Yrd. Doç.Dr .İbrahim Asri

1. 3B MODELLEME YÖNTEMLERİ VE TEKNOLOJİLERİ Yrd.Doç.Dr.İbrahim Asri

2. GİRİŞ • 3B Modelleme Yöntem ve Teknolojileri • Serbest Modelleme (bağımsız tasarım) • Dijital Fotogrametrik Modelleme • Lazer Tarama • Yersel Lazer Tarama • LIDAR İÇERİK

3. Klasik iki boyutlu CBS’ ler bir çok uygulamalar için yetersiz kalmaktadır. • Coğrafi alanın üç boyutlu hesabı, sorgulanması, analizi, simulizasyonu ve görselleştirilmesi önem kazanmıştır. • Bugünkü CAD teknolojisi ile bir coğrafi alanın perspektif görünüşü elde edilebilmekte, üç boyutlu görselleştirme olanağı bulunmakta, sanal ortamda arazinin üzerinde uçmak, kent içinde dolaşmak mümkün olmaktadır. • Gerçek dünyada sonsuza yakın coğrafi varlık, bunlar arasında da çok karmaşık topolojik ilişkiler mevcuttur. • Sonsuza yakın coğrafi varlığın ve coğrafi alanın gerçek dünyadakine yakın temsil edilmesi, bu temsilin modellenmesi ve otomatik olarak tanımlanması gerekmektedir. GİRİŞ

4. Farklı özniteliklere sahip bütün coğrafi varlıkların belirli bir koordinat sisteminde, datumda ve aralarındaki topolojik ilişkileri ile üç boyutlu olarak modellenmesi yani matematiksel olarak tanımlanması oldukça zaman alıcı, pahalı ve çok karmaşıktır. • Belli nesneler için gerçeğine çok yakın modellemeler yapılabilir. Örneğin, Belli bina çatıları (veya binalar), belli ağaç veya bitkiler vb. modellenen nesnelerin veri tabanında depolanması ve otomatik olarak çağrılması işlemi 1990’lı yıllardan beri yapılagelmektedir. GİRİŞ

5. CAD yazılımlarıyla bir nesnenin üç boyutlu gösterimi (computer vision), iki boyutlu izdüşümünün üzerine yüksekliğin öznitelik olarak girilmesi ve belli matematiksel işlemlerin gerçekleştirilmesiyle mümkün olmaktadır (Bina yüksekliği, kat sayısı, ağaç gölge çapı ve yüksekliğ vb) . Bunu ancak gerçeğini temsil eden bir gösterim olarak adlandırmak daha doğru olur. Fakat büyük bir coğrafi alanın tamamının gerçek dünyadakine eşit veya çok benzerinin modellenmesi halen büyük bir sorundur. GİRİŞ

6. 3D MODELLEMENİN KULLANIM ALANLARI :

7. 3B modelleme çok çeşitli amaçlar için kullanılmaktadır; • Kent ve peyzaj planlaması, • Kent sosyal olanaklarının planlanması, • Altyapı sistemlerinin tasarımı, • GSM baz istasyonlarının planlanması, • Çevresel analizler, • Kadastro ve taşınmaz değerlemesi, • Acil durum planlan ve yönetimi, • 3B Araç yönlendirme, 3B MODELLEME

8. Turizm, • Tarihi dokümantasyon, • Sürücü, pilot ve asker eğitimi, • Risk değerlendirmesi ve afet yönetimi, • Maden ocağı çalışmaları, • Jeoloji mühendisliği çalışmaları, • Hidroloji, • Meteoroloji, • Mimari projeler. 3B MODELLEME

9. İç Mekanların Dekorasyonu ve Mobilya Sektörü : Bilgisayar destekli 3 boyutlu görsel modelleme teknikleri ofis, mağaza, alışveriş merkezi, kafe ve restoran, ev gibi ortamların dekorasyonları için optimum seçeneklerin bulunması ve müşterilere görsel olarak alternatifler sunabilmek açısından dekorasyon firmalarının tercih etmeye başladıkları bir yöntem olarak görülmektedir.

