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arcAKTUELL 2.2012 - Erde 2.0 - GIS und Natur

39S o f t w a r e N e w s 3-D-Stadtmodelle – Neue Möglichkeiten mit Esri CityEngine und ArcGIS Im Juli 2011 gab Jack Dangermond auf der Internati- onalen Esri Anwenderkonferenz in San Diego den Kauf der Schweizer Firma Procedural bekannt. Proce- dural hat mit der CityEngine eine Technologie zur re- gelbasierten Modellierung von 3-D-Stadtmodellen entwickelt. Seit Oktober 2011 steht die Esri ­CityEngine 2011 zur Verfügung. CityEngine bietet ArcGIS Nutzern die Möglichkeit, aus 2-D-GIS-Daten schnell und effektiv ein 3-D-Stadtmo- dell unter Nutzung skriptbasierter Regeln zu modellie- ren. Zur Erzeugung eines 3-D-Stadtmodells aus ­ArcGIS Daten mit der CityEngine müssen drei wesent- liche Komponenten vorhanden sein: Features, 3-D-­ relevante Attribute und vordefinierte Regeln. Obwohl City­Engine theoretisch jede Art von 3-D-Inhalt unter Nutzung dieser Komponenten erzeugen kann, liegt der derzeitige Schwerpunkt auf 3-D-Stadtmodellen. Die Funktionsweise soll am Beispiel der Modellierung von 3-D-Gebäudeaußenhüllen erläutert werden. Eine Esri File Geodatabase enthält Polygon-Feature-Clas- ses von Gebäudegrundrissen. Jedes Polygon-Feature besitzt Attribute zu Gebäudehöhe und -typ. Die Grundrisse werden in die CityEngine importiert. Eine CityEngine Regel (*.cga – Computer Generated Ar- chitecture) zur Gebäudekonstruktion wird nun auf die importierten Shapes angewendet, um 3-D-Modelle zu generieren. Im einfachsten Fall handelt es sich dabei um eine Extrudierung der Gebäudebasis unter Nut- zung des Attributs BuildingHeight. Das Ergebnis ist ein Klötzchenmodell. Diese Möglichkeit bietet aber auch schon der ArcGIS 3D Analyst. Um eine realistische 3-D-Darstellung zu erhalten, ver- wendet CityEngine detailliertere Attribute. Ist ein At- tributfeld mit der Dachform (zum Beispiel hip, flat, gable), für jedes Feature vorhanden, dann wird eine Regel angewendet, um für jedes Gebäude attribut­ basiert den entsprechenden Dachtyp zu modellieren. Existiert ein Feld „FloorCount“, dann werden die 3-D-Gebäude mit separaten Stockwerken berechnet. Für jedes Stockwerk können Fenster und Balkone mo- delliert werden. Die Texturierung der 3-D-Gebäude geschieht in CityEngine ebenfalls über Regeln. Steht ein Attributfeld RoofTypeMaterial mit Typen wie Tile, Concrete oder Corrugated Iron zur Verfügung, dann können die Dächer schnell und effektiv texturiert wer- den. Auch Fassaden sind über Regeln mit Materialien wie Wood, Brick oder Stone texturierbar. Natürlich können auch Fotos über Regeln genutzt werden, um Texturen zu generieren (» Abbildung 2). Der prozedurale, regelbasierte Ansatz der 3-D-Mo- dellierung mit CityEngine ist sehr effektiv und unter- scheidet sich hinsichtlich Zeit- und Kostenaufwand von der klassischen, manuellen 3-D-Modellierung. Die Entwicklung der skriptbasierten CityEngine Re- geln zu Beginn Ihres 3-D-Projekts wird voraussicht- lich der zeit- und kostenintensivste Bestandteil sein. Regelbasiertes 3-D-Modellieren mit CityEngine ist also besonders bei großen Datenmengen sehr effek- tiv (» Abbildung 3). Esri versteht die CityEngine vor allem als Werkzeug zur Erstellung von 3-D-Inhalten. Um die Möglichkei- ten von ArcGIS und 3D Analyst zur Visualisierung und Analyse zu nutzen, exportieren Sie das 3-D- Stadtmodell aus CityEngine und importieren es mit ArcGIS 10 als texturierte Multipatch Feature Classes in die Geodatabase. Der Austausch zwischen City­ Engine und ArcGIS ist derzeit zum Beispiel über das Collada-Format realisierbar. Besucher konnten sich auf der GIS Talk live einen ersten Eindruck von der Esri CityEngine zu verschaffen. Christina Röhr Esri Deutschland GmbH Niederlassung Leipzig ++ Abbildung 1: Rotterdam – ein Blick in die Zukunft. Dieses 3-D-Modell von Rotterdam in der Zukunft wurde mit ArcGIS und CityEngine erzeugt. Abbildung 2 Abbildung 2 Weitere Informationen zu CityEngine finden Sie unter: esri.com/cityengine sowie im ArcGIS Resource Center unter esources.arcgis.com/de/content/cityengine/ about Einen Überblick zu den CityEngine- Schlüsselfunktionalitäten finden Sie unter: esri.com/software/cityengine/buy/ comparison-table.html Eine 30-Tage-Testlizenz kann unter folgendem Link bezogen werden: esri.com/software/cityengine/ 30-day-trial.html In der Vorlagengalerie des ArcGIS Resource Centers wurde vom Esri R&D Center Zürich ein Stadtplanungs- Beispielszenario zum Download bereitgestellt. Die Vorlagen enthalten Daten, vordefinierte CityEngine Regeln und anschauliche Tutorials. arcgis.com/home/group. html?owner=CityEngine&title= CityEngine%20templates&content=all Bitte sehen Sie dazu auch: ArcGIS – CityEngine Round trippin’: blogs.esri.com/Dev/blogs/3dgis/ archive/2011/12/05/ArcGIS-to-City Engine-to-ArcGIS.aspx ArcGIS – CityEngine Urban Planning Videos: blogs.esri.com/Dev/blogs/3dgis/ archive/2011/12/23/ArcGIS-_2D00_- CityEngine-Urban-Planning-videos.aspx

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