Workshop presentation from Third InDOG Doctoral Conference in Olomouc, Czech Republic. 13. - 16. October 2014

1. Jak ze SketchUp exportovat
sémantická data?
Pavel Hájek, Karel Jedlička
Oddělení geomatiky,
Nové Technologie pro Informační Společnost,
Západočeská univerzita v Plzni

2. Objem
Úvod
Modelování a export dat ze SketchUp do
CityGML
Import City GML do ArcGIS
http://gis.zcu.cz/projekty/3DGIS/SU_semantic_export/SUSemanticExport.zip

3. Úvod
Popis současného stavu:
● 3D data vznikají v CAD
● Stále více jsou 3D data využívána v GIS
● CAD řeší atributy pouze jako vrstvy, skupiny, šířky čar, atp.
● Datová interoperabilita ve 3D je výrazně horší, než ve 2D
● Existují výměnné formáty, které lze pro přenositelnost dat využít
o (Collada, CityGML)

4. Úvod
Cílem workshopu je na příkladu dobré praxe ukázat, jak lze
propojit svět CAD a GIS:
● SketchUp ( a CityGML-Editor 1.8 plugin)
● CityGML
● Esri Geodatabáze

5. SketchUp
Organizace dat ve SketchUpu
● linie - styl linie
● plocha - barva, textura, orientace
● skupina ploch - jméno
● komponenta - jméno, nastavení os, přichytávání
● vrstva - název, barva

6. SketchUp
Organizace dat ve SketchUpu s CityGML-Editor 1.8
● linie - nelze přivázat žádné vlastnosti
● plocha - BoundarySurfaceTypeID, PolygonID, LinearRingID
● skupina ploch - standardní a generické atributy budov
● komponenta - lze přiřadit, nikoliv exportovat
● vrstva - název vrstvy odpovídající
třídám CityGML

7. CityGML
Z definice:
● “CityGML is an open data model and XML-based format for the storage
and exchange of virtual 3D city models”
● “The aim of the development of CityGML is to reach a common definition
of the basic entities, attributes, and relations of a 3D city model.”
● “This is especially important with respect to the cost-effective sustainable
maintenance of 3D city models, allowing the reuse of the same data in
different application fields.”

8. CityGML
Z motivace:
● In recent years, most virtual 3D city models have been defined as purely
graphical or geometrical models, neglecting the semantic and topological
aspects.
● Thus, these models could almost only be used for visualisation purposes
but not for thematic queries, analysis tasks, or spatial data mining.
● Since the limited reusability of models inhibits the broader use of 3D city
models, a more general modelling approach had to be taken in order to
satisfy the information needs of the various application fields.
● CityGML is a common semantic information model for the representation
of 3D urban objects that can be shared over different applications.

9. CityGML
Z obsahu:
● Digital Terrain Models as a combination of (including nested) triangulated irregular networks
(TINs), regular rasters, break and skeleton lines, mass points
● Sites (currently buildings, bridges, and tunnels)
● Vegetation (areas, volumes, and solitary objects with vegetation classification)
● Water bodies (volumes, surfaces)
● Transportation facilities (both graph structures and 3D surface data)
● Land use (representation of areas of the earth’s surface dedicated to a specific land use)
● City furniture
● Generic city objects and attributes
● User-definable (recursive) grouping

10. CityGML
Z obsahu:
● Multiscale model with 5 well-defined
consecutive Levels of Detail (LOD):
o LOD0 – regional, landscape
o LOD1 – city, region
o LOD2 – city districts, projects
o LOD3 – architectural models (outside),
landmarks
o LOD4 – architectural models (interior)

11. CityGML

12. CityGML

13. Esri geodatabase
Jak je to s dimenzemi?
● ve 2,5D do ní lze uložit:
o trojúhelníkovou síť
o čtvercovou matici
● ve 3D do ní lze uložit
o bod (PointZ)
o linii (PolylineZ)
o hraniční reprezentaci
(MultiPatch)

14. Dost už teorie,
teď trochu praxe !-)
SketchUp (a CityGML-Editor 1.8 plugin)
CityGML
Esri Geodatabáze
Stažení dat pro workshop zde:
http://gis.zcu.cz/projekty/3DGIS/SU_semantic_export/SUSemanticExport.zip

15. SketchUp -> City GML
Ve SketchUpu vymodelujme “klasickým způsobem”
geometrii domu:
● Na podkladu půdorysu pomocí fce Offset vytvořit půdorys stěn budovy o
tloušťce 1 m. Následně pomocí fce Extrude vytvořit LOD1 o výšce 14 m.
Horní hranu sedlové střechy vymodelovat o 6,5 m výše, čímž vznikne
LOD2. Vytvořit Openings ve formě okna
a dveří, čímž vznikne LOD3
● Export vytvořených dat po plochách
o Uložit s příponou *.gml
● Prozkoumání dat pomocí libovolného CityGML Viewer
a libovolného XML Viewer

16. SketchUp -> City GML
Dům vytvořený v předchozím kroku doplňme o textury a
barvy
● Doplnit barvu vnějších stěn (použít Material 17) a texturu střechy
(použít Roofing_Tile_Spanish)
● Přiřazení atributu PolygonID pro libovolnou plochu modelu
● Export po plochách (uložit s příponou *.gml)
● Prozkoumání dat pomocí libovolného CityGML Viewer
a libovolného XML Viewer

17. SketchUp -> City GML
Dům z předchozího kroku doplňme o skupiny a vrstvy tak,
abychom datům dodali sémantiku
● Přiřazení CityGML tříd k jednotlivým plochám modelu dle definice,
přiřazení standardních a generických atributů pro příslušné části modelu,
● Export celé budovy jako skupiny ploch
● (Export i druhého modelu obsaženého ve vrstvě Other)
● Prozkoumání dat pomocí libovolného CityGML Viewer
a libovolného XML Viewer

18. City GML -> ArcGIS
Data Interoperability

19. City GML -> ArcGIS
Data Interoperability =-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-
Feature output statistics for `GEODATABASE_FILE' writer using keyword `W_1':
=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-
Features Written
=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-
Appearance 1
Building_surface 1
CityModel 1
FloorSurface_surface 1
GenericAttribute 1
GroundSurface_surface 1
ParameterizedTexture 2
RoofSurface_surface 2
WallSurface_surface 4
==============================================================================
Total Features Written 14
=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-
Translation successfully completed
FME Session Duration: 24.2 seconds. (CPU: 6.5s user, 2.1s system)
END - ProcessID: 16564, peak process memory usage: 232504 kB, current process memory usage: 179212 kB
Translation was SUCCESSFUL
Done Import. Read 14 features.
Succeeded at Fri Oct 10 10:40:38 2014 (Elapsed Time: 29,64 seconds)

20. City GML -> ArcGIS
Prorovnání nekategorizovaného exportu s exportem přes
CityGML

21. City GML -> ArcGIS
Porovnání nekategorizovaného exportu s exportem přes
CityGML

22. City GML -> ArcGIS
Prorovnání nekategorizovaného exportu s exportem přes
CityGML

23. City GML -> ArcGIS
Klíčové atributy pro provázání s existujícími (geo)daty?
● ...

24. Děkujeme za pozornost
Pavel Hájek
gorin@kma.zcu.cz
Karel Jedlička
smrcek@kma.zcu.cz
Tento i další workshopy o
3D v GIS pořádané
oddělením geomatiky ZČU
naleznete na:
● http://gis.zcu.cz/projekty/3DGIS/