UNIVERSITATEA DIN BUCUREȘTI, FACULTATEA DE GEOGRAFIE [303464]

"[anonimizat]"

SISTEME INFORMAȚIONALE GEOGRAFICE

LUCRARE DE DISERTAȚIE

Perspective de reprezentare vizuală pe baza tehnicilor SIG.

Studiu de caz: [anonimizat]. Univ. Dr. [anonimizat]-[anonimizat] 3d [anonimizat], [anonimizat], cu o [anonimizat] s-[anonimizat]. Am ales acest oraș întrucât este locul în care m-am născut și locul la care țin nespus de mult. Am dorit să îmi reamintesc de ce iubesc orașul acesta așa mult și să pun în valoare adevăratele bogății ale orașului folosind sistemele informaționale geografice și toate cunoștințele acumulate până în prezent. Cercetarea pe care am efectuat-o în teren a condus la realizarea lucrării de față. [anonimizat] o serie de principii aplicate în cartografie: [anonimizat] a [anonimizat] o lucrare deschisă publicului larg.

Principiul selectivității este necesar având în vedere că transpunerea într-o hartă a tuturor elementelor aflate pe teren este imposibilă. Aceasta constă în reprezentarea în plan a acelor elemente din teren care sunt foarte importante pentru scopul întocmirii planului. (Cocoș, 2012). [anonimizat]-o nu puteam adăuga toate elementele din teren. Am selectat acele elemente importante din punct de vedere turistic: Sculpturile lui Brâncuși: [anonimizat], [anonimizat]-[anonimizat], alte monumente ș.a.., străzile.

Principiul punerii în evidență a elementelor principale constă în scoaterea în evidență pe hartă a celor mai importante elemente pentru scopul întocmirii hărții. (Cocoș O., 2012) [anonimizat], muzeele, statuile.

Principiul simbolizării constă în transpunerea realității pe hartă prin anumite semne convenționale sau simboluri. Aceste simboluri sunt alese de către creator și sunt menționate în legendă pentru a putea fi înțeleasă harta de către cel care o privește. (Cocoș O., 2012)

Metoda observației care a fost realizată pe teren și în urma căreia am obținut fotografiile necesare pentru reprezentarea 3D.

Menționez că în lucrarea de față se vor regăsi și o serie de fotografii (screenshot-uri) obținute pe parcursul realizării reprezentării 3D și a hărții turistice care să aducă la vedere publicului metode prin care realitatea din teren poate fi reprezentată.

Autorul lucrării de față s-a confruntat cu anumite situații noi și dificile. Acestea sunt limita scurtă a timpului pe care cercetătorul l-a avut la dispoziție pentru înțelegerea modului de utilizare a Software-ului City Engine și lipsa experienței acestuia în reprezentarea 3D a realității.

Aș dori să menționez că pentru realizarea lucrării de față am primit ajutorul necondiționat al domnului profesor Ștefan Constantinescu, un mentor excelent, care m-a îndrumat întotdeauna într-o direcție bună, și al domnului profesor Vasile Crăciunescu. Aș dori să mulțumesc prin acest intermediu și cadrelor didactice din această facultate pentru că m-au învățat lucruri noi și interesante în cei 2 ani de studiu și că m-au făcut să înțeleg că geografia poate fi și o artă. Aș mai dori să mulțumesc și persoanelor apropriate din exteriorul facultății care mi-au oferit sprijinul lor necondiționat pe tot parcursul realizării lucrării de față și anume familiei și prietenilor mei.

CAPITOLUL I. ASPECTE DE ORDIN GENERAL

Scurt istoric privind forma și dimensiunile Pământului

Întrebarea privind forma și dimensiunile Pământului a existat încă din cele mai vechi timpuri. Primele referiri la acestea au revenit de la poetul grec Homer care considera cu circa 900 de ani î.Hr că Pământul are o formă de disc circular fiind înconjurat de un ocean. Tot el vedea Pământul ca fiind situat pe vârful unui munte, înconjurat de domul ceresc, în care se mișcau toate corpurile cerești. (Cocoș O. 2012)

În secolul VI î.Hr. Anaximandru din Milet (611 – 546 î.Hr) a emis ideea sfericității Pământului, idee pe care Pitagora încerca să o demonstreze. Cel care a adus primele dovezi clare cu privire la forma sferică a planetei noastre a fost Aristotel (384 – 322 î.Hr.). El a observat că în timpul eclipsei de lună umbra aruncată de pământ pe suprafața acesteia este rotundă, ajungând astfel la ideea că doar un corp sferic poate produce o astfel de umbră. (Cocoș O., 2012)

