3D modelovanie v zariaďovaní lesov a lesníckej praxi

Ján Šimkovič

3D modelovanie a jeho využitie pri formovaní dizajnu lesnej krajiny je používané hlavne vo Veľkej Británii. Modelovanie sa tu využíva pri projektovaní ťažieb a následného zalesnenia tak, aby tieto boli v harmónii s okolitou krajinou. Veľký význam má určenie výhľadových bodov – miest, z ktorých je možné vidieť významnú časť krajiny. Aj keď dizajn lesnej krajiny v našich republikách je určovaný hlavne rámcovými smernicami hospodárenia, 3D modelovanie sa môže stať zaujímavou súčasťou výsledného diela zariaďovateľa lesov. Ako príklad je uvedený 3D model terénu a 3D simulácia vzhľadu porastu s hospodárskymi opatreniami.

Konfigurácia terénu a výškové rozdiely sú dôležitým terénnym prvkom nielen pre zariaďovateľa, ale aj pre pestovateľa, ťažbára či turistu. Tretí rozmer (výška terénu) sa znázorňuje na mapách pomocou vrstevníc. Výkonná výpočtová technika a dostupné programové vybavenie umožňujú pomerne jednoduchú, rýchlu a finančne nenáročnú tvorbu 3D modelov v počítači, takže výšku môžeme vnímať priestorovo. Všetky vstupy sa zisťujú priamo pri zariaďovaní lesa. Potrebný je súradnicovo umiestnený polohopis (letecká snímka, porastová alebo ťažbová mapa) a zvektorizovaná sieť vrstevnicových čiar s uvedeným výškovým atribútom v databáze. Výsledkom týchto vstupov a príslušnej prípravy je 3D model, ktorý sa pomocou 3D prehliadača zobrazuje na obrazovke počítača.

Príprava 3D modelu a prehliadače

Prípravou 3D modelu sa rozumie programové spracovanie vstupov pre 3D prehliadač. Najlacnejším postupom je príprava za pomoci jazyka VRML (Virtual Modeling Language). Jeho jednoduchosť spočíva v tom, že je formátom textového súboru. Potrebný je editor textov (NotePad, WordPad...), príslušná znalosť programových skriptov a 3D model je hotový. Okrem vytvorenia modelu, ktorý je možné prehliadať, umožňuje VRML aj interaktívnu komunikáciu s užívateľom. Kliknutím počítačovej myši na prvok 3D modelu, napr. kmeň stromu, je možné aktivovať naprogramovanú reakciu - strom sa spíli. VRML dovoľuje vkladať aj multimediálne prvky (video, obraz zvuk).

Najpoužívanejším prehliadačom 3D modelov je Cortona (Parallelgraphics Limited) a GLView (Holger Grahn). Obidva prehliadače sú distribuované ako freeware - teda zdarma. Cortona je integrovaná priamo do Internet Exploreru, zatiaľ čo GLView je samostatne spúšťateľným programom. Možnosti obidvoch prehliadačov sú takmer rovnaké - obidva umožňujú prelet nad modelom (krajinou), približovanie modelu (zoom funkcie), natáčanie modelu a iné konfiguračné nastavenia. Súčasné cenovo dostupné PC zabezpečujú plynulú prácu s pomerne rozsiahlou výmerou územia. Prehliadače boli testované na výmere 5000 ha, pričom 3D model bol pokrytý leteckou snímkou, porastovou, ťažbovou a turistickou mapou. Obrazové rozlíšenie dokumentujú obrázky v texte. V prípade potreby detailnejšieho rozlíšenia je možné model rozdeliť na časti.

Simulácie

Simulácie vzhľadu porastu na počítači prestávajú byť akademickou záležitosťou a je vhodný čas, aby sa stali súčasťou praxe zariaďovateľa či lesného hospodára. Potrebný je počítač, cenovo prístupný software a základné popisové veličiny porastu.

Na simulácie sa dá použiť napríklad program SVS - Stand Visualization System (Robert J. McGaughey), ktorý je šírený tiež bezplatne. V programe je možné vytvoriť jednotlivé zložky etáže a drevinového zastúpenia porastu. V jednom z programových modulov sa vytvorí tvar stromu (celková výška stromu, výška koruny, tvar koruny, hustota a tvar zavetvenia, farba kmeňa, farba vetiev a stanovišťa). Vytvorené zložky porastu sa rozmiestnia na ploche. Model je možné prehliadať, otáčať, zoomovať. Zabezpečený je aj export do VRML, takže okrem SVS prehliadača nie je problém potom použiť aj vyššie spomenuté prehliadače Cortona a GLView.

SVS systém obsahuje aj modul simulácie hospodárskych opatrení. V simulovanom poraste sa vyberú stromy určené do ťažby (jednotlivým vyznačením - kliknutím počítačovej myši na jednotlivé kmene, alebo zadefinovaním hrúbkového rozsahu stromov určených do ťažby). Zloženie porastu a modelované hospodárske opatrenie sa dajú zobraziť aj grafom alebo tabuľkou v príslušnom programovom module. Zariaďovateľ takto získava jednoduchý nástroj vizualizácie návrhu hospodárskeho opatrenia (prebierky, obnovnej ťažby) rôznej intenzity.

Využitie

Vyššie spomenuté programy (Cortona, GLView, SVS) je možné stiahnuť z internetu. Niektoré porastové simulátory okrem znázornenia vzhľadu porastu, či návrhu hospodárskych opatrení umožňujú simulovať aj dlhodobý vývoj porastu s modelovaním prírodných a ľudských vplyvov na existenciu lesa. Vizualizácia lesnej krajiny sa môže stať vhodným doplnkom napomáhajúcim tvorbe harmonického lesného prostredia pri zariaďovaní lesov, priestorového znázornenia územia pri schvaľovaní lesných hospodárskych plánov, praktického použitia pri zalesňovaní, ťažbe či prezentácii turistického využitia krajiny.

Adresa autora: Ing. Ján Šimkovič,

Lesotaxácia, s.r.o., Žilina

e-mail: Tato e-mailová adresa je chráněna před spamboty. Pro její zobrazení musíte mít povolen Javascript.