Bakalářská práce se zabývá pokročilou vizualizací a analýzami digitálních 3D modelů a jejich následné prezentace pomocí různých webových aplikací. V práci je popsán průběh získávání dat pomocí metody UAV a jejich fotogrammetrické zpracování. Jedná se o data ze snímkování téměř suchého koryta části řeky Vltavy, nacházející se pod v. n. Lipno I. Tento úsek je znám díky své sjízdné náročnosti, přírodním prvkům v korytě a každoročně pořádaném mistrovství České republiky ve slalomu a sjezdu na divoké vodě.
Mezi další popisované kroky v práci patří tvorba webové mapové scény, ve které jsou integrovány podkladové vrstvy ortofota a digitálního modelu (DMR 5G) společně s modely koryta a staveb. Součástí práce je také tvorba 3D virtuálního průvodce korytem řeky, ve kterém je vyznačena ideální linie projetí dohromady s orientačními body, podle kterých kanoisté přizpůsobují svojí jízdu. Virtuální model je možný vizualizovat v prostředí virtuální reality, a to díky webové aplikaci Sketchfab a její nadstavbě, kam se celý model nahrál a byl obohacen o uvedené orientační body.
Zmíněná webová mapová scéna a virtuální 3D model byl společně s doplňujícím textem a videem tréninkové jízdy kajakáře vložen do story mapy. Výsledný průvodce byl pojmenován jako "Lipenské peřeje: 3D canoe guide. Tento průvodce zájemce provede korytem Vltavy na začátku Čertových proudů" a považuje se za hlavní výstup této bakalářské práce.
Mezi fyzické přílohy této práce patří reálný 3D model koryta řeky, ve kterém proběhla simulace vodního průtoku. Koryto bylo zhotovené na 3D tiskárně Prusa i3 MK3S. Výsledný model byl rozdělen na čtyři tisknuté části v měřítku 1 : 500. Modelu byly domodelovány boční stěny, které sloužily k udržení vody v korytě při experimentu. Důvodem simulace proudění bylo pozorování rozdílů chování vody v modelu a v reálném prostředí.
Annotation in English
The Bachelor thesis deals with advanced visualization and analysis of digital 3D models and their subsequent presentation using various web applications. The work describes the process of data acquisition using the UAV method and their photogrammetric processing. These are data from imaging of the almost dry riverbed of the part of the Vltava river located below the Lipno dam I. This section is known for its wild water, great stones, and the annual Czech Slalom and Downriver Championships.
Other described steps in the work include the creation of a web map scene where the underlying layers of orthophoto and 3D DEM are connected with models of riverbeds and buildings. Moreover, the creation of a 3D virtual guide through the riverbed was made, in which the ideal line of transit is marked together with the landmarks according to which canoeists adapt their ride. The virtual model can be visualized in a virtual reality environment, thanks to the web application Sketchfab and its superstructure, where the entire model was uploaded and enriched with landmarks.
The web map scene and virtual 3D model were included in the Story map together with additional text and video of the kayaker's training ride. The story map was named s "Lipno rapids: A 3D canoe guide that takes you through the riverbed of the Vltava, which is at the beginning of the Devil's Streams" and is considered as the main output of this Bachelor thesis.
The physical results of this work include a real 3D model of the riverbed in which the water flow simulation took place. The river bed model was printed on the 3D printer Original Prusa i3 MK3S and was divided into four consecutive printed parts so that the scale of the whole model could be equal to 1 : 500. The model was remodelled, because of preventing water leakage during the simulation. The reason for doing this experiment was to observe and compare water behaviour differences in the model with the real environment.
Keywords
kanoistika; UAV; koryto řeky, 3D model, 3D tisk
Keywords in English
canoeing, UAV, riverbed, 3D model, 3D printing
Length of the covering note
45
Language
CZ
Annotation
Bakalářská práce se zabývá pokročilou vizualizací a analýzami digitálních 3D modelů a jejich následné prezentace pomocí různých webových aplikací. V práci je popsán průběh získávání dat pomocí metody UAV a jejich fotogrammetrické zpracování. Jedná se o data ze snímkování téměř suchého koryta části řeky Vltavy, nacházející se pod v. n. Lipno I. Tento úsek je znám díky své sjízdné náročnosti, přírodním prvkům v korytě a každoročně pořádaném mistrovství České republiky ve slalomu a sjezdu na divoké vodě.