Ceva mai târziu, Erathostene (276-195 î.Hr.) a determinat lungimea arcului de meridian dintre localitățile egiptene Alexandria și Sienna. Pe baza unor calcule elementare și cunoscând distanța dintre cele două localități el a ajuns la concluzia că Pământul are o circumferință de 39690 km. (Cocoș O., 2012)

Metoda triangulației, inventată în secolul al XVI-lea, a dus la determinarea formei și dimensiunilor Pământului cu o precizie mai mare. (Cocoș O., 2012)

Odată cu primele zboruri în spațiu, începând cu anul 1960, au apărut și primele imagini privind forma adevărată a Pământului.

Scurt istoric privind sistemele informaționale geografice

Primul care a folosit termenul de sistem informațional geografic a fost Roger Tomlinson, în anul 1968, în lucrarea “Un sistem informational geografic pentru dezvoltare regională”. Acesta este considerat părintele GIS-ului.

În anul 1960 a fost dezvoltat primul sistem informational geografic în Ottawa, Canada, de către departamentul federal al pădurilor și dezvoltare rurală. Dezvoltat de către Roger Tomlinson, a fost denumit Sistemul Informațional Geografic Canada și a fost folosit pentru a stoca, analiza și manipula diverse date. Nu a fost disponibil pentru comerț.

În anul 1965 Howard Fisher înființează “Harvard Lab for Computer Graphics”, unde au studiat o mulțime de personalități care au contribuit la dezvoltarea Sistemelor Informaționale Geografice. Dintre aceștia îi putem amintii pe Jack Dangermond, un om de știință în domeniul mediului înconjurător care în anul 1969, a înființat, împreună cu soția lui, “Environmental Systems Research Institute (ESRI), o companie care a dezvoltat unul dintre cele mai importante software-uri de GIS de pe piață; Lawrie Jordan și Bruce Rado fondatorii companiei ERDAS care au dezvoltat software-ul ERDAS IMAGINE, o aplicație de teledetecție, utilizată și astăzi de mulți cercetători în domeniul Sistemelor informaționale gegorafice; James Meadlock care în 1969 a părăsit funcția de inginer de la IBM și a fondat firma de consultanță M & S Computing, care ulterior avea să și schimbe numele începând cu anii 1980 în Intergraph.

În anul 1972 lansat primul satelit Landsat cu ajutorul căruia au fost obținute numeroase informații cu privire la resursele, geologia, hidrologia Pământului, precum și despre fenomenele meteorologice, resursele marine și oceanice.

În anul 1986 a fost lansat primul satelit SPOT.

În prezent există o mulțime de tehnologii aplicabile în domeniul Sistemelor Informaționale Geografice, o parte din ele fiind folosite în realizarea lucrării de față. Între acestea se numără: QGIS, ArcMap 10.2, Global Mapper și CityEngine dar și Editorul Notepad++.

Scurtă descriere privind aplicațiile utilizate în realizarea lucrării de față

După cum am menționat în subcapitolul anterior, lucrarea de față a fost realizată cu ajutorul unor aplicații cu aplicabilitate în domeniul Sistemelor Informaționale Geografice.

QGIS reprezintă unul dintre cele mai utilizate sisteme informaționale geografice. Reprezintă o aplicație open source, gratuită cu ajutorul căreia utilizatorul poate vizualiza, edita, procesa și analiza o serie de date geospațiale.

Dezvoltarea sistemului Quantum GIS a început în anul 2002 de către Gary Sherman iar prima versiune a aplicației a fost lansată în Ianuarie 2009. În prezent s-a ajuns la versiunea QGIS 2.18. Începând cu anul 2017, QGIS a devenit disponibill pentru mai multe sisteme de operare precum: Mac OS X, Linux, Unix și Windows. Începând cu anul 2017 s-a început dezvoltarea sistemului QGIS și pentru Android.

ArcGIS reprezintă cel mai utilizată platformă în cadrul marilor companii. Dezavantajul acestui software il reprezintă fapul că nu e open source și o licență pentru el costă în jur de 1,500.00$ motiv pentru care nu este utilizat de către oricine.

ArcMap, principalul component al platformei ArcGIS este utilizat în vizualizarea, editarea, crearea și analizarea datelor geospațiale. A fost dezvoltat de Environmental Systems Research Institute în jurul anului 1996. Prima versiune lansată a fost versiunea 8.0 în anul 1999. Ultima versiune lansată fiind 10.5 în anul 2016.

