Danmarks højdemodel visualiseret i 3D i WebGL

Session

Data Science

Resume

Danmarks nye højdemodel fra 2015 er frigivet som åbne data og er dermed til potentiel anvendelse og gavn for alle. Datasættet er optaget og bearbejdet i unik og hidtil uset opløsning og præcision. Men med øget detaljegrad følger tilsvarende store datamængder, hvilket kan gøre arbejdsgangen tung, også selvom man f.eks. blot ønsker en hurtig visualisering af et landskab eller udtræk af et lille område fra højdekortet. Der er derfor en risiko for, at mulige nye anvendelsesmuligheder forpasses, fordi datasættet kan være svært tilgængeligt for ikke-eksperter.

Jeg vil præsentere, hvordan højdemodellen kan visualiseres og gøres tilgængelig i 3D direkte i en webbrowser (https://denmark3d.alexandra.dk/). Løsningen giver brugerne mulighed for let at navigere interaktivt rundt i hele højdemodellen uden at skulle installere specielle programmer eller downloade store datasæt på forhånd.

Målgruppe

Virksomheder, som kan se potentiale i at udnytte højdemodellen.

Teknisk interesserede, som vil vide, hvordan man kan 3D visualisere et terapixels datasæt i realtid i en webbrowser.

Open data communitiet, som får et eksempel på frie data i anvendelse.

Alle, som gerne vil se deres eget hus i 3D.

Abstract

Danmarks nye højdemodel fra 2015 er frigivet som åbne data. Den er dermed tilgængelig til potentiel anvendelse og til gavn for alle.

Datasættet er optaget og bearbejdet i unik og hidtil uset opløsning og præcision blandt nationale og frie højdekort. Den nye og forbedrede datakvalitet åbner op for en række nye anvendelser af datasættet bl.a. realistiske visualiseringer af bygge- og anlægsprojekter, præcise vandsimuleringer, arkæologi, osv. Men med øget detaljegrad følger også tilsvarende store datamængder, hvilket kan gøre arbejdsgangen data- og procestung med krav til erfaring af bearbejdning af GIS-data, også selvom man f.eks. blot ønsker en hurtig visualisering af et landskab eller et udtræk af et lille område fra højdekortet. Der er derfor en risiko for, at mulige nye anvendelsesmuligheder forpasses, fordi datasættet kan være svært tilgængeligt for ikke-eksperter.

Jeg vil præsentere, hvordan Danmarks højdemodel kan visualiseres og gøres tilgængelig i 3D direkte i en webbrowser. Løsningen giver brugerne mulighed for let og hurtigt at navigere interaktivt rundt i hele højdemodellen uden at skulle installere specielle programmer eller downloade store datasæt på forhånd. Datasættet vises i den fulde opløsning, hvilket svarer til en raster med en billion pixels for et domæne på 400 km x 400 km i 40 cm horisontal opløsning.

For at kunne håndtere denne enorme datamængde effektivt, er det nødvendigt kun at hente dele af højdekortet i passende detaljegrad (zoomniveau) i forhold til brugerens synsfelt. Denne form for streaming benyttes også til traditionelle 2D Web Map Tile Services (WMTS) som f.eks. openstreetmaps, google maps, etc. I 3D viser opgaven sig dog at være noget mere kompliceret, idet man har brug for at vise høj detaljegrad tæt på, mens man kan nøjes med lavere detaljegrad langt væk. Dette betyder, at man i 3D skal holde styr på alle zoomniveauer samtidigt, mens man i 2D kun arbejder med ét zoomniveau ad gangen.

Til selve realtidsvisualiseringen benytter vi grafikprocessoren, som tilgås i browseren igennem WebGL. Denne teknologi er nu vidt udbredt i webbrowsere på stort set alle platforme fra desktop computere til tablets og mobiltelefoner. Ved at implementere løsningen i WebGL kan højdekortet derfor gøres let tilgængeligt for et bredt publikum.

Endvidere kan man fra webapplikationen vælge et udsnit af Danmarks Højdemodel, der kan eksporteres som 3D model til efterfølgende bearbejdning i andre programmer. Dermed kan højdemodellen let gøres anvendelig i brancher, som ikke nødvendigvis har kendskab til GIS, f.eks. i animations- og visual effects industrien. I tilsvarende eksempler, hvor helt andre brancher kunne tænkes at bringe højdemodellen i anvendelse, vil teknologiplatformen ligeledes let kunne videreudvikles og tilpasses et konkret behov.

En online demonstration kan ses på https://denmark3d.alexandra.dk.

Danmarks højdemodel visualiseret i 3D i WebGL
Thomas Kjeldsen
Alexandra Instituttet