10. İç Mekanların Dekorasyonu ve Mobilya Sektörü : Başlangıçta röleve, fotoğraf ve film yardımıyla mevcut mekan tanımlanır. Röleve çizimleri yapılan mekanın ilk yerleşim planı ve 3 boyutlu modelleme programlarında hazırlanmış resimleri müşteriye sunulur. Bu safhada mekan içindeki fonksiyonlar tanımlanır ve proje artık mobilya, aydınlatma armatürü, zemin, tavan ve mekana göre değişen diğer tefriş elemanlarıyla birlikte detaylı olarak tasarlanır. Tüm safhalarda müşteri ile fikir alışverişi ve üretimi yapılarak tasarım sonuçlandırılır. Projenin yerleşim planı, tavan planı, kesit, görünüşler ve 3 boyutlu modelleme programlarında hazırlanmış foto-gerçekçi resimleri ile sunumu yapılır. Ayrıca proje kapsamında tasarlanan mobilya ve aksesuarların ayrı ayrı teknik resimleri çizilip, 3 boyutlu resimler ile sunumları yapılır. Tüm iç mimari proje, müşteri isteğine göre yine 3 boyutlu modelleme programlarında hazırlanan animasyon filmiyle sunumları yapılabilir.

11. İç Mekanların Dekorasyonu ve Mobilya Sektörü :

12. İç Mekanların Dekorasyonu ve Mobilya Sektörü :

13. İnşaat Sektöründe 3 Boyutlu Modelleme ve Görselleştirme Uygulamaları : Üç boyutlu modelleme ve görselleştirme uygulamaları inşaat sektörde tüm taraflar arasındaki iletişim sorununu en aza indirmek için kullanılan en önemli araçtır. 3 Boyutlu modellemenin İnşaat Yaşam Döngüsü’nün çeşitli aşamalarında sağladığı yararlar vardır.

14. İnşaat Sektöründe 3 Boyutlu Modelleme ve Görselleştirme Uygulamaları : 1. Görselleştirme, tasarımcıların kullanıcı ihtiyaçlarını daha kolay belirlemelerini sağlayacaktır. 2. Görselleştirme proje mühendislerinin şantiyedeki meslektaşları ve tüm proje takımı ile daha kolay iletişim kurmasını sağlayacaktır. 3. Sanal gerçeklik uygulamaları tüm proje takımı arasındaki bilgi alışverişine etkin bir biçimde katkıda bulunacaktır.

15. İnşaat Sektöründe 3 Boyutlu Modelleme ve Görselleştirme Uygulamaları : Broyd (1999) bilgisayar destekli tasarım ve sunum uygulamalarının artık tasarım aşamasında yapıya ait, fotoğraf  gerçekliğinde çizimler üretebildiğini, sanal gerçeklik teknolojisi sayesinde yapının iç ve dışının sanal olarak gezilebildiğini, bu teknolojinin hem proje takımındaki herkese iletişimde çok yarar sağladığını hem de müşteri ihtiyaçlarını anlamada önemli bir araç olarak kullanıldığını belirtmiştir

16. Tarihi Eserlerin Fotogrametrik Yöntemle 3B Modellenmesi : Mimarların ve arkeologların tarihi eserler üzerinde çalışırken gereksinim duydukları kesin gösterim ve görselleştirmeyi sağlayan 3D modeller fotogrametrik yöntemle gerçekleştirilebilmektedir. Tarihi eserlerin korunmasında gereksinim duyulan 3B (texture) doku kaplı modeller ve bu modellerin sanal gerçeklikte gösterimi mümkündür.

