Virtual Reality (VR) und Open Source Software: Ein Workflow zur Konstruktion einer interaktiven kartographischen VR-Umgebung zur Erkundung urbaner Landschaften

Virtual Reality (VR) and Open Source Software: A Workflow for Constructing an Interactive Cartographic VR Environment to Explore Urban Landscapes

Dennis Edler, Adalbert Husar, Julian Keil, Mark Vetter, Frank Dickmann; Bochum und Karlsruhe

In jüngster Zeit sind durch Innovationen in der Computer- und Videospielindustrie erschwingliche Hardware- und Softwarelösungen zur Virtual Reality (VR) entwickelt worden, die nun als Massenmedien etabliert sind. Mit aktuellen VR-Headsets, wie bspw. HTC Vive und Oculus Rift, können daheim Spiele gespielt werden, während der Spieler selbst Teil der VR-Landschaften wird, die er durch übertragene natürliche Körperbewegungen beeinflussen und steuern kann. Darüber hinaus können Nutzer freie und quelloffene Spiel-Engines downloaden und mit ihnen eigene virtuelle Landschaften erstellen. Diese Spiel-Engines sind kompatibel mit quelloffener 3D-Modellierungssoftware, die in der Kartographie eingesetzt wird. Dadurch können Kartographen eigene VR-Umgebungen schaffen, die auf freien Daten, freier Modellierungs-Software und freien Spiele-Engines beruhen. In diesem Aufsatz wird ein Projekt-Workflow vorge schlagen, der zur Konstruktion einer urbanen VR-Landschaft, ohne Kosten für Daten und Software, eingesetzt werden kann. Das Produkt dieses Workflows ist eine VR-Applikation des Campus der Ruhr-Universität Bochum (RUB), die perspektivisch als virtuelles Orientierungssystem für Campus-Besucher, wie bspw. neue Geographie-/Geomatik-Studierende, die ihre Kartographie-Dozenten suchen, angeboten werden könnte.

In recent years, hardware and software innovations in the computer and video game industries have established affordable Virtual Reality (VR) systems as mass media products. Modern VR headsets, such as HTC Vive and Oculus Rift, are used to play games at home, while being part of VR landscapes controlled via natural body movements transported from the real world. Moreover, users can download open source game engines and create their own
virtual landscapes. These game engines are compatible with established cartographic 3-D modelling software. Cartographers can now build their own spatially precise and cartographic VR environments based on open data, open source modelling software and open source game engines. The project presented in this paper suggests a workflow of constructing an urban VR landscape without any costs for data and software. The final product is a VR application representing the campus of Ruhr-University Bochum (RUB), which is planned to be offered as a virtual orientation system for campus visitors, such as new geography/geomatics students trying to locate their cartography lecturers.

Design und Implementierung von Reisezeit-Kartogrammen

Design and Implementation of Travel-time Cartograms

Lina Wang, Linfang Ding, Jukka M. Krisp, Xiang Li; Augsburg

Ein Kartogramm zur Darstellung von Fahrzeiten ist eine effektive Methode zur Darstellung des zeitlichen Abstandes (z. B. Reisezeit) von einem gegebenen Punkt zu den anderen Punkten auf einer Karte. Die Geographie wird entsprechend verformt. In dieser Arbeit schlagen wir eine Methode zur Erzeugung von Kartogrammen auf der Basis von Moving Least Squares (MLS) vor. Es werden topologische Fehler, die durch den Transformationsprozess
erzeugt werden, dokumentiert. Kern der Untersuchungen sind verschiedene Visualisierungsmethoden, die Reisezeit-Kartogramme und deren Verformung darstellen. Es werden eine 2D- und 3D-Visualisierungsmethoden zur Darstellung der Kartogramme vorgestellt. Exemplarisch verwenden wir die Fahrtzeit von Zügen aus München zu anderen ausgewählten bayerischen Städten zu einem bestimmten Zeitpunkt. Die Ergebnisse zeigen verschiedene Darstellungen von Kartogrammen, bezogen auf die zeitliche Distanz zwischen München und ausgewählten Städten aus unterschiedlichen Perspektiven.
Insgesamt haben Reisezeit-Kartogramme das Potenzial, die Zentralität eines Standorts in Bezug auf andere Standorte darzustellen. Wir schlagen vor, dies als ein Planungs-Werkzeug zu nutzen, um räumliche Beziehungen zu kommunizieren.

A travel-time cartogram is an effective method for representing travel time distances from a given point to the other points on a map and the geographic space is deformed accordingly. Compared with other map representations, users can identify travel-time distances on travel-time cartograms more easily because of the geometric deformations according to travel time. However, there are challenges when generating travel-time cartograms, including inconsistent map scales, topological errors and a lack of spatial deformation visualization. In this paper, we suggest a framework for addressing these
challenges. More specifically, we propose: (1) three design principles to keep the scale of the transformed map the same with its original map; (2) a number of constraints to adjust topological errors generated by the process of transformation based on Moving Least Squares (MLS); and (3) 2-D and 3-D visualization methods to represent travel-time cartograms and their deformation. We use the travel time of trains from Munich to other selected cities in Bavaria as a case study. The results show that our method is applicable and the visualizations depict the time distance relationship between Munich and other cities from different perspectives.

Räumliche Analyse von Nichtwohnbaustrukturen – was können ATKIS-Daten leisten?

Spatial Analysis of Non-residential Structures – What can ATKIS Data Achieve?

Jörg Hennersdorf, Karin Gruhler und Iris Lehmann, Dresden

Der Nichtwohnbaubereich ist in Deutschland, wie auch in anderen Ländern, nach wie vor zu wenig erforscht. In unterschiedlichen Kontexten (Ressourcen, Stadtökologie) ist er aber von Bedeutung. Aufgrund der großen Heterogenität der Strukturen des Nichtwohnbaus lassen sich diese lediglich bezogen auf ausgewählte Nutzungen typisieren und beschreiben. Im Vergleich dazu können Wohnbaustrukturen auf Grundlage charakteristischer Bebauung typisiert abgebildet und mithilfe von strukturellen, ökonomischen und ökologischen Kennwerten (Siedlungsdichte, Energieverbrauch, Materialeinsatz) beschrieben werden. Für Nichtwohnbaustrukturen fehlen entsprechende Methoden und Ansätze. In dem hier vorgestellten Beitrag werden die Möglichkeiten und Grenzen der Abbildung und Beschreibung von Nichtwohnbaustrukturen mithilfe von Geobasisdaten, insbesondere des ATKIS-Basis-DLM, aufgezeigt.

The non-residential construction sector is still under-researched in Germany and elsewhere despite its considerable importance in various contexts (resources, urban ecology). Due to the great heterogeneity of structures in the non-residential sector, these can only be classified and described in relation to selected uses. In comparison, residential building structures can be modelled on the basis of typical buildings and characterized by structural, economic and ecological parameters (settlement density, energy consumption, material use). Appropriate methods and approaches are lacking for non-residential structures. This article discusses the possibilities and limitations when attempting to model and characterize non-residential structures using geodata, especially ATKIS-Basis-DLM.