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VRML-Modelle mit Surfer-Demo, 3DEM 
und SingulArch 6.1 erstellen
am Beispiel eines Kreisgrabens

anklicken, um VRML zu starten; 250 KB
(Grabung ARCHBAU - BAB99 Herbst 2001 - Urnenfelderzeitlicher Kreisgraben - Dokumentation mit SingulArch)

Falls anstatt der VRML-Modelle ein Downloadfenster erscheint,
brauchen Sie noch ein VRML-Plugin (z.B. Blaxxun Contact als Freeware bei http://www.blaxxun.de)

Ein paar Beispiele:

Sternscheibe von Nebra  Die Sternscheibe von Nebra in der Multi-User-Umgebung von Blaxxun. anklicken, um VRML zu starten; Modell 4 KB; Texturen 130 KB  Ist übrigens nur ein kleiner Gag. Nix sonst...

München, St.-Jakobs-Platz  Geländemodell mit Pflastersituationen. Die Texturen sind aus fotogrammetrisch entzerrten Fotos zusammengesetzt. anklicken, um VRML zu starten; Modell 60 KB; Textur 170 KB

Garching a.d. Alz  Überhöht dargestelltes Geländemodell eines Grabungsareals mit urnenfelderzeitlichem Gräberfeld und einem undatierten Pfostenbau (Mit Position der Gräber unterschiedlicher Zeitstellung). anklicken, um VRML zu starten; 200 KB (Auffällig ist die Spornlage des Pfostenbaus. Es ist das einzige Gebäude auf der 5000 qm grossen Fläche)

Der Auerberg Interaktiv auf den Auerberg in der Multi-User-Umgebung von Blaxxun Dort finden Sie zahlreiche Zusatzinfos zum Auerberg. anklicken, um zum Chat zu gelangen; 150 KB (Geländemodell aus Messdaten einer Grabung am Auerberg aus dem Jahr 2001. Dokumentation mit SingulArch) anklicken, um VRML zu starten; 19 KB (aus digitalisierten Höhenlinien der Auerbergkarte)

Der Dünsberg Einen ausführlichen Online-Artikel zum Dünsberg von Dr. Claudia Nickel finden Sie bei Archäologie-Online. anklicken, um VRML zu starten; 1 MB anklicken, um VRML zu starten; 17 KB (Geländemodell des Dünsberges mit Einzeichnung von Wallanlagen und Wegen). (Geländemodell vom Südhang des Dünsberges mit Einzeichnung von Schnitten und Fundverteilung der Grabung von 2002.  In den weniger geneigten Bereichen der Podien konzentriert sich das Fundmaterial. Dokumentation mit SingulArch).

Butzbach anklicken, um VRML zu starten; 15 KB (mehrfach überhöhtes Geländemodell der ARCHBAU-Grabung in Butzbach mit Einzeichnung der Schnitte und einem darin nachgewiesenen alten Bachbett)

Bayern 3D anklicken, um VRML zu starten; 180 KB (Geländemodell von Bayern mit Einzeichnung der Verwaltungsgrenzen. Aus GTOPO30-Daten und der Bayern-Grundkarte des Vermessungsamtes Bayern). Für dieses Modell wurde SingulArch nicht benutzt. Zum Einsatz kamen 3dem und ein Grafikprogramm.

Die Anleitung zum Erstellen eines VRML-Modells

Ihr Vorteil:
1. Sie benötigen nicht die teure Vollversion von Surfer, sondern kommen mit der Gratis Demo-Version aus!
2. SingulArch erstellt für Sie aus Messwerten automatisch Surfer-kompatible Dateien (Höhendaten und Blankings/Fault-/Breaklines)! 
3. Aus den in Surfer gerechneten Grids lassen sich per Mausklick 3dmeshes für AutoCad oder Terraindaten für GIS-Anwendungen, VRML-Programme usw. erstellen.

