewagt und einen konkreten An- wendungsfall der Software CityEngine mit Echtdaten durchexerziert. „Regelbasierte Zufallsgenerierung von Gebäudemodellen aus Bebau- ungsplänen mit der Software CityEngine“, so der Titel ihrer Master- arbeit, die aus einer Kooperation zwischen Esri, der TUM und dem Ver- messungsamt der Stadt München entstanden ist. Als Eingangsdaten dienten die bestehenden 2D-Vektordaten der Münchner Innenstadt: das digitale Gelände- und Oberflächenmodell, Orthofotos, Gebäude- grundrisse, Dachflächengeometrien, ein Netzwerk der Straßenachsen mit einer räumlichen Ausdehnung von drei auf zwei Kilometer und Be- bauungspläne im CAD-Format. Das Ziel war es, Simulationen für varia- ble und maximale Bebauung zu erhalten. Dafür hätte man sich ein leich- teres Projekt suchen können. In München gibt es eine Vielzahl von Vorschriften zur Bebauung des knappen und teuren Raums, wie unter anderem zur Höhe des Gebäudes und zur maximalen Geschoss- und Grundfläche. All diese Informationen müssen in Regeln umgesetzt wer- den, um ein gültiges Modell zu entwickeln, das den rechtlichen Festset- zungen des Bebauungsplans entspricht. Die Masterarbeit wollte mehr beweisen als allein die dreidimensionale Modellierung der virtuellen Münchner Innenstadt. Ziel war auch die Ge- nerierung sogenannter Regeln für die Stadt München. Im Gegensatz zur manuellen 3D-Modellierung, bei der die detaillierte Konstruktion einzelner Objekte im Fokus steht, können mit der prozeduralen Model- lierung große Mengen ähnlicher Objekte regelbasiert generiert und auf die aktuelle Datengrundlage, wie Gebäudepolygone, angewandt wer- den. Es galt also festzustellen, ob eine Zufallsgenerierung unterschied- licher Bebauungsszenarien auf Grundlage eines Bebauungsplans mit der Software CityEngine möglich ist. In deskriptiver Programmiersprache erfolgte eine prozedurale, para- metergesteuerte Implementierung von Regeln, die auf die bestehen- den Einträge der Attributtabellen der Daten, wie beispielsweise die Gebäudehöhe zugreift und sie auf zweidimensionale Gebäude-Shape- files anwendet. Dieses attributive Prinzip schaffte die Voraussetzung für Gebäudemodellierungen bis zum Level of Detail 3. Der Test mit Echtdaten hat gezeigt: Die 3D-Modellierung der Münch- ner Innenstadt ist gelungen und unterschiedliche Bebauungsszenarien sind möglich. Damit ist CityEngine das bisher einzige prozedurale Mo- dellierungswerkzeug im GIS-Bereich für 3D-Design, Planung und Mo- dellierung städtischer Räume. Die nachfolgenden Abbildungen zeigen zum Vergleich einen Plan auf Grundlage der zweidimensionalen Ein- gangsdaten und das neu entstandene 3D-Modell. Das Ergebnis über- zeugt schon auf den ersten Blick. 3D ist intuitiv: Der Betrachter – und auch der Planende – erkennt erst in der dreidimensionalen Ansicht räumliche Strukturen und Texturierungen und kann Attribute wie Höhe, Geschosse, Fassade, Struktur und Form zueinander in Beziehung setzen. Jennifer Zonsius Esri Deutschland GmbH Kranzberg ++ München gewinnt eine DRITTE DIMENSION Bebauungsplan Münchner Innenstadt in 2D Bebauungsplan Münchner Innenstadt in 3D

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