Global Mapper este o aplicație dezvoltată de USGS în anul 1995 accesibilă doar de pe sistemlul de operare Windows. În anul 2011, Blue Marble Geographics a cumpărat Global Mapper LLC. A fost lansat în anul 2001 și permite vizualizarea, editarea și analizarea datelor geospațiale. În anul 2016, o versiune mobile a aplicației a fost lansată.

Notepad++ este un editor de text și un editor de coduri accesibil doar de pe sistemul de operare Windows. Este open source și ușor de utilizat. A fost dezvoltat în anul 2003 de către Don Ho.

CityEngine este o aplicație de modelare 3D dezvoltată de ESRI și este specializat în generarea orașelor în 3D. Prima versiune a aplicației a fost lansată la data de 21 iulie 2008. Suportă formatul de date GIS/ CAD.

ASPECTE GENERALE PRIVIND ORAȘUL TÂRGU-JIU

2.1. Scurt istoric al orașului Târgu Jiu

Orașul Târgu-Jiu datează din jurul anului 1406 fiind întâlnit sub numele de Jiul. În anul 1420 apare menționat numele întreg al orașului, adică Târgu – Jiului. Numele de Târg se presupune că provine de la faptul că la începuturile sale, orașul era un fel de stațiune comercială, că exista un fel de târg săptămânal care se ținea pe malul Jiului.

Tradiția spune că înainte, Târgul – Jiului se numea Târgul-Frăsinet, nume care ulterior a fost atribuit unui sat din estul orașului, sat care acum nu mai există sub această denumire, sau nu mai există deloc. Frăsinet vine de la o plantă medicinală dictamnus fraxinalella care cel mai probabil exista în zonă și pe care oamenii o foloseau deseori în vindecarea diverselor boli.

În anul 1597 Târgu- Jiului apare sub denumirea de oraș, iar în secolul al XVII-lea apare în documente ca reședință, scaun sau capitală a Gorjului.

În prezent orașul poartă denumirea de Târgu – Jiu.

Conform lui Alexandru Ștefănescu, populația orașului Târgu – Jiu în anul 1860 era de 2432 locuitori. În anul 1880, era de 3346 de locuitori, dintre care 3092 erau români, 139 erau germani, 42 erau sârbi, 39 erau evrei, 25 erau unguri, 4 greci, 3 italieni, 1 englez și 1 francez. Tot el susține că în anul 1900 populația orașului era de 6634 locuitori. În anul 1905, aceasta ajunsese la 7000 de locuitori.

Conform Wikipedia, în anul 1912, orașul ajunsese la o populație de 9763 locuitori, în 1930 orașul avea 13030, în anul 1948 avea 17698 locuitori, în anul 1956 avea 18618 locuitori, în anul 1966 avea 30805 locuitori, 11 ani mai târziu avea 63651 locuitori, adică dublu, în 1992 avea 98238 locuitori, în 2002 avea 96641 locuitori, iar la ultimul recensământ efectuat în anul 2011, populația orașului ajunsese la 82504 adică a scăzut. (fig. 2.1)

Fig. 2.1. Evoluția demografică a orașului Târgu Jiu

În anul 1938 a fost inaugurat ansamblul monumental Constantin Brâncuși. ( fig. 2.2.)

Fig. 2.2. Poarta sărutului în 1938

Fig. 2.3. Actualul Colegiul Național Tudor Vladimirescu în anii 1900 când era Școală general

2.2. Cadrul natural al orașului Târgu Jiu

Orașul Târgu Jiu este situat în Județul Gorj, România și este municipiul de reședință al Județului Gorj. Este format din localitățile: Bârsești, Drăgoieni, Iezureni, Polata, Preajba Mare, Romanești, Slobozia, Târgu Jiu și Ursați.

Orașul se află la intersecția paralelei 45 ° latitudine nordică cu meridianul de 23 ° longitudine estică, la jumătatea distanței dintre Ecuator și Polul Nord, în zona temperate. Este situat la sudul Munților Carpați, în Podișul Getic, depresiunea care îi poartă numele: Târgu Jiu sau Depresiunea Olteană. Este traversat de Râul Jiu și se întinde aproximativ 13 km. de-a lungul acestuia.

Se învecinează la nord cu comunele Stănești și Turcinești și cu orașul Bumbești-Jiu sau Sadu, la est se învecinează cu comunele Bălănești și Scoarța, la sud cu comunele Dănești și Drăguțești și la Vest cu comunele Bălești și Lelești.