Mezi další popisované kroky v práci patří tvorba webové mapové scény, ve které jsou integrovány podkladové vrstvy ortofota a digitálního modelu (DMR 5G) společně s modely koryta a staveb. Součástí práce je také tvorba 3D virtuálního průvodce korytem řeky, ve kterém je vyznačena ideální linie projetí dohromady s orientačními body, podle kterých kanoisté přizpůsobují svojí jízdu. Virtuální model je možný vizualizovat v prostředí virtuální reality, a to díky webové aplikaci Sketchfab a její nadstavbě, kam se celý model nahrál a byl obohacen o uvedené orientační body.
Zmíněná webová mapová scéna a virtuální 3D model byl společně s doplňujícím textem a videem tréninkové jízdy kajakáře vložen do story mapy. Výsledný průvodce byl pojmenován jako "Lipenské peřeje: 3D canoe guide. Tento průvodce zájemce provede korytem Vltavy na začátku Čertových proudů" a považuje se za hlavní výstup této bakalářské práce.
Mezi fyzické přílohy této práce patří reálný 3D model koryta řeky, ve kterém proběhla simulace vodního průtoku. Koryto bylo zhotovené na 3D tiskárně Prusa i3 MK3S. Výsledný model byl rozdělen na čtyři tisknuté části v měřítku 1 : 500. Modelu byly domodelovány boční stěny, které sloužily k udržení vody v korytě při experimentu. Důvodem simulace proudění bylo pozorování rozdílů chování vody v modelu a v reálném prostředí.
Annotation in English
The Bachelor thesis deals with advanced visualization and analysis of digital 3D models and their subsequent presentation using various web applications. The work describes the process of data acquisition using the UAV method and their photogrammetric processing. These are data from imaging of the almost dry riverbed of the part of the Vltava river located below the Lipno dam I. This section is known for its wild water, great stones, and the annual Czech Slalom and Downriver Championships.
Other described steps in the work include the creation of a web map scene where the underlying layers of orthophoto and 3D DEM are connected with models of riverbeds and buildings. Moreover, the creation of a 3D virtual guide through the riverbed was made, in which the ideal line of transit is marked together with the landmarks according to which canoeists adapt their ride. The virtual model can be visualized in a virtual reality environment, thanks to the web application Sketchfab and its superstructure, where the entire model was uploaded and enriched with landmarks.
The web map scene and virtual 3D model were included in the Story map together with additional text and video of the kayaker's training ride. The story map was named s "Lipno rapids: A 3D canoe guide that takes you through the riverbed of the Vltava, which is at the beginning of the Devil's Streams" and is considered as the main output of this Bachelor thesis.
The physical results of this work include a real 3D model of the riverbed in which the water flow simulation took place. The river bed model was printed on the 3D printer Original Prusa i3 MK3S and was divided into four consecutive printed parts so that the scale of the whole model could be equal to 1 : 500. The model was remodelled, because of preventing water leakage during the simulation. The reason for doing this experiment was to observe and compare water behaviour differences in the model with the real environment.
Keywords
kanoistika; UAV; koryto řeky, 3D model, 3D tisk
Keywords in English
canoeing, UAV, riverbed, 3D model, 3D printing
Research Plan
Cílem bakalářské práce je tvorba prezentace vybraného úseku koryta řeky pomocí pokročilých vizualizačních nástrojů. Studentka v práci využije získaný digitální model suchého koryta, na kterém následně provede analýzy. Na základě dílčích modelování provede vizualizace pravděpodobného zaplavení koryta. Výsledný model bude zobrazován pomocí webové aplikace, 3D tisku a dle technických možností i virtuální reality. Výstup práce bude sloužit pro podporu kanoistiky s důrazem na upozornění na nebezpečné úseky v daném korytě řeky.
Celou práci, tj. text včetně všech příloh, posteru, výstupů, zdrojových i vytvořených dat, map, programových kódů a databází, student odevzdá v digitální podobě na paměťovém nosiči připevněném k deskám práce s popisem (jméno, název práce, Katedra geoinformatiky UP, rok). Text práce s přílohami odevzdá ve dvou svázaných výtiscích na sekretariát katedry ve stanoveném termínu. O práci student vytvoří webovou stránku v souladu s pravidly dostupnými na stránkách katedry. Práce bude zpracována podle obecných zásad (Voženílek, 2002) a závazné šablony pro kvalifikační práce na KGI. Povinnou přílohou práce je poster formátu A2.
