В онлайне: 2 (гостей - 2, участников - 0)  Вход | Регистрация

 

УДК 528.4

Технические критерии выбора трёхмерных форматов для использования в реестре недвижимости

 

Шубин А.П., студент

Научный руководитель: Струков В.Б., доцент

Тульский государственный университет, Россия

 

Предложены критерии выбора форматов трёхмерной графики для использования в реестре недвижимости. На основании рассмотренных критериев выделены наиболее предпочтительные 3D форматы.

 

Строительство зданий нестандартной геометрии свойственно современной архитектуре городов. Нависающие этажи, округлые части фасадов, проёмы в конструкции зданий и подобные архитектурные решения становятся всё более распространёнными. Такое разнообразие форм приводит к тому, что проекция некоторых объектов не даёт полного понимания их геометрии. В таких случаях, необходимо изучение поэтажных планов или чертежей здания, что является трудоёмким и продолжительным по времени процессом.

Аналогичная проблема существует при учёте сооружений, таких как многоуровневые автомобильные развязки и эстакады, мосты, различные подземные сооружения, места пересечения линейных объектов [1]. Немаловажным является наглядное отображение существующего рельефа поверхности участков, что невозможно осуществить в рамках действующей системы регистрации.

Решением вышеописанных проблем может стать создание трёхмерного кадастра недвижимости, в котором будут содержаться трёхмерные модели объектов капитального строительства, а в качестве картографической основы использовалась бы цифровая модель рельефа. В случае формирования такого кадастра недвижимости одним из важнейших вопросов станет выбор формата, в котором будут создаваться, храниться и отображаться трёхмерные объекты.

Форматом трёхмерной графики (3D - формат) называется спецификация структуры графики, использующей трёхмерное представление геометрии для отображения объектов. Как правило, 3D форматы содержат четыре ключевые характеристики модели: геометрию, текстуру поверхности, параметры сцены и анимацию. Все вышеперечисленные параметры задаются при помощи программ проектирования. Сведения о геометрии модели должны быть внесены исходя из сведений о геометрии самого объекта капитального строительства. При этом создание сцен, текстур поверхности и анимации моделей не требуется для обеспечения работы трёхмерного кадастра [2].

Формат 3D графики, применяемый в трёхмерном кадастре недвижимости должен иметь определённые технические характеристики, выбранные на основании современного уровня развития вычислительной техники, устройств хранения информации и сетевой инфраструктуры. Так как количество объектов, для которых должны быть созданы 3D модели крайне велико, необходимо чтобы файлы этих моделей имели как можно меньший размер, а их воспроизведение не требовало существенных вычислительных ресурсов. Также, немаловажным параметром является простота интеграции формата в общую структуру данных Росреестра.

Разработка нового формата трёхмерной графики в нуждах Росреестра не требуется, поскольку на данный момент существует несколько десятков 3D форматов, большинство из которых являются проприетарными. Использование проприетарных форматов в кадастре недвижимости нерационально, а зачастую невозможно в силу закрытости их исходного кода и необходимости заключать договоры с правообладателями. Однако, кроме проприетарных форматов трёхмерной графики существуют «свободные форматы» с открытым исходным кодом. Их использование не несёт за собой дополнительных материальных затрат, так как они не принадлежат какой-либо конкретной компании и могут быть использованы всеми желающими.

Так как целью создания трёхмерного кадастра недвижимости является передача геометрии объектов капитального строительства и рельефа земной поверхности, наиболее важной характеристикой используемого для этого 3D формата является способ передачи геометрии модели. На сегодняшний день широко распространены три способа записи пространственных данных модели:

- точная сетка (NURBS);

- аппроксимированная сетка;

- конструктивная трёхмерная геометрия (CSG).

Точные сетки NURBS (неравномерный рациональный базисный сплайн) строятся на основании контрольных точек, взятых из математической модели проектируемого объекта путём интерполяции, что позволяет воспроизводить поверхность модели с наивысшей точностью [3]. Такой способ построения даёт избыточную для трёхмерного реестра точность, а также требует очень значительных вычислительных мощностей, что делает его использования нецелесообразным.

При записи геометрии в виде аппроксимированной сетки поверхность модели разбивается на полигоны различного размера, который может быть пропорционально изменён при необходимости. Чем меньше размер одного полигона, тем больше полигонов требуется для описания геометрии, и тем точнее получается модель. Однако, при увеличении числа полигонов сложность расчётов возрастает, что требует всё больших вычислительных мощностей [3]. Данный вид записи хорошо подходит для создания цифровых моделей рельефа. Использование аппроксимированной сетки для хранения информации о геометрии объектов капитального строительства также не вызывает существенных трудностей, хотя и сопряжено с незначительными потерями в точности моделей.

Конструктивная трёхмерная геометрия (CSG) подразумевает построение модели путём осуществления логических операций над основными пространственными геометрическими фигурами. Данным методом возможно создавать модели объектов капитального строительства в более высоком качестве чем методом аппроксимированной сетки, однако нельзя строить цифровые модели рельефа.

Таким образом, несмотря на то, что при помощи конструктивной трёхмерной геометрии можно создавать модели объектов капитального строительства более высокого качества, а при применении точных сеток достигается наивысшая точность моделей, для использования в трёхмерном кадастре недвижимости следует отдать предпочтение более универсальному методу аппроксимированных сеток.

Для упрощения интеграции 3D объектов в существующую систему регистрации было бы рационально использование трёхмерного формата, имеющего текстовое представление. Несмотря на несколько больший объём файлов такого типа по сравнению с бинарным представлением, текстовая структура данных позволяет упростить добавление геометрии модели в XML схемы Росреестра.

Наиболее распространёнными форматами, удовлетворяющими все вышеперечисленные требования, являются X3D и 3MF. Оба формата имеют широкий функционал, который позволяет дополнять сведения о геометрии другой необходимой информацией, связанной с внешним видом объектов недвижимости и параметрами рельефа. Следует отметить, что формат X3D является стандартным форматом международной организации по стандартизации (ISO), в следствии чего он более употребим при международном взаимодействии.

 

Библиографический список

  1. Подболотова Л.П., Новиков Г.В., Уткина С.В. 3D кадастр в России в 2021 году // Образование. Наука. Научные кадры. 2021. № 4. С. 216—219;
  2. Землянов, Г. С. 3D-моделирование / Г. С. Землянов, В. В. Ермолаева. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2015. — № 11 (91). — С. 186-189. — URL: https://moluch.ru/archive/91/18642/ (дата обращения: 19.12.2022);
  3. Бочарова Ю.В., Меженин А.В. Сравнительный анализ: NURBS и полигональное моделирование // Альманах научных работ молодых ученых Университета ИТМО -2016. - Т. 1. - С. 182-185.

 


 

Разделы конференции »

  1. Единый государственный реестр недвижимости и земельно-имущественные отношения
  2. Мониторинг природных ресурсов и охрана окружающей среды
  3. Комплексное использование природных ресурсов
  4. Современные вопросы геологии
  5. Физика горных пород
  6. Новые технологии в природопользовании
  7. Применение современных информационных технологий
  8. Экономические аспекты недвижимости
  9. Мониторинг использования объектов недвижимости
  10. Топографо-геодезическое обеспечение кадастровых работ
  11. Современные технологии в профессиональном образовании