Clima orașului este temperat continentală de deal. Temperatura aerului variază în limite largi ca urmare a diferențelor mari de altitudine prezente în peisaj. Temperatura medie anuală este de cca. 10,2 ° C în depresiune, aproximativ 3° C pe munți cu altitudini mijlocii.

Localizarea orașului Târgu Jiu în cadrul Județului Gorj

CAPITOLUL 3. SCURT ISTORIC AL ZONEI DE INTERES

Născut în anul 1876 în satul Hobița din județul Gorj, Constantin Brâncuși (fig. 3.1 ) a fost un sculptor român cu contribuții enorme în sculptura contemporană. A fost un membru postum al Academiei Române și a fost apreciat de către americani și francezi. A urmat Școala de Arte și Meserii în Craiova, între 1894 și 1898, după care s-a mutat la București și a absolvit Școala de Bellearte în anul 1902. A parcurs drumul din România până în Franța pe jos, oprindu-se în Viena pentru o perioadă de timp, apoi in Munchen, Bavaria, Elveția, Langres și de aici a luat trenul către Paris unde a învățat și s-a inspirat pentru ceea ce avea să creeze ulterior.

Fig.3.1. Constantin Brâncuși Fig. 3.2. Arethia Tătărescu

În anul 1903 a avut de sculptat primul monument public, bustul generalului medic Carol Davila, instalat în Spitalul Militar din București, singurul monument creat de Brancuși care există în București.

În anul 1935, Constantin Brâncuși a fost solicitat de către soția primului ministru, Arethia Tătărescu (fig. 3.2.), președinte al Ligii Naționale a Femeilor din Gorj, să construiască un monument în memoria eroilor gorjeni căzuți în timpul primului război mondial. Inițial, aceasta a apelat la Miliția Pătrașcu, o studentă a lui Brâncuși care i l-a recomandat pe mentorul ei, acesta din urmă acceptând cu mare drag să realizeze această lucrare la el acasă, fără să accepte bani pentru ceea ce urma să construiască.

În anul 1937, Gheorghe Tătărescu obține de la Ministerul Lucrărilor Publice o sumă imensă pentru trasarea Căii Eroilor în linie dreaptă, de pe malul Jiului, până la târgul săptămânal. În același an, Liga Națională a Femeilor a pus la dispoziție o sumă foarte mare pentru plata exproprierilor în vederea construirii căii care avea să se numească mai târziu Calea Eroilor.

Demersurile pentru realizarea sculpturilor s-au întins pe o durată de doi-trei ani.

Amenajarea Parcului Coloanei a avut loc între anii 1937-1938, artistul dorind să fie plantați în parc plopi piramidali, iarbă și flori de câmp. Din punctul meu de vedere, dorința sculptorului Constantin Brancuși de a fi plantați plopi în parcul în care urma să fie ridicat monumentul Coloana Infinitului nu a fost întâmplătoare, plopul fiind un arbore înalt cu ramuri subțiri îndepărtate în sus, cu frunze care tremură la cea mai mică adiere de vânt, un simbol al fricii și al nehotărârii, despre care vecii greci credeau că a apărut în lumea de dincolo și a venit pe Pământ pentru a simboliza funeraliile. Conform cărții „Dicționar de simboluri și credințe tradiționale românești” de Romulus Bogdan Antonescu, plopul este un simbol al omului bântuit de o adâncă tristețe. În „Dicționarul de simboluri” al lui Jean Chevalier și I. Alain Gheerbrant, plopul este considerat un arbore asociat „durerii, sacrificiilor și lacrimilor”, simbolizând “forțele regresive ale naturii, amintirea mai mult decât speranța, timpul trecut mai mult decât viitorul renașterilor”. Deci putem afirma că plopii nu au fost o alegere întâmplătoare.

Coloana infinitului (fig. 3.3.) este constituită dintr-o suită de module din fontă alamită (16 module având 180x90x45 cm fiecare și două semimodule, cu înălțimea totală de 29,35 m. Modulele erau numite mărgele de către Constantin Brâncuși. Acest monument a fost inaugurat la 27 octombrie 1938. Denumirea originală a monumentului era “Coloana recunoștinței fără sfârșit” și a fost dedicat soldaților români din Primul Răzvoi Mondial căzuți în luptele de pe malul Jiului din anul 1916. Dintre aceștia o putem aminti și pe eroina de la Târgu Jiu, Ecaterina Teodoroiu (fig. 3.4.) care s-a aflat în primile linii ale frontului, a fost luată prizonieră, a evadat și revenit pe frontal bătăliei continuând să lupte până în anul 1917 când a fost împușcată în cap într-un atac german.