Research Plan
Cílem bakalářské práce je tvorba prezentace vybraného úseku koryta řeky pomocí pokročilých vizualizačních nástrojů. Studentka v práci využije získaný digitální model suchého koryta, na kterém následně provede analýzy. Na základě dílčích modelování provede vizualizace pravděpodobného zaplavení koryta. Výsledný model bude zobrazován pomocí webové aplikace, 3D tisku a dle technických možností i virtuální reality. Výstup práce bude sloužit pro podporu kanoistiky s důrazem na upozornění na nebezpečné úseky v daném korytě řeky.
Celou práci, tj. text včetně všech příloh, posteru, výstupů, zdrojových i vytvořených dat, map, programových kódů a databází, student odevzdá v digitální podobě na paměťovém nosiči připevněném k deskám práce s popisem (jméno, název práce, Katedra geoinformatiky UP, rok). Text práce s přílohami odevzdá ve dvou svázaných výtiscích na sekretariát katedry ve stanoveném termínu. O práci student vytvoří webovou stránku v souladu s pravidly dostupnými na stránkách katedry. Práce bude zpracována podle obecných zásad (Voženílek, 2002) a závazné šablony pro kvalifikační práce na KGI. Povinnou přílohou práce je poster formátu A2.
Recommended resources
ALATAS, Husin, et al. Simple model for simulating characteristics of river flow velocity in large scale. International Journal of Geophysics, 2015, 2015.
BURSZTYN, Natalie, et al. Assessment of student learning using augmented reality Grand Canyon field trips for mobile smart devices. Geosphere, 2017, 13.2: 260-268.
DIETRICH, James T. Riverscape mapping with helicopter-based Structure-from-Motion photogrammetry. Geomorphology, 2016, 252: 144-157.
JOHNSON, Lynn E. Geographic information systems in water resources engineering. CRC Press, 2016.
LÜTJENS, Mona, et al. Virtual Reality in Cartography: Immersive 3D Visualization of the Arctic Clyde Inlet (Canada) Using Digital Elevation Models and Bathymetric Data. Multimodal Technologies and Interaction, 2019, 3.1: 9.
MOSSBERG, Lena, et al. Guide performance: Co-created experiences for tourist immersion. Creating experience value in tourism, 2014, 234-247.
VOŽENÍLEK, Vít.: Diplomové práce z geoinformatiky. Olomouc, Univerzita Palackého v Olomouci, 2002. 31 s.
Recommended resources
ALATAS, Husin, et al. Simple model for simulating characteristics of river flow velocity in large scale. International Journal of Geophysics, 2015, 2015.
BURSZTYN, Natalie, et al. Assessment of student learning using augmented reality Grand Canyon field trips for mobile smart devices. Geosphere, 2017, 13.2: 260-268.
DIETRICH, James T. Riverscape mapping with helicopter-based Structure-from-Motion photogrammetry. Geomorphology, 2016, 252: 144-157.
JOHNSON, Lynn E. Geographic information systems in water resources engineering. CRC Press, 2016.
LÜTJENS, Mona, et al. Virtual Reality in Cartography: Immersive 3D Visualization of the Arctic Clyde Inlet (Canada) Using Digital Elevation Models and Bathymetric Data. Multimodal Technologies and Interaction, 2019, 3.1: 9.
MOSSBERG, Lena, et al. Guide performance: Co-created experiences for tourist immersion. Creating experience value in tourism, 2014, 234-247.
VOŽENÍLEK, Vít.: Diplomové práce z geoinformatiky. Olomouc, Univerzita Palackého v Olomouci, 2002. 31 s.
Enclosed appendices
Příloha 1 Poster
Příloha 2 DVD
Příloha 3 fyzický 3D model koryta řeky
Příloha 4 Story mapa
Appendices bound in thesis
illustrations, schemes
Taken from the library
Yes
Full text of the thesis
Appendices
Reviewer's report
Supervisor's report
Defence procedure record
V úvodu obhajoby studentka seznámila komisi s cíli, metodami a výsledky své bakalářské práce. Následně přednesli své posudky vedoucí práce a oponent. V diskusi byla řešena témata:
- měřítko fyzického modelu
- přesnost DMR5G a naměřeného DMR
- cílová skupina storymapy