Sie brauchen:
1. Die Demo-Version von Surfer 7.0 zum Rechnen der Grids (Finden Sie unter http://www.goldensoftware.com/demo.shtml)
2. 3DEM: Freeware zum Erstellen der VRML-Modelle (Infos unter http://www.visualizationsoftware.com/3dem.html). 
3. Ein VRML-Plugin für Ihren Browser (z.B. bei http://www.blaxxun.de)
4. SingulArch 6.1 oder höher

Eine kurze Einführung:
1. Die Messdaten Ihrer Grabung oder einzelner Objekte bilden eine unregelmäßige Punktwolke mit Höhenwerten.
2. Um mit den unregelmäßig verteilten Messwerten etwas anfangen zu können, benötigen Sie eine Software, die ein GRID (Datei mit Höhenwerten in einem einheitlichen Raster) rechnen kann. Diese Aufgabe übernimmt Surfer, das verschiedene Algorithmen zur Erzeugung von Grids bereitstellt.
3. Surfer verarbeitet einerseits die unregelmäßigen Punktwolken, die Sie aus SingulArch heraus erzeugen können.
4. Für beste Ergebnisse benötigt  Surfer aber noch Polygone:
    - Blankings: Polygone innerhalb/außerhalb derer Surfer nicht rechnet.
    - Breaklines: 3D-Polygone, die Surfer Kanten liefert, an denen es sich Orientieren kann.
5. Punktwolke (surfer.txt) und Polygone (surfer.bln) können Sie in SingulArch aus Ihren Messwerten Surfer-kompatibel erzeugen.
6. Die ASCII-Grids, die Sie mit der Demo-Version von Surfer erstellen, können Sie mit SingulArch per Mausklick in 3d-Gitter für AutoCad oder für die Erzeugung von VRML-Modellen nutzen.

Einfacher Weg:
1. Hauptformular>Werte Formular.
2. Filtern (z.B. alle "N1" einer Grabung und Grabungsgrenze "GG") wählen.
3. surfer.txt erstellen.
(4. Filtern (Blankings/Fault-/Breaklines)
(5. surfer.bln erstellen)
6. In Surfer: Grid>Data>surfer.txt
7. Grid>Convert>surfer.grd>ASCII XYZ (out.dat)
8. dgm.scr für 3dmesh oder dem.hdr und dem.txt für 3DEM erstellen:

Nach ca. 4 min Arbeit erhält man folgendes Ergebnis:


Fazit: Für ein solch kompliziertes Gebilde, genügt obige Vorgehensweise nicht. Die Anzahl an Messwerten entlang des Befundes war zu gering, so dass der Umriss "polylinienartig" erscheint. Außerdem bildeten sich bei den Unterkantenniveaus kleine Täler, da für diesen Bereich keine Breaklines definiert worden sind.

Je nach Komplexität des Objektes können Sie zwischen der eben beschriebenen Methode und der folgenden variieren.

Im vorliegenden Beispiel ist jedenfalls diese Vorgehensweise zu empfehlen (Dauer ca. 30 min): 

Komplizierter Weg für beste Ergebnisse:
Zeichnung mit dreidimensional kartierten Werten in AutoCad öffnen (Zu sehen sind hier Umriss, Ober- und Unterkanten-Nivs):


Per ddinsert den Block pick in die Zeichnung einfügen.

Dann zoom->gesamt, zoom->vorher.

Dann Objektfang einschalten (auch nächster Wert).

CAD-Zeichnung im Ordner der Projektdatenbank speichern.

DigaDat starten (dort Schalter AutoCad klicken und Codevorgaben von DigaDat deaktivieren):

In AutoCad den Digitalisierschalter der DigaDat-toolbar drücken.

Eine Kontur nachdigitalisieren (mit Objektfang!) und Exportschalter der DigaDat-toolbar drücken:


Werte in DigaDat importieren und mit eindeutigem Code versehen:

Import fertigstellen:


Nächste Gruppe Digitalisieren (hier Unterkanten-Nivs am Rand des Kreisgrabens):


Werte in DigaDat importieren und mit eindeutigem Code versehen:

Import fertigstellen.