Fig. 3.3. Coloana Infinitului – Dragoș Mălăescu “ Și-a scris timpul numele pe ea“ Fig. 3.4. Eroina de la Gorj – Ecaterina Teodoroiu

Grădina Publică din Târgu Jiu, găzduiește celălalte două monumente care fac parte din acest ansamblu încântător, și anume Poarta sărutului și Masa tăcerii.

Numită de sculptor deseori Templul sărutului, Poarta sărutului (fig.3.6) a fost realizată manual de către Brâncuși, ajutat de câțiva cioplitori. Este din piatră de Banpotoc ( 527x658x184 cm). A fost ridicată în anul 1927 și inaugurată la 28 octombrie 1938. Arată ca un arc de triumf, simbolizând triumful vieții asupra morții. Stâlpii coloanei Porții sărutului prezintă multiplicat simbolul ochilor îngemănați, iar arhitrava Poții sărutului reproduce, incizat Sărutul (fig. 3.5.) din Montpanasse, sculptură începută în anii 1907 – 1908, expusă în 1913 la Expoziția Internațională de Artă Modenă “Armory Show”, publicată în “Chicago Tribune“ din 25 Martie 1913, aflându-se în Muzeul de Artă din Craiova și clasată în categoria “Tezaur“ a Patrimoniului cultural national, pe care sculptorul o va relua sub diferite forme, culminând cu Poarta Sărutului.

Fig. 3.5. Sărutul Fig. 3.6. Poarta sărutului

Masa tăcerii (fig. 3.7) este situată împreună cu Poarta sărutului în Grădina Publică din Târgu-Jiu, lângă malul râului Jiu. Este realizată din piatră de calcar (calcar de Banpotoc) și este înconjurată de 12 scaune din piatră rotunde (în formă de clepsidră). A fost realizată în anul 1938, după o primă încercare în anul 1937. Reprezintă masa dinaintea confruntării în bătălia în care urmau să participle combatanții. Timpul este sugerat prin scaunele în formă de clepsidră. Totul decurge în tăcere. O altă interpretare a acestei opere ar fi cea că aceasta reprezintă Cina cea de Taină, în care cei 12 apostoli se află în jurul lui Iisus. Cele 12 scaune din jurul mesei sunt Apostolii, iar masa îl reprezintă pe însuși Iisus. Reprezintă și un symbol al reunirii familiei și al meditației, dorința lui Brâncuși fiind ca lucrarea sa să determine renașterea acestui vechi obicei străbun.

Fig. 3.7. Masa tăcerii

CAPITOLUL 4. TEHNICĂ DE LUCRU ȘI METODOLOGIE

Obținerea datelor

Pentru realizarea lucrării de față au fost necesare date de tip raster (Hartă topografică militară1:25.000), date vectoriale și modele 3D.

Modelul digital al terenului, denumit în lucrarea de față D.E.M., a fost obținut prin vectorizarea curbelor de nivel de pe harta topografică militară 1:25.000 corespunzătoare zonei de interes astfel:

Am obținut harta topografică 1:25.000, cu indicativul L-34-107-D-c în scop de cercetare de la Direcția Topografică Militară;

Am scanat harta respectivă după care am georeferențiat-o utilizând software-ul Qgis;

Am creat un nou strat vectorial de tip linie și am adăugat un atribut corespunzător altitudinii de tip integer denumit cotă;

Am vectorizat curbele de nivel de pe harta georeferențiată și a elementelor de hidrografie – râul Jiu– și am atribuit valorile corespunzătoare altitudinilor;

Am utilizat ArcMap pentru obținerea D.E.M.-ului, funcția Topo to Raster;

Am adăugat stratul vectorial de tip linie corespunzător curbelor de nivel, atributul cotă (unde erau trecute valorile altitudinale corespunzătoare curbelor de nivel) iar tipul a fost Contour și stratul vectorial de tip linie corespunzător rețelei hidrografice, în cazul de față Râul Jiu; am specificat calea unde să se salveze D.E.M.-ul și am lăsat restul by default;

Datele de tip vectorial (limita zonei de interes, străzile, clădirile și căile ferate au fost preluate de pe Open Street Map în Qgis astfel:

