Minoru Akagi v roku 2013 vytvoril plugin Qgis2threejs (aktuálna verzia 2.3.1), ktorý je s počtom 404 951 stiahnutí deviaty najčastejšie sťahovaný plugin spomedzi všetkých (k 10.12.2019). Tento plugin zobrazuje dáta DEM a vektorové údaje v 3D podobe. Pomocou jednoduchých panelov nastavení môžete vytvárať rôzne druhy 3D objektov a následne ich zobraziť vo webovom prehliadači. Okrem toho môžete uložiť 3D model vo formáte glTF pre 3DCG (3D Computer Graphics) alebo 3D tlač.

 

Inštalácia pluginu:

V sekcii Plugins vyberte Manage and Install Plugins..., do vyhľadávacieho okna zadajte Qgis2threejs a následne kliknite na Install Plugin

Spustenie pluginu:

Po úspešnej inštalácií by sa mala zobraziť ikona Qgis2threejs Explorer

Ak sa ikona nezobrazí, je možné plugin spustiť aj v sekcii Web, kde následne vyberte Qgis2threejs, resp. Qgis2threejs Explorer

Základné ovládanie:

Ľavé tlačidlo myši – otáčanie

Pravé tlačidlo myši – posun

Koliesko myši – priblíženie/oddialenie

 

Nastavenie pluginu:

Ukážky budú prezentované na vrstve budov katastrálneho územia Brno-Veveří a DEM orezaného podľa tohto katastrálneho územia (súčasťou súboru data_Qgis2threejs.zip, ktorý sa nachádza na konci dokumentu).

Po spustení pluginu sa zobrazí okno, v ľavej časti tohto okna sa nachádza zoznam vrstiev (Layers), ktorý je rozdelený na DEM, bodové, líniové a polygónové vrstvy. Všetky vrstvy z aktuálneho projektu by sa v tomto zozname mali nachádzať a zároveň by mali byť automaticky rozdelené do vyššie spomenutých kategórií. V sekcii DEM sa zároveň automaticky zobrazí možnosť Flat Plane, ktorá umožňuje pridanie roviny pod vrstvy a slúži ako alternatíva k vlastnému DEM. Pre zobrazenie vrstvy je nutné zaškrtnutie.

V pravej dolnej časti tohto okna sa nachádza veľmi užitočná funkcia Preview.

Nastavenie vrstvy DEM

Po kliknutí pravým tlačidlom myši na niektorú z vrstiev DEM a následným výberom možnosti Properties sa zobrazí okno s podrobnejším nastavením tejto vrstvy (Layer Properties). Toto nastavenie je rozdelené na tri časti: Geometry, Material a Other Options.

V časti Geometry máte možnosť nastaviť úroveň prevzorkovania (Resampling level), pridanie blokov do okolia hlavného bloku (Surrounding blocks) a orezanie DEM pomocou polygónovej vrstvy (Clip DEM with polygon layer).

V časti Material môžete nastaviť vzhľad DEM, na výber sú možnosti Map canvas image (rovnaký vzhľad ako v projekte QGIS), Layer image (vzhľad vami vybranej vrstvy), Image file (obrázok) a Solid color (jedna farba). Ďalej môžete v tejto časti nastaviť rozlíšenie (Resolution), nepriehľadnosť, resp. priehľadnosť (Opacity), priehľadnosť pozadia (Transparent background) a tieňovanie (Enable shading).

V poslednej časti nastavenia DEM, Other Options, môžete pridať do bloku DEM strany a spodok (Build sides), rám (Build frame) a tak isto nastaviť či bude táto vrstva viditeľná po načítaní stránky (Visible on load).

Nastavenie vektorovej vrstvy

K nastaveniam polygónovej (a podobne tiež líniovej a bodovej) vrstvy sa dostanete obdobným spôsobom ako tomu bolo pri DEM vrstve (kliknutím pravým tlačidlom myši na vrstvu a následným výberom možnosti Properties). Opäť sa otvorí okno s názvom Layer Properties, ktoré je v tomto prípade rozdelené na päť častí, a to Z coordinate, Style, Features, Attribute and label a Other Options.

V hornej časti tohto okna sa naviac zobrazí možnosť výberu typu objektu (Object type). Napríklad u polygónovej vrstvy máte na výber Polygon, Extruded a Overlay. V tomto návode je položka Object type nastavená na Extruded (dôležité nastavenie pre neskorší postup, viď. sekcia Scene – Scene settings - Vertical exaggeration). Nastavenie líniovej a bodovej vrstvy si môžete vyskúšat sami, je veľmi podobné.

