Drukuj Eksport do pliku (MS Word)
Nazwa przedmiotu:
Standardy i konwersja danych 3D
Koordynator przedmiotu:
dr inż. Krzysztof Bakuła
Status przedmiotu:
Fakultatywny ograniczonego wyboru
Poziom kształcenia:
Studia I stopnia
Program:
Geoinformatyka
Grupa przedmiotów:
Obieralne
Kod przedmiotu:
1060-GI000-ISP-4004
Semestr nominalny:
4 / rok ak. 2021/2022
Liczba punktów ECTS:
2
Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
Obliczania punktów ECTS dla przedmiotu 1) Liczba godzin kontaktowych - 33 godziny, w tym: a) uczestnictwo w wykładach - 15 godzin, b) uczestnictwo w ćwiczeniach - 15 godzin, c) udział w konsultacjach - 3 godziny. 2) Praca własna studenta - 30 godzin, w tym: a) przygotowanie do zajęć - 10 godzin, b) wykonywanie ćwiczeń w domu i sporządzenie sprawozdań - 10 godzin, c) przygotowanie do sprawdzianów - 10 godzin. RAZEM: 63 godziny - 2 punkty ECTS.
Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:
1,3 punktu ECTS - liczba godzin kontaktowych - 33 godziny, w tym: a) uczestnictwo w wykładach - 15 godzin b) uczestnictwo w ćwiczeniach - 15 godzin, c) udział w konsultacjach - 3 godziny.
Język prowadzenia zajęć:
polski
Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:
1,4 punktu ECTS - 35 godzin, w tym: a) uczestnictwo w zajęciach ćwiczeniowych - 15 godzin; b) przygotowanie do zajęć - 10 godzin; c) ćwiczeń w domu i sporządzenie sprawozdań - 10 godzin,
Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:
  • Wykład15h
  • Ćwiczenia15h
  • Laboratorium0h
  • Projekt0h
  • Lekcje komputerowe0h
Wymagania wstępne:
Zna podstawy oprogramowania GIS. Zna podstawy geometrii obliczeniowej. Zna podstawy programowania w dowolnym środowisku programistycznym.
Limit liczby studentów:
30
Cel przedmiotu:
Celem przedmiotu jest zapoznanie studentów z najbardziej popularnymi i przydatnymi formatami danych 3D, właściwym sposobem ich przetwarzania i konwersji pomiędzy formatami. Tematyka przedmiotu dotyczy zarówno danych w zapisie 2.5 D (w postaci numerycznych modeli wysokościowych, metod ich interpolacji, porównania i oceny produktów pochodnych modeli wysokościowych uzyskanych z danych z różnych źródeł i w różnych formatach), jak i danych 3D w postaci siatek opisujących bryły i powierzchnie, a także modeli trójwymiarowych.
Treści kształcenia:
Wykłady: 1. Przegląd podejść w zapisie danych i modeli wysokościowych: - zapis geometrii 3D (model wektorowy, siatki powierzchni, drzewo ósemkowe etc., - zapis geometrii 2.5 D (model TIN, model rastrowy, model w strukturze hierarchicznej, siatka heksagonalna). 2. Akty i normy prawne warunkujące standardy danych 3D. 3. Formaty zapisu danych 3D - filozofia i ograniczenia: - kwestia zapisu brył a siatek, możliwość zapisu punktów i tekstur, konsekwencje przechodzenia pomiędzy formatami, - problematyka konwersji formatów 3D pomiędzy strukturami zapisującymi dane 3D w różny sposób. 4. Konwersja danych 3D do danych rastrowych 2.5 D kwestia metod interpolacji, kwestia rozdzielczości modelu i źródła danych. 5. Konwersja danych 3D do danych w strukturze siatek. 6. Konwersja typów modeli 2.5 D: - TIN do modeli rastrowych GRID, - konwersja modeli rastrowych do modeli TIN - algorytmy wyszukiwania punktów istotnych. Ćwiczenia: 1. Zasady tworzenia i konwersji numerycznych modeli wysokościowych z danych geodezyjnych - wpływ struktury zapisu, metody interpolacji, źródła danych na dokładność tworzonego modelu i wynik analiz przestrzennych - ćwiczenie z użyciem Model Buildera i/lub skryptów Python). 2. Wykonanie programu do konwersji danych 3D pomiędzy wybranymi formatami danych bez wykorzystania gotowych bibliotek programistycznych - ćwiczenie do wykonania w wybranym środowisku programistycznym. 3. Konwersja danych 3D pomiędzy różnymi formatami - analiza strat informacji, jakie mogą pojawić się przy takich przekształceniach (ćwiczenie z użyciem skryptów Python i/lub ModelBuildera).
Metody oceny:
Do zaliczenia wykładu wymagane jest uzyskanie pozytywnych ocen z dwóch sprawdzianów. Do zaliczenia ćwiczeń wymagane jest: wykonanie wszystkich tematów/projektów przewidzianych programem zajęć i uzyskanie pozytywnych ocen ze wszystkich sprawozdań.
Egzamin:
nie
Literatura:
1. Bakuła K.: Materiały z wykładów 2. Kurczyński: Fotogrametria. PWN, 2014 3. Kolbe, T. H. (2009). Representing and exchanging 3D city models with CityGML. In 3D geo-information sciences (pp. 15-31). Springer, Berlin, Heidelberg 4. Biljecki, Filip, Hugo Ledoux, and Jantien Stoter. "An improved LOD specification for 3D building models." Computers, Environment and Urban Systems 59 (2016): 25-37. 5 Ostrowski, W., M. Pilarska, J. Charyton, and K. Bakuła. "Analysis of 3D building models accuracy based on the airborbe laser scanning point clouds" International Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing & Spatial Information Sciences 42, no. 2 (2018).
Witryna www przedmiotu:
-
Uwagi:
brak

