Graphical abstraction and progressive transmission in internet-based 3D-geoinformationsystems

Das Ziel der vorliegenden Arbeit besteht in der Entwicklung eines umfassenden Konzepts zur Generierung einer aussagekräftigen interaktiven dreidimensionalen Präsentation eines ausgewählten raumbezogenen Datenbestandes unter spezieller Berücksichtigung der graphischen Abstraktion und progressiver Übertragung in einer heterogenen Netzwerkumgebung. Dabei wird das Konzept einer offenen verteilten GIS-Infrastruktur des OpenGIS Consortiums (OGC) [BüMc96] um dreidimensionale Geodaten erweitert werden. Hierzu wird ein 3D-Geodatenserver konzipiert und entwickelt. Im Gegensatz zu vorangegangenen Arbeiten wie [Lang99] liegt der Schwerpunkt nicht auf einer möglichst photorealisistischen Darstellung einer virtuellen Landschaft bzw. urbanen Region. Die visuelle Aufbereitung eines Datenbestandes soll vielmehr das Informationsziel des Benutzers möglichst gut unterstützen. Bestandteil eines solchen Prozesses ist nicht nur das eigentliche Rendering, sondern auch ein Selektionsprozess, der entscheidet, welche Bestandteile der Szene zum Informationsgehalt beitragen. Diese Art der Visualisierung wird graphische Abstraktion genannt. In einer heterogenen Netzwerkumgebung kommt neben dieser graphischen Abstraktion noch die Problematik der ressourcen-adaptiven Datenübertragung und Visualisierung hinzu. Es stellt sich dann nicht nur die Frage nach einer geeigneten Darstellung eines ausgewählten Datenbestandes, sondern auch nach einer adäquaten Übertragung der Daten, die dem Benutzer in möglichst kurzer Zeit ein erstes visuelles Ergebnis präsentiert. Zusätzliche Daten können nachträglich übertragen werden. Diese progressive Übertragung der Daten ist für die Nutzung von 3D-Informationen im Internet entscheidend [Ross98]. Kernbestandteile des in der vorliegenden Arbeit entwickelten 3D-Geodatenservers bilden ein Query-Datenmodells zur effizienten Analyse topologischer Beziehungen dreidimensionaler raumbezogener Daten, eine Methode zur Bewertung der Relevanz einzelner Features bezogen auf eine benutzerspezifische Anfrage und darauf aufbauend die Generierung einer graphischen Abstraktion des Anfrageergebnisses, die Entwicklung eines Kompressionsverfahrens für Dreiecksnetze zur progressiven Übertragung dreidimensionaler Modelle in einer Netzwerkumgebung und die prototypische Realisierung dieser Konzepte innerhalb eines 3D-Geodatenservers