17. Tarihi Eserlerin Fotogrametrik Yöntemle 3B Modellenmesi : Bir 3 boyutlu foto model, doku bilgisinin nesneye ait fotoğraflardan veya diğer optik kayıt sistemlerinden alındığı bir nesne modelidir.

18. Tarihi Eserlerin Fotogrametrik Yöntemle 3d Modellenmesi : Fotogrametrik veriden elde edilen modeli görselleştirmek için model VRML (Virtual Reality Modeling Language- Sanal Gerçeklik Modelleme Dili)'ne dönüştürülür. (Sanal gerçeklik), en basit şekliyle, bilgisayarda canlandırılan üç boyutlu görüntülerin arayüzler yardımıyla ekranda insanlara gerçek bir dünya gibi gösterilmesidir. [Chen, 1999].

19. Tarihi Eserlerin Fotogrametrik Yöntemle 3d Modellenmesi : Binaya ait ortofotolar Photomodeler yazılımında, tanımlanmış tüm yüzeyler ve bu yüzeyleri belirleyen en az 3 kontrol noktası seçilerek elde edilmiştir. Şekil de Photomodeler'da elde edilen ortofoto gösterilmektedir.

20. CBS ile üretilen mekansal verilerin 3 boyutlu web üzerinde görselleştirilmesi ve sorgulanması CBS ‘de yaratılan 3B bina modelleriVRML modellerine çevrilir. Modeller hakkındaki veriler  ilişkisel veritabanı yapısına kaydedilmiş ve sunucu taraflı sorgulama ile verilere erişim sağlanmıştır.

21. Digital Fotogrametrik Yöntemlerle 3B Modelleme; Yakın Resim Fotogrametrisi de denilen bu yöntemler bir nesne hakkında, üç boyutlu konumsal bilgi elde etmek için kullanılan ölçme teknolojileridir. 3B MODELLEME

22. Digital Fotogrametrik Yöntemlerle 3B Modelleme; Son yıllarda Digital fotogrametrinin kullanım alanlarının artmasının en önemli nedenlerinden biri, nesnelerin klasik fotoğraflardan veya kameralar ile yakın mesafeden çekilen dijital görüntüler üzerinden doğru bir şekilde ölçülmesi ve değerlendirilmesi neticesinde istenen hassasiyetin elde edilebilmesidir 3B MODELLEME Digital fotogrametri de, üç boyutlu verilerin elde edilmesi ve yüksek doğruluğa ulaşılması için değişik istasyonlardan ardışık ve bindirmeli görüntülerin çekilmesi şarttır. Bu şartı gerçekleştirmek için kamera düzeninin iyi tasarlanması ve işleme en uygun matematik modelin seçilmesi gerekmektedir. Ayrıca yüksek ölçü hassasiyetine ulaşılması, kamera ağ tasarımı olarak adlandırılan kaç tane kameranın, nereye ve nasıl yerleştirilebileceği, cisim üzerindeki kontrol noktalarının sayısı ve konumlarının nasıl olması gerektiği, uygun optimizasyon metodu kullanılarak sağlanmaktadır.

23. Digital Fotogrametrinin Kullanım Alanları - Mimarlıkta ve tarihi yapıların restorasyonunda, tanıtımında, belgelenmesinde vb. - Tıp alanında - Trafik kazalarında - Arkeolojide - Açık maden işletmelerinde - Deformasyon ölçülerinde - Kent ve Bölge Planlaması - Mühendislik Ölçmeleri - Yerkabuğu Hareketlerinin Tespiti - Erozyon Gözlemleri - Mimari Röleve 3B MODELLEME

24. Digital Fotogrametride veri toplama yöntemleri; 3B MODELLEME

25. Ödevler

26. Alkış,Z. 2005 ‘3B Modelleme’ Lisansüstü Ders notları • Asri,İ.2005 ‘3B Modelleme ve Alaeddin Camii Örneği’, Yüksek Lisans Tezi, Selçuk Üniversitesi, Fen Bil. Ens. Kaynaklar