Mathias Fringes


iSpot

ein Client zur 3D-Visualisierung georeferenzierter Daten


London mit verschiedenen Spots [link 01]

London mit verschiedenen Spots

Kurzdarstellung

Kurzbeschreibung

Das Programm "iSpot" verarbeitet und präsentiert ortsbezogene Daten und ihre geographische Lage als interaktive 3D-Grafik. Orte, an denen Inhalte wie Bilder, Texte oder 3D-Modelle und weitere Informationen hinterlegt werden können - die sogenannten "Spots" -können in Kategorien eingeteilt werden. Diese werden durch unterschiedliche Farben und Formen visualisiert. Der User kann sich durch eine Top-Down Baumstruktur von einem ganzen Land über eine Region und Stadt bis zu einem ganz bestimmten Gebäude durch die 3D-Welt bewegen.

KünstlerInnen / AutorInnen

  • Mathias Fringes, Student, FH Trier

Entstehung

Deutschland, 2005

Partner / Sponsoren

Beratung: Hilario Regueiro-Lopez _ evamann (www.evamann.de)

Eingabe des Beitrags

Mathias Fringes, 09.02.2006

Kategorie

  • kommerzielles Projekt

Schlagworte

  • Themen:
    • Informationsdesign |
    • Graphische Benutzeroberfläche GUI
  • Formate:
    • Software |
    • 3D |
    • interaktiv
  • Technik:
    • Java |
    • XML

Inhalt

Inhaltliche Beschreibung

Das Programm "iSpot" visualisiert eine geographische Datenstruktur als eine interaktive 3D-Szene.
Städte, Regionen und Länder werden als frei dreh- und zoombare 3D-Szenarien dargestellt, die weitere auswählbare 3D-Elemente enthalten. Diese sogenannten "Spots" stehen für den nächsten Detaillevel. Ein Land wie Deutschland kann in mehrere Regionen – die Bundesländer - aufgeteilt werden. Nach der Entscheidung des Users für eine Region, beispielsweise Bayern, öffnet sich der nächste Detaillevel, und zwar eine detaillierte Karte von Bayern mit allen größeren bayrischen Städten. Nun könnte München ausgewählt werden, und es erscheint eine neue Karte mit Strassen- und Gebäudeplänen. Hierauf befinden sich weitere Spots, die zusammengefasst eine Kategorie wie Museen, Hotels, Restaurants, Parks,… ergeben. Diese Spots können nun Informationen wie Texte, die die Öffnungszeiten und Preise angeben, Bilder aller Art – Anfahrtsskizzen, Ausstellungsstücke, Zimmer - oder 3D-Modelle im VRML-Format sein. Der User erkennt dadurch die geographischen Zusammenhänge besser und sieht interessante Objekte in seiner Umgebeung, die er sonst womöglich übersehen hätte, als wenn er nur eine Textbeschreibung vorliegen hätte.
In der 3D-Szene werden Spots gemäß ihrer Kategorie visualisiert; Museen könnten als rote 3D-Häuschen dargestellt, Städte als grüne Stecknadeln, das ist aber frei definierbar.
Für die Texturen der Umgebung werden Satellitenbilder der NASA über das Internet vom Global Mosaic WMS Server geladen. Zudem kann ein Gebiet mit zusätzlichen Informationen versehen, und dadurch detaillierter dargestellt werden, durch Höhenstufen über eine Heightmap, oder durch eigene Texturen, die anstelle des Satellitenbildes verwendet werden.

Die Datenstruktur, genannt 'application', also Anwendung, ist eine Sammlung von diversen Spots, Areas und ihren zugehörigen Kategorien. Ein Spot ist ein einzelner geographischer Punkt auf der Erde, der durch den Höhen- und den Breitengrad definiert ist, wie etwa ein Bauwerk oder der Mittelpunkt einer Stadt. Areas haben zusätzlich noch eine gewisse Breite und Höhe, wie Städte oder Regionen. Eine Area kann weitere Areas enthalten, so dass eine verschachtelte Struktur entsteht, die den verschiedenen Detaillevels entspricht. Ein Spot verweist auf Inhalte wie Bilder, Texte und 3D-Modelle. Die Struktur ist flexibel und dynamisch aufgebaut, so dass man auf der einen Seite durch viele Default-Angaben schnell zu einem sehenswerten Ergebnis kommt, auf der anderen Seite die Parameter so auf seine Anwendung anpassen kann, das eine möglichst breite Palette an realisierbaren Anwendungen entstehen kann (Foto-Tour, Bebauungsplaner, Bus-Verkehers-System, Touristenführer, ...).
Diese Struktur lässt sich durch eine XML Datei definieren, die beim Start von iSpot geladen wird.

Technik

Technische Beschreibung

Als Programmiersprache wurde Java verwendet, für die 3D-Visualisierung die Erweiterung Java 3D.
Die Satellitenbilder, die als Hintergrund-Textur verwendet werden, werden vom Global Mosaic WMS (Web Map Service) der NASA bezogen. (Link: http://onearth.jpl.nasa.gov/)
Die Datenstruktur für eine Anwendung wird in XML codiert.