Am importat harta standard de la OSM, din plug-in-ul QuickMapServices, am creat un nou layer utilizând software-ul QGis, un layer de tip polygon, cu sistemul de coordonate WGS84 și am început să vectorizez după zona interesată. După ce am creat layer-ul am reproiectat poligonul în Stereo70 pentru a obține mai departe valorile ariei și perimetrului zonei de interes în metrii;

Am obținut geometria poligonului, respectiv aria și perimetrul zonei de interes, folosind meniul Vector -> Geometry Tools -> Add geometry. Acest lucru mi-a creat un nou layer cu două coloane noi (Area și Perimeter) în care au fost adăugate valorile corespunzătoare ariei și perimetrului zonei delimitate respectiv: 858398 mp și 5138m (Fig.4.1.1.) ;

Fig.4.1.1. Crearea limitei zonei de interes și aflarea ariei și perimetrului acesteia

Am adus de pe OSM toate clădirile, drumurile și căile ferate din arealul zonei de interes folosind Plug-in-ul QuickOSM (fig. 4.1.2.). Am salvat cladiririle, drumurile și căile ferate rezultate în proiecție Stereo70;

Fig. 4.1.2. Import-ul cladirilor, drumurilor și căilor ferate utilizând QuickOSM

În cazul clădirilor, am utilizat Select by Location din meniul Vector pentru a selecta toate clădirile ce se află în interiorul zonei de interes (Fig.4.1.3). Nu am folosit clip întrucât unele clădiri se aflau atât în interiorul zonei cât și în exteriorul acesteia iar când clădirile se tăiau, rămânea doar o parte din ele. După ce am selectat clădirile aflate în interiorul arealului am exportat layer-ul doar cu elementele selectate;

Fig. 4.1.3. Select by Location QGis

În cazul drumurilor și al căilor ferate am folosit funcția Clip disponibilă în unealta Geoprocessing din meniul Vector. Am salvat noul layer cu strazile și căile ferate decupate dupa limita arealului ales.(Fig.4.1.4.)

Fig. 4.1.4. Decuparea străzilor și căilor ferate după limita arealului de interes

Am creat un nou strat de tip polygon și am vectorizat limita Râului Jiu din cadrul arealului meu (fig.4.1.5.).

4.1.5. Vectorizarea râului Jiu

Modelele 3D au fost descărcate de pe pagina https://3dwarehouse.sketchup.com, o librărie de unde se pot descărca numeroase modele 3D în mai multe formate. Formatele de fișiere 3D utilizate în lucrarea de față sunt Google Earth cu extensia .kmz, Collada cu extensia .dae și OBJ cu extensia .obj (Fig. 4.1.6.).

Fig. 4.1.6. Coloana infinitului disponibilă în format Google Earth KMZ

4.2 Primii pași în utilizarea software-ului City Engine

La instalarea software-ului City Engine, utilizatorul trebuie să definească o cale către un folder, care va deveni spațiul de lucru pentru City Engine. Atât datele oferite de ESRI (scene, texturi, imagini, modele) cât și proiectele și scenele pe care utilizatorul le va crea ulterior vor fi salvate în spațiul de lucru. Odată stabilit spațiul de lucru, utilizatorul trebuie să creeze un nou proiect prin selectarea workspace-ului creat inițial, care apare în fereastra navigator din interfața aplicației City Engine– right click – new – Project, trebuie să dea o denumire proiectului si sa selecteze workspace- ul creat la inceput (Fig.4.2.1).

Datele pot fi vizualizate și prelucrate în cadrul unei scene. Pentru a crea o nouă scenă utilizatorul trebuie să selecteze proiectul nou creat care apare în fereastra navigator din interfața aplicației City Engine – right click – new – Scene, să denumească noua scenă să selecteze proiectul în care vrea să lucreze și să aleagă proiecția în care dorește să realizeze scena – în cazul de față, Stereo70 (Fig. 4.2.2).

Fig. 4.2.1. Crearea unui nou proiect în City Engine 4.2.2. Crearea unei scene noi în City Engine

4.3 Introducerea datelor vectoriale în aplicația City Engine

Formatele de date suportate de City Engine sunt: .shp, .obj, .cej, .dae, .dxf,.kml, .kmz, .tif, .gdb, de asemenea, pot fi importate date obținute de pe Open Stret Map.

Pentru introducerea datelor vectoriale în scenă, am utilizat din bara de meniuri, meniul File – Import – Shapefile Import și am selectat cladirile în format .shp obținute anterior (Fig. 4.3.1.). Astfel am procedat și cu râul Jiu, străzile și căile ferate.

