Картографічні анімації, МобіБуд
з 9 до 18 у робочі дні: +8 (495) 410-22-37
У традиційній картографії відомі три способи відображення динаміки явищ і процесів, їх виникнення, розвитку, змін у часі та переміщення у просторі:
? показ динаміки на одній карті за допомогою стрілок або стрічок руху, «наростаючих» знаків і діаграм, ареалів, що розширюються, ізоліній швидкостей зміни явищ і т.п.;
? показ динаміки за допомогою серій різночасових карт, знімків, фотокарт, блок-діаграм та ін, що фіксують стан об'єктів у різні моменти (періоди) часу;
? складання карт зміни станів явища, коли показується не сама динаміка, а лише результати змін, що відбулися (ареали змін).
Геоінформаційне картографування істотно розширює можливості відображення динаміки геосистем, вводячи в практику картографічні анімації (мультиплікації) - особливі динамічні послідовності карт-кадрів, що створюють при демонстрації ефект руху. Анімації міцно увійшли у повсякденне життя, вони стали настільки ж звичними, як космічні знімки та електронні карти. Добре відомим прикладом можуть бути телевізійні карти прогнозу погоди, на яких видно переміщення фронтів, областей високого та низького тиску, атмосферні опади.
Розроблено безліч технологій і методик отримання зображень, що рухаються. Створені особливі комп'ютерні програми, які містять модулі, що забезпечують різні варіанти і комбінації картографічних анімацій:
? переміщення всієї карти екраном;
? мультиплікаційні послідовності карт-кадрів або 3-мірних зображень;
? переміщення окремих елементів змісту (об'єктів, знаків) картою;
? зміна виду елементів змісту (об'єктів, знаків),їх розмірів, орієнтації, миготіння знаків та ін;
? варіювання забарвлення (пульсація та дефілювання), зміна інтенсивності, створення ефекту вібрації кольору;
? зміна освітленості або фону, «підсвічування» та «затінення» окремих ділянок карти;
? панорамування, зміна проекції та перспективи (точки огляду, ракурсу, нахилу), обертання 3-мірних зображень;
? масштабування (зумування) зображення чи його частини, використання ефекту «напливу» чи видалення об'єкта;
? створення ефекту руху над картою («обліт» території), у тому числі з різною швидкістю.
Анімації можна демонструвати з нормальною (24 кадри на секунду), прискореною або сповільненою швидкістю. Звідси виникають нові для картографії проблеми тимчасової генералізації, вибору образотворчих засобів, вивчення принципів сприйняття читачами рухомих карт тощо.
Динамічні зображення додають традиційним статичним картам настільки необхідний дослідникам тимчасовий аспект. У зв'язку з цим виправдано запровадження поняття масштабу часу (чи тимчасового масштабу). У певному сенсі можна говорити про повільно-, середньо- та швидкомасштабні зображення, прийнявши такі співвідношення:
1:86 ТОВ – одна секунда демонстрації анімаційної карти відповідає (округлено) однією добі;
1:600 ТОВ — за одну секунду — один тиждень;
1:2 500 ТОВ – в одній секунді – один місяць;
1:31 500 000 – в одній секунді – один рік.
Подальший розвиток геоінформаційних технологій спричинив створення зображень, що поєднують властивості карти, перспективного знімка, блок-діаграми та комп'ютерної анімації. Такі зображення отримали назву віртуальних (від лат. Virtualis - можливий, потенційний). Цей термін має декількасмислових відтінків: можливий, потенційний, не існуючий, але здатний виникнути за певних умов, тимчасовий чи нетривалий, а головне — не реальний, але такий самий, як реальний, невідмінний від реального. У машинній графіці візуалізація віртуальної реальності передбачає передусім застосування ефектів тривимірності та анімації. Саме вони створюють ілюзію присутності у реальному просторі та можливості інтерактивної взаємодії з ним.
У картографії віртуальні моделі розуміються як зображення реальних чи уявних об'єктів, що формуються та існують у програмно-керованому середовищі. Як будь-яке картографічне зображення, вони мають проекцію, масштаб і мають генералізованість. Сама ж віртуальна реальність — це інтерактивна технологія, що дозволяє відтворювати реальні та (або) уявні об'єкти, їх зв'язки та відносини у програмно-керованому середовищі.
Вважається, що відмова від умовних знаків, прагнення надати віртуальним зображенням «натуральність», об'ємність, природне забарвлення та освітлення створює ілюзію реального існування об'єкта. Тим самим прискорюється процес комунікації і підвищується ефективність передачі просторової інформації.
Технології створення віртуальних зображень моноподібні. Зазвичай спочатку по топографічній карті, аеро- або космічному знімку створюється цифрова модель, потім тривимірне зображення місцевості. Його фарбують у кольори гіпсометричної шкали або поєднують з фотозображенням ландшафту і далі застосовують як реальну модель.
Великомасштабні тематичні віртуальні зображення дають досить докладне уявлення про рельєф і ландшафт, геологічну будову, водні об'єкти, рослинний покрив, міста, шляхи сполучення тощо. Можливістьінтеграції різної тематичної інформації в єдиній моделі - одна з головних переваг віртуального зображення. Пролітаючи та «зависаючи» над горами, можна детально розглянути терасованість їх схилів, провести морфометричні виміри, визначити характер ерозійних та зсувних процесів, а рухаючись над міськими територіями, — оцінити особливості забудови та розподілу зелених масивів, спроектувати розміщення нових будівель та транспортних магістралей.
При віртуальному моделюванні часто використовують багаторівневу апроксимацію. За однією і тією ж цифровою моделлю рельєфу, ландшафту або рослинного покриву виконують кілька апроксимацій з різними рівнями детальності. Це дозволяє не обмежуватися збільшенням чи зменшенням масштабу, а переходити за необхідності інший рівень детальності. Так виникає своєрідна мультирівнева генералізація.
Найбільше застосування віртуальні зображення мають при вирішенні таких практичних завдань, як моніторинг районів природного ризику, будівництво будівель та автострад, прокладання трубопроводів, оцінка забруднення середовища та поширення шумів від аеропортів тощо. Можливе використання аналогічних технологій у наукових та навчальних цілях, наприклад для створення середньо- та дрібномасштабних віртуальних зображень, у тому числі глобусів. На глобусах зображують, скажімо, природну зональність земної кулі, перебіг кліматичних процесів, сезонні зміни рослинного покриву та ландшафту, міграцію населення, рух транспортних потоків тощо. Сюжети віртуальних тематичних карт настільки ж різноманітні, як і традиційному картографуванні.