Hardware / Software

Benötigte Hrdware:
128 MB RAM (abhängig von der geladenen Application)
Java ab Version 1.3.1
Java 3D für DirectX (nur Windows) oder OpenGL
spezielle 3D-Grafikkarte NICHT benötigt (Software-Rendering möglich)

Kontext

Hochschule / Fachbereich

FH Trier
Informatik

URL der Hochschule

» http://www.fh-trier.de [link 02]

Betreuer des Projekts

Prof. Dr. Georg Schneider

Kommentar des Betreuers

"iSpot" ist ein System, welches einerseits zum interaktiven Navigieren in geographischen Daten einlädt und hierbei ein leicht zu bedienendes und übersichtliches User Interface bereitstellt. Andererseits werden alternative Visualisierungs- und Zugangmöglichkeiten zu diesen geographischen Daten geliefert, welche diese sowohl in Nutzungskontexte als auch in geographische Kontexte einbetten. Erreicht wird dies durch 3D-Szenen, die das Hereinzoomen in geographische Bereiche ermöglichen. Ebenso ist die gleichzeitige Anzeige von verschiedenen Detaillierungsstufen oder Darstellungsformen in nebeneinander angeordneten Fenstern möglich.
So können beispielsweise für touristischen Anwendungen Hotels in verschiedenen Preisstufen unterschiedlich farblich gekennzeichnet oder sogar ausgeblendet werden, was eine Suche in mehrdimensionalen Räumen (hier: räumlich/monetär) erleichtert. Die Verwendung von Satellitenbildern, virtuellen Objekten und Photos hilft sowohl bei der wirklichkeitsnahen Darstellung, als auch bei der Verdeutlichung von zusätzlichen Aspekten der Anwendung.
Die konsequente Umsetzung des Systems mit modernen Techniken und Diensten (Java 3D, NASA Web Map Service) sowie die Entwicklung einer eigenen XML-Datenstruktur zur Szenenverwaltung zeigen auch die hohe Güte der technischen Umsetzung von "iSpot".

Seminar / Kurzbeschreibung

Bei der vorliegenden Arbeit handelt es sich um eine Diplomarbeit im Studiengang Informatik. Hierbei soll der Student in einer eigenständigen Arbeit zeigen, dass er ein komplexes Thema durchdringen kann, die benötigten Kenntnisse und Techniken identifizieren kann und sich gegebenenfalls in unbekannte Bereiche selbstständig einarbeiten kann.
Das Informatikstudium an der FH Trier bietet mehrere Vertiefungen an, wie zum Beispiel Kommunikationsdesign. Ziel hierbei ist es, den Studenten Schnittstellenqualifikationen und interdisziplinäres Arbeiten zu vermitteln. Herr Fringes hat seinen Schwerpunkt im Bereich des Kommunikationsdesign gewählt und bei seiner Diplomarbeit eng mit einer Design Agentur zusammengearbeitet.
Im Rahmen der Erstellung der Diplomarbeit muss der Studierende weiterhin sein Konzept und den Arbeitsfortschritt in regelmäßigen Abständen seinen Kommilitonen in Form einer Kurzpräsentation vorstellen und mit ihnen diskutieren.

Zuordnung Forschungsbereich

Die Arbeit ist dem Forschungsbereich "Webbasierte Systeme" zuzurechnen. Speziell in der Arbeit von Herrn Fringes geht es darum Umgebungsinformationen zu visualisieren und sie durch neuartige und intuitive Bedienungsformen für den Benutzer besser zugänglich zu machen.
Der Forschungsbereich "Webbasierte Systeme" beschäftigt sich allgemein mit Fragestellungen des Zugriffs auf Informationen und der Kommunikation von Systemen über das Internet. Neben technischen Fragestellungen, wie der praktischen Umsetzung und Evaluierung von standardisierten Protokollen und Formaten, steht der Aspekt der Usability im Vordergrund. Der einfache Zugriff über bekannte Bowser Interfaces und die Übertragbarkeit von Ergebnissen auf andere Plattformen (PDA, Handy) sind hierbei von großer Bedeutung.

  • › digital sparks 2006 [link 03]
  • › Beispiel für die geographische Datenstruktur [jpg] [JPEG | 98 KB ] [link 04]
  • › Weltkugel mit Städten auf den Kontinenten [png] [931 KB ] [link 05]
  • › London mit mehreren Spots [png] [1 MB ] [link 06]
  • › 3D-Modell einer Immobilie [png] [149 KB ] [link 07]
  • › Hotels in New York [png] [418 KB ] [link 08]
  • › Stadt Trier mit Höhenstufen [png] [506 KB ] [link 09]
  • › Spot mit Bild als Inhalt [png] [603 KB ] [link 10]