Efekty uczenia się

Profil praktyczny - wiedza

Charakterystyka GI.ISP-4004_W1
Zna podstawowe podejścia w zapisie danych trójwymiarowych oraz ich podstawowe formaty
Weryfikacja: zaliczenie obydwu sprawdzianów na pozytywną ocenę
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_W07
Powiązane charakterystyki obszarowe: I.P6S_WG
Charakterystyka GI.ISP-4004_W2
zna możliwości i narzędzia konwersji pomiędzy formatami danych trójwymiarowych
Weryfikacja: zaliczenie dwóch sprawdzianów, zaliczenie samodzielnie wykonywanych projektów
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_W07, K_W09
Powiązane charakterystyki obszarowe: I.P6S_WG
Charakterystyka GI.ISP-4004_W3
zna podstawowe normy prawne i wytyczne odnośnie standardów danych trójwymiarowych
Weryfikacja: zaliczenie dwóch sprawdzianów z wykładów
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_W07
Powiązane charakterystyki obszarowe: I.P6S_WG

Profil praktyczny - umiejętności

Charakterystyka GI.ISP-4004_U1
posiada umiejętność oceny rezultatów przetworzeń pomiędzy formatami, konwersji danych i wyciągania wniosków z przeprowadzonych działań na danych trójwymiarowych
Weryfikacja: zaliczenie na pozytywną ocenę projektów realizowanych podczas ćwiczeń
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_U01
Powiązane charakterystyki obszarowe: I.P6S_UW
Charakterystyka GI.ISP-4004_U2
umie wykorzystywać źródła internetowe i dostępną literaturę do rozwiązywania zdefiniowanych zadań związanych z przetwarzaniem i konwersją danych 3D w wybranym środowisku programistycznych lub za pomocą wybranego języka programowania
Weryfikacja: zaliczenie na pozytywną ocenę projektów realizowanych podczas ćwiczeń
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_U01
Powiązane charakterystyki obszarowe: I.P6S_UW