4.3.1. Import-ul datelor de tip .shp

4.4 Introducerea datelor de tip raster în aplicația City Engine

După cum am menționat în subcapitolul anterior, aplicația City Engine suportă și date de tip Raster, de exemplu .tif.

Pentru introducerea D.E.M. ului, am utilizat din bara de meniuri, meniul File – Import – Terrain Import, după care am selectat D.E.M.-ul pe care l-am obținut din curbele de nivel vectorizate după Harta Topografică Militară 1:25.000 și o textură albă (Fig.4.4.1.).

4.4.1. Import-ul D.E.M.-ului și aplicarea texturii

4.5 Prelucrarea datelor de tip vectorial în software-ul City Engine

În realizarea prezentei scene am avut nevoie de următoarele date vectoriale: clădiri, Râul Jiu și drumurile. Acestea pot fi modificate foarte ușor în această aplicație. Curbele pot fi modificate să arate cât mai frumos, lățimea străzii poate fi și ea modificată, clădirile se pot muta, pot fi mărite sau micșorate.

Atunci când introducem în City Engine un model numeric altitudinal al terenului, ne apare la o anumită altitudine scena. Când introducem datele geospațiale de tip vectorial, acestea sunt aduse la altitudinea 0, nu deasupra modelului numeric altitudinal al terenului. Pentru a le aduce la nivelul D.E.M.-ului (deasupra) trebuie să folosim o funcție care se numește Align Shapes to Terrain (fig. 4.5.1) , aceasta fiind necesară pentru crearea unei scene deasupra nivelului D.E.M.ului. Pentru aplicarea funcției respective, trebuie să dăm click dreapta pe stratul care intereseaza și să selectăm funcția respectivă.

Fig. 4.5.1. Aducerea datelor spatiale vectoriale la nivelul modelului numeric digital al terenului

Drumurile pot fi modificate foarte ușor. O caracteristică specifică acestui tip de date este că pot fi generate poduri. Drumurile pot fi ridicate foarte ușor deasupra nivelului scenei/D.E.M-ului. Acest lucru se poate face selectând porțiunea de drum pe care utilizatorul dorește să o ridice și să selecteze din bara de meniuri unealta Move tool și să ridice, apăsând pe săgeata verde corespunzătoare ridicării (fig. 4.5.2).

Toate datele vectoriale pot fi mutate selectând obiectele de interes și folosind unealta menționată mai sus.

4.5.2. Crearea podurilor în cadrul aplicației City Engine

4.6 Aplicarea texturilor și generarea modelelor 3D în software-ul City Engine

Pentru crearea unei scene care să reflecte pe cât de mult posibil realitatea, trebuie aplicate texturi. Acest lucru se poate face individual, pentru fiecare model în parte, sau folosind o regulă pe care o crează utilizatorul sau pe care o poate prelua din cele deja existente, concepute de ESRI. (fig. 4.5.1.). Pentru a aplica o regulă pentru mai multe obiecte, se selectează obiectele pe care utilizatorul dorește să aplice o textură, se apasă click dreapta pe ele și se folosește funcția Assign Rule File. În cazul de față, am modificat regula străzilor aplicând o altă textură față de cea utilizată de cei de la ESRI (fig. 4.5.2).

4.5.1. Regulă creată de ESRI, deschisă cu Notepad++

În cazul aplicării unei fațade pe o clădire, se selectează clădirea respectivă se crează un model, se desparte modelul în părți utilizând unealta Separate Faces din bara de meniuri și se aplică o textură pe partea pe care se dorește ( fig. 4.5.3.)

Fig 4.5.3. Aplicarea unei texture pe fațada clădirilor

După aplicarea unei reguli se generează modelele 3D folosind funcția Generate Models from Selected Shapes. Pot fi generate toate clădirile dintr-o dată. (fig. 4.5.4)

4.5.4. Generarea modelelor 3D

CAPITOLUL 5. REZULTATE ȘI DISCUȚII

Rezultatul lucrării de față este o scenă 3D a Ansamblului Sculptural Calea Eroilor Târgu Jiu. Probabil ne gândim că ea există deja pe Google Earth, însă cei de la Google nu au ajuns la reprezentarea 3D a tuturor orașelor din lume. Mai există o reprezentare 3D creată in City Engine ( https://www.youtube.com/watch?v=Brd55gY6Q4c). Ceea ce aducem în plus prin lucrarea de față, comparativ cu ceea ce există deja, este tocmai transpunerea realității în 3D cât mai apropiată de adevăr folosind date geospațiale, diverse modele și texturi. Poarta sărutului, Masa tăcerii, Coloana infinitului, toate sunt reprezentate într-o manieră cât mai reală.