... Nach und nach alle Gruppen digitalisieren (hier noch Unterkanten-Nivs in Grabenmitte, Oberflächen-Nivs um den Kreisgraben).

Im Werteformular von DigaDat die Datei surfer.txt erstellen (Filtern ist in diesem Beispiel nicht nötig):


Zunächst verzichten Sie noch auf eine Erstellung der Dateien dem.hdr und dem.txt, da Sie für beste Ergebnisse in Surfer stets auch noch eine Datei surfer.bln (Mit Breaklines) erzeugen sollen. Klicken Sie also in diesem Fenster auf Stop und Sie gelangen zurück ins Werteformular:


Auf gleiche Art und Weise noch surfer.bln erstellen (Wert für Blanking ist unwesentlich, da surfer.bln in diesem Beispiel als Grundlage für Breaklines dient).

Surfer starten und den Menüpunkt Data im Menü Grid benutzen. Wählen Sie die zuvor erzeugte Datei surfer.txt (Als Griddingmethode ist kriging zu empfehlen):


Wählen Sie außerdem im Register "Faults and Breaklines" die zuvor erzeugte Datei surfer.bln:

Danach Grid erstellen lassen -> Hier kam es zu der Fehlermeldung, dass sich Breaklines nicht kreuzen dürfen.

Gelöst wird das Problem, indem die Datei surfer.bln erneut erzeugt wird, dabei aber im Werteformular gefiltert wird (hier mussten die Werte der Grabenunterkante herausgefiltert werden).

Ein erneuter Versuch klappte. In Surfer kann das Ergebnis z.B. unter Map>Contur Map begutachtet werden. Das Ergebnis ist unbefriedigend, da offenbar die Bereiche im Inneren des Kreisgrabens falsch interpoliert wurden:


Aus diesem Grund müssen hier noch einige interpolierte Höhen in AutoCad nachdigitalisiert werden (Werte wurden zunächst per Objektfang auf den Rand des Kreisgrabens gesetzt, dann von Hand nach innen verschoben und zuletzt nach DigaDat exportiert):


Surfer.txt und surfer.bln müssen daraufhin erneut erstellt und das Grid in Surfer gerechnet werden.
Das Ergebniss ist hinreichend gut:


Mit der Tastenkombination AltGr+PrintScreen wird ein Screenshot des Geländemodells von Surfer erzeugt. In einem Grafikprogramm wird dieses eingefügt und zugeschnitten (Später wird dieses Bild nämlich dem VRML-Modell als Oberfläche zugewiesen) und als jpg gespeichert. Dieser seltsame Weg muss nur bei der kostenlosen Demo-Version von Surfer beschritten werden, die eine Speicherung erzeugter Bilder nicht zulässt:


Zurück in Surfer wird im Menü Grid der Menüpunkt Convert gewählt. Die Datei surfer.grd wird ausgewählt und diese in ein ASCII-Grid mit Namen "out.dat" konvertiert.

Jetzt werden die Dateien dgm.hdr und dem.txt für 3dem erzeugt (Da 3dem nur mit Meterwerten rechnet und cm unterschlägt müssen Sie als Multiplikator z.B. 10 oder 100 wählen):


Starten Sie 3dem: File>Load>Digital Model>Terrain Matrix>All FIles *.*>dgm.txt:


In Operation>Apply Map>Overlay weisen Sie den obigen Screenshot aus Surfer der Terrainmatrix zu:


Operation>3d-View: Im Feld Terrain Vert Mag zunächst mit Wert zunächst mit Wert 10 testen (evtl andere Werte wählen; hängt vom Multiplikator ab, der in SingulArch gesetzt wurde).

Im 3D-Fenster File>Save VRML World wählen:


Das VRML ist fertig und kann z.B. auf Ihre Homepage gestellt werden:


Geben Sie mir doch bitte ein Feedback, ob die Ausführungen für Sie verständlich waren!

Weitere Anwendungsmöglichkeiten:
  
Ein mit Terragen gerendertes Geländemodell
der Grabung vom Auerberg.

Letzte Aktualisierung: 18.01.08