Rochas virtuais de Lisboa - contributo para a sua divulgação utilizando modelação 3D e fotogrametria

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Gil, João Artur Pires
Data de Publicação: 2019
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
Texto Completo: http://hdl.handle.net/10451/38273
Resumo: Trabalho de projecto de mestrado, Sistemas de Informação Geográfica, Tecnologias e Aplicações, Universidade de Lisboa, Faculdade de Ciências, 2019
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spelling Rochas virtuais de Lisboa - contributo para a sua divulgação utilizando modelação 3D e fotogrametriaGeologiaLisboaModelação 3DFotogrametriaPix4DCityEngineArcGis OnlineENVITeses de mestrado - 2019Domínio/Área Científica::Engenharia e Tecnologia::Outras Engenharias e TecnologiasTrabalho de projecto de mestrado, Sistemas de Informação Geográfica, Tecnologias e Aplicações, Universidade de Lisboa, Faculdade de Ciências, 2019O objectivo de divulgação da geologia da região de Lisboa através da criação de modelos 3D de amostras geológicas implicava a escolha destas mesmas amostras. Na primeira fase foram estudadas as 4 folhas da Carta Geológica de Portugal que foram escolhidas para este projecto: a 34-A, 34-B, 34-C e 34-D. O estudo destas cartas permitiu conhecer melhor toda a história geológica da região de Lisboa o que por sua vez ajudou à escolha das amostras geológicas que se pretendiam modelar. As amostras foram escolhidas com base na sua importância para a geodiversidade regional e pela sua disponibilidade imediata para o começo do projecto. Ao mesmo tempo que se realizava este estudo, foi descarregado o modelo digital de terreno (MDT) produzido pela missão SRTM da NASA para utilizar como modelo de elevação no mapa 3D, feito a partir do software CityEngine. As folhas da carta geológica foram editadas (redução da resolução) para servirem de textura sobre o MDT. Foram também vectorizadas, para que pudessem servir para identificar, as formações geológicas na textura do mapa 3D. A vectorização, feita a partir de duas metodologias concorrentes (vectorização interactiva em ArcMap e classificação automática assistida em ENVI) permitiu produzir shapefiles das formações geológicas. Estas shapefiles, juntamente com o ficheiro TIN do MDT, foram utilizadas para produzir uma shapefile Multipatch. Este ficheiro foi colocado como um modelo transparente sobre o mapa 3D e permite a identificação das formações geológicas sobre a textura. Para a modelação 3D foi primeiro obtida a cobertura fotográfica de cada uma das amostras. Isto implicou a captura, numa plataforma rotativa, de pelo menos uma foto por cada 10º de rotação da amostra, para um total de 36 fotografias. No entanto foram sempre obtidas mais fotografias. Com a cobertura completa exportaram-se as fotografias para o computador e aqui elas foram importadas para o software Pix4D. Cada amostra foi dividida em pelo menos duas partes uma vez que uma só perspectiva sobre a amostra não a permitia cobrir a 100%. A partir das fotografias capturadas foram identificados pontos em comum em cada uma das partes da amostra. Estes pontos permitiram a união das partes. Com as partes unidas foi criada uma nuvem de pontos densa. Esta nuvem foi limpa de zonas que não pertenciam à amostra final. Finalmente foi criado o modelo 3D, a partir da nuvem de pontos densa e este foi exportado para um modelo OBJ. O processo foi repetido para cada uma das amostras. Em ArcMap foi criada uma base de dados das amostras. Esta base de dados foi carregada no CityEngine e permitiu o carregamento de cada um dos modelos 3D previamente criados. Aos modelos 3D ficou associada a informação sobre as amostras, que havia sido colocada na base de dados. Com todos os elementos na scene do CityEngine, este foi exportado para um ficheiro Webscene e foi carregado no ArcGis Online. Ficou criado o Mapa 3D. No website modelo.io foram também carregados os modelos 3D. A partir da plataforma wix.com foi criado um website de divulgação. Neste website foi colocado um visualizador do modelo 3D para cada uma das amostras. Cada amostra teve uma página individual com mais informações sobre o modelo e a amostra. A página principal do website permite escolher a amostra que o utilizador pretende visualizar e analisar interactivamente.The goal of disseminating the geology in the Lisbon region through the creation of 3D models of geological samples implied the choice of those samples. In the first phase of the project the 4 sheets of the Geological Map of Portugal chosen for the project were studied: the sheets 34-A, 34-B, 34-C and 34-D. The study of the charts allowed to better know the geological history of the region of Lisbon and that in its turn helped to choose the geological samples that were intended to model. The samples were chosen for its importance for the regional geological diversity and by its immediate availability for the beginning of the project. While this study was conducted, the digital terrain model (DTM) produced by the SRTM mission from NASA was downloaded to be used as a digital elevation model in the 3D map to be produced in CityEngine. The sheets of the Geological Map were edited (resolution reduction) to be used as the texture over the DTM. They were also vectorized so that they could serve to identify the geological layers in the texture of the 3D map. The vectorization made using two concurrent methodologies (interactive vectorization in ArcMap and automatic assisted classification in ENVI) allowed to produce the shapefiles of the geological layers. These shapefiles, together with the TIN file from the DTM, were used to produce a Multipatch shapefile. This file was placed in the 3D map, as a transparent model that allowed the identification of the geological layers over the texture. For the 3D modelling, it was acquired first the photographic coverage of each of the samples. This implied the capture, in a rotating platform, of at least one photo for each 10º of rotation of the samples, for a total of 36 photographs. More photos were always obtained, however. With the coverage complete, the photographs were exported to the computer and here they were imported to the software Pix4D. Each sample was split in at least two parts since only one perspective couldn’t cover 100% of the sample. Common points were measured in each part of the sample, starting from the photos. These points allowed the union of the parts. The dense point cloud was created with the parts united. This cloud was cleaned of zones that did not belong to the final sample. Finally, the 3D model was created, from the dense point cloud, and it was exported to an OBJ model. The process was then repeated for all the samples. In ArcMap, a database of the samples was created. This database loaded to CityEngine allowed the loading of all the 3D models previously created. To the 3D models it got associated the information about the samples that was placed in the database. With all the elements in the CityEngine scene, the Webscene file was exported and loaded to ArcGis Online. The 3D map was created. The 3D models were loaded into the modelo.io website. The divulgation website was created from the platform wix.com. In this website it was placed a 3D model viewer for each of the samples. Each sample had an individual page with more information about the sample and the model. The main page of the website allows the user to pick the sample it wants to view and analyse it interactively.Redweik, Paula Maria,1961-Repositório da Universidade de LisboaGil, João Artur Pires2019-05-17T16:17:22Z201920192019-01-01T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/10451/38273TID:202231569porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãoinstacron:RCAAP2023-11-08T16:35:55Zoai:repositorio.ul.pt:10451/38273Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireopendoar:71602024-03-19T21:52:07.887580Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãofalse
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