Visualisierung von Vermessungsdaten
Für das Vermessungsbüro IAGV aus Regensburg habe ich für das Ende des Jahres 2022 eine visuelle Aufbereitung von Daten erstellt. In diesem Artikel zeige ich euch, wie ich es gemacht habe.
Um was geht es?
Eine der Haupttätigkeiten des IAGV ist das Vermessen und Einmessen von Glasfaserkabeln für den Breitbandausbau in Bayern. Dabei wird vor dem Bau der Leitung auf der Baustelle angezeigt, wo diese Leitung liegen darf. Nach dem Bau wird der tatsächliche Leitungsverlauf dokumentiert. Zum Abschluss dieses Jahres sollten die Tätigkeiten der letzten sechs Jahre in einer schönen, einfachen Art visualisiert werden. Der ursprüngliche Gedanke, alle vermessenen Leitungen auf einer Landkarte einzuzeichnen und ein Bild daraus zu erstellen, wurde schnell verworfen. Zu viele Linien machten das Bild nicht gerade übersichtlich. Wir haben uns daraufhin für ein Video entschieden, indem über eine animierte Erde geflogen wird und die einzelnen Gebiete besonders hervorgehoben wurden. Das Video soll für Werbezwecke (Instagram, YouTube, TikTok) und auf der eigenen Website verwendet werden.
Wie wirds gemacht?
Datenaufbereitung
In der Vermessungsbranche ist das Programm AutoCAD von Autodesk weit verbreitet, um aus den Rohdaten Pläne zu erstellen. Auch in diesem Fall liegen die Linienverläufe der vermessenen Trassen in AutoCAD Zeichnungen (DWG Dateien) vor. Für die Visualisierung von geografischen Informationen ist jedoch ein anderes Format verbreitet. Das KML Format, welches zum Beispiel in Google Maps / Earth Verwendung findet. Der erste Schritt ist es, die DWG Dateien von uninteressanten Daten zu bereinigen und daraus KML Dateien zu erstellen.
Das Problem
Es gibt fast (keine) Tools oder Bibliotheken um DWG Dateien zu lesen oder diese zu Konvertieren, da es ein proprietäres Format ist. Ein weiteres Problem sind die unterschiedlichen Referenzsysteme, in denen die Koordinaten vorliegen. Während das KML Format WGS 84 verwendet, liegen die Daten in Gauss-Krüger bzw. UTM vor.
Die Lösung
AutoCAD Civil3D verfügt selbst über eine Methode, um KML Dateien zu exportieren. Da Lizenzen für AutoCAD bereits vorhanden sind und daher keine zusätzlichen Kosten verursachen ist es der einfachste Weg dieses zu automatisieren. Die Transformation der Koordinaten wird praktischerweise auch gleich mit erledigt.
Da mehrere Hundert Dateien vorliegen, muss die Konvertierung automatisch geschehen. Dabei hilft uns ein Blick in die AutoCAD Kommandozeilenparameter:
- /i Öffnet eine angegebene Zeichnung
- /b Führt eine angegebene Scriptdatei aus
AutoCAD Skriptdateien enthalten einfach eine Liste von Kommandos, die der Reihe nach ausgeführt werden. Wir können also zuerst eine Skriptdatei erzeugen, die den Export anstößt und das Programm dann wieder beendet.
(command "-mapexport" "OGCKML" "<<Zielpfad>>" "J" "<<Profilpfad>>" "F")
quitAnschließend rufen wir AutoCAD auf, um die Konvertierung durchzuführen.
acad.exe /ld "AecBase.dbx" /p "<<C3D_Metric>>" /product C3D /language de-DE /nologo /i "<<Zeichnung>>" /b "<<Skriptdatei>>"Um das ganze voll automatisiert ablaufen zu lassen, habe ich ein kleines C# / .NET Programm erstellt, welches den Projektordner nach Zeichnungen mit einem bestimmten Dateinamen durchsucht und diese in KML Datei umwandelt. In einem weiteren Schritt wurden diese Dateien zu einer einzigen KML Datei vereinigt. Für interessierte ist das Programm hier zu finden.
Die Animierung der Erde
Mit dem Earth Studio bietet Google eine Möglichkeit, mit einer virtuellen Kamera über den Globus zu fliegen und daraus Videos zu erstellen. Die Qualität, vor allem des 3D Geländes und der Gebäude sind beeindruckend. Unsere KML Datei mit den Trassenverläufen lässt sich hier als Overlay einfügen.
Über eine vorher eingestellte Dauer lassen sich verschiedenste Einstellungen der Kamera (Position, Höhe, Neigung, Drehung) über Keyframes animieren.
Ich habe mich dazu entschieden, im ersten Schritt ein Intro zu animieren. Die Kamera startet aus dem Weltall über Südamerika, und fliegt dann schneller werdend in geringerer Höhe auf Europa zu und landet in Regensburg. Nach einem Schwenk über die Altstadt von Regensburg, kreist die Kamera einmal um Hainsacker, wo sich das Büro von IAGV befindet, bevor schließlich über die eigentlichen Trassen geflogen wird.
Die Animation kann anschließend gerendert und in Adobe AfterEffects zur weiteren Bearbeitung importiert werden.
Finale Schritte
Über dem Büro in IAGV wurde noch ein Marker mit dem Firmenlogo angebracht. Die Trassen waren in dem unbearbeiteten Video (in Blau) nicht so gut sichtbar wie erwünscht, daher habe ich diese mit einem Leuchteffekt versehen.
Mit Adobe Premiere wurde noch die Geschwindigkeit einzelner Animationen angepasst, das IAGV Wasserzeichnen unten links eingefügt und das ganze mit Musik versehen. Und damit war das Video fertig.