În cele ce urmează vi se vor prezenta o serie de fotografii realizate pe teren și o serie de capturi de ecran din scena 3D. Unele sunt foarte aproapiate de adevăr, altele mai puțin. Datorită faptului că nu am avut la dispoziție o componentă hardware adecvată, nu am putut transpune toate elementele din teren. Prelucrarea a fost foarte grea întrucât după generarea modelelor 3D și importul diverselor modele 3D scena a început să se miște foarte greu, iar modelele au fost modificate cu greu.

Cea mai grea parte a realizării lucrării de față a fost găsirea celor mai adecvate modele 3D pentru o reprezentare corectă a realității. De exemplu, pentru Digul Jiului am utilizat un model 3D realizat de mine în platforma online Tinkercad (https://www.tinkercad.com/) – Fig. 5.1.

Fig. 5.1. Crearea unui model 3D utilizând platforma online Tinkercad.

Fig. 5.2. Poarta sărutului – fotografie

Fig. 5.3. Poarta sărutului – scenă

Fig. 5.4. Masa tăcerii – fotografie

Fig. 5.5. Masa tăcerii – reprezentare 3D

Fig. 5.6. Coloana infinitului – Street View Google Maps

Fig. 5.7. Coloana infinitului – scenă 3D

Fig. 5.8. Google Maps View

Fig. 5.9. Scena 3D întreagă

Fig. 5.10. Biserica Sfinții Apostoli – fotografie

Fig. 5.11. Biserica Sfinții Apostoli – scenă 3D

Fig. 5.12. Colegiul National Tudor Vladimirescu – fotografie

Fig. 5.13. Colegiul National Tudor Vladimirescu – Scena 3D

Fig. 5.14. Biserica Sfinții Apostoli – fotografie

Fig. 5.15. Biserica Sfinții Apostoli – scenă 3D

Fig. 5.16. Masa tăcerii – front view

Fig. 5.17. Tren, cale ferată

Fig. 5.18. Pod pietonal peste râul Jiu care duce pe insulița de pe Jiu

Fig. 5.19. Centrul orașului

Fig. 5.20. Coloana infinitului

Fig. 5.21. Pod rutier peste râul Jiu

Concluzii

Dintre toate software-urile de modelare 3D pe care le-am utilizat până în prezent (VTBuilder, AutoCad), City Engine este cel mai prietenos. Prezintă o interfață ușor de înțeles și ușor de utilizat. Cu ajutorul acestui software se pot contura și cele mai mici detalii. Rezultatul utilizării unei astfel de aplicații este unul clar – transpunerea realității în 3D. Singurul lucru necesar pentru realizarea unei scene în acest software este o componentă hardware capabilă să susțină modelele, datele geospațiale, cu ajutorul căreia utilizatorul să poată vizualiza și modifica datele ușor, fără întreruperi.

Menționez că prin lucrarea de față s-a ajuns la un rezultat cât mai apropiat de adevăr. O scenă 3D care reflectă realitatea foarte bine. Ne-am axat pe Ansamblul Monumental Calea Eroilor din Târgu Jiu, operele lui Brâncuși fiind în prim plan. Am adăugat texturi pe drumuri, am aplicat diverse fațade pe diferite clădiri, am introdus modele 3D, am creat modele pe care ulterior să le putem introduce în scenă, am modificat străzile direct în City Engine, am creat poduri. Toate acestea ducând la realizarea lucrării de față.

Fig. 6.1. Rezultat final

BIBLIOGRAFIE

Cocoș Octavian et all (2012) – Cartografie – Topografie, Editura Transversal, București

Romulus Bogdan Antonescu(2016) – Dicționar de simboluri și credințe tradiționale românești, Editura Tipo Moldova, Iași

Jean Chevalier, Alain Gheerbrant (1982) – Dictionnaire des symboles. Mythes, reves, coutumes, gestes, formes, figures, couleurs, nombres, Robert Laffont/Jupiter, Edition revue et augumentee, Paris.

Alexandru Ștefulescu(1906) – Istoria Târgu-Jiului, Tipografia Nicu D. Miloșescu, Furnisorul Curții Regale

http://geo-spatial.org/

Home

http://jurnalul.ro/editorial/sarutul-lui-brancusi-in-cimitirul-montparnasse-521964.html

https://ro.wikipedia.org

https://3dwarehouse.sketchup.com/

https://www.tinkercad.com/