V časti Z coordinate (nastavenie Z súradnice - výšky) máte v Mode na výber buď Absolute (absolútna výška) alebo Relative to „DEM“ layer (upravovaná vrstva sa bude nachádzať na povrchu tohto DEM). V časti Altitude potom môžete výberom atribútu z tabuľky alebo s pomocou vzorca určiť číselnú hodnotu, o koľko jednotiek (podľa jednotiek CRS) bude upravovaná vrstva vyššie oproti podkladovej vrstve (Obr. 6), aby sa pod ňou nemohla stratiť.

 

 

V časti Style máte možnosť nastaviť farbu (Color), nepriehľadnosť/priehľadnosť (Opacity), výšku (Height) a farbu hrán (Edge color).

Časť Features ponúka možnosť vybrať vlastnosti, ktoré majú byť exportované. All features – všetky vlastnosti vrstvy budú exportované alebo Features that intersect with map canvas extent – iba vlastnosti, ktoré sa prelínajú s rozsahom plátna mapy. Pri druhej variante je možné taktiež zaškrtnúť Clip geometries, táto funkcia zabezpečí orezanie podľa rozsahu plátna mapy.

Čast Other Options ponúka rovnako ako v prípade nastavenia DEM vrstvy možnosť nastavenia viditeľnosti tejto vrstvy po načítaní stránky (Visible on load). 

V hornej časti sa nachádzajú štyri sekcie: File, Scene, Window a Help.

Sekcia Scene 

Tlačidlom Scene Settings... otvoríte nové okno, v ktorom je možné zmeniť niektoré základné konfiguračné nastavenia pre aktuálnu scénu. 

Toto okno obsahuje štyri kolónky, prvou je World Coordinates, ktorá následne obsahuje tri konkrétne nastavenia. Base size (width) je veľkosť, resp. šírka, ktorá zodpovedá šírke plátna mapy, predvolená hodnota tohto nastavenia je 100. Ďalším nastavením je Vertical exaggeration, pomocou ktorého dokážete zmeniť prevýšenie (vertikálna vzdialenosť bude x krát zväčšená oproti rovnakej horizontálnej vzdialenosti), predvolená hodnota je 1.  Pomocou Vertical shift nastavíte vertikálny posun pre všetky objekty (predvolená hodnota tohto nastavenia je 0), zároveň môžete zaškrtnúť možnosť Auto.

 

V časti Material máte na výber rôzne materiály, a to Lambert material (predvolený), Phong material a Toon material. Výber materiálu priamo ovplyvňuje vzhľad objektu a taktiež napr. aj odrazy svetla na vytvorenom modely. (https://qgis2threejs.readthedocs.io/en/docs/Exporter.html#scene-settings)

 

Pomocou nastavenia Background môžete meniť pozadie, predvolená možnosť je Sky (farba oblohy), ďalej máte možnosť zvoliť ľubovoľnú farbu (Solid color).

 

Display of Coordinates rozhoduje či budú po kliknutí na určitý bod v mape súradnice zobrazované v súradnicovom systéme daného projektu (Coordinates in the Project CRS) alebo v súradnicovom systéme WGS 84 (Latitude and longitude (WGS84)). Po kliknutí na určitý bod v mape sa teda zobrazia súradnice vo vami zvolenej forme (nastavenie Display of Coordinates), následne je možné priblíženie tohto bodu (Zoom in here) a otáčanie okolo tohto bodu (Orbit around here).

 

Ďalším nastavením v rámci sekcie Scene je Camera, kde máte na výber možnosti Perspective (renderuje bližšie objekty ako väčšie, vzdialenejšie ako menšie) alebo Orographic (renderovanie nezávisí od vzdialenosti).

 

Control (predvolene zaškrtnuté Orbit, nedá sa meniť).

Za pomoci Description je možné do projektu pridať smerovku (North Arrow) a text, ktorý je zobrazený vo vrchnej alebo spodnej časti (Header/Footer Label Text )

 

Reload je tlačidlo na obnovenie a Reset Camera Position je tlačidlo na vrátenie kamery do pôvodnej pozície.

Sekcia Window obsahuje nastavenia panelu s možnosťami viditeľnosti panela vrstiev a konzoly (pomocou zaškrtnutia). Ďalej obsahuje tlačidlo Always on Top, ktoré zabezpečuje, že toto okno bude vždy zobrazované pred všetkými ostatnými otvorenými oknami. 

Sekcia File obsahuje tlačidlo Export to Web..., po kliknutí naň sa zobrazí okno s dodatočným nastavením. Do kolónky Output Directory zadajte miesto uloženia výsledného *.html súboru a do kolónky HTML Filename vpíšte jeho názov. V časti Template vyberte jednu zo šablón: 3D Viewer (jednoduchý 3D prehliadač), 3D Viewer with dat-gui panel (možnosť prepínania viditeľnosti a priehľadnosti vrstiev) alebo Mobile (pre mobilné zariadenia).

Zaškrtnutím Preserve the Current Viewpoint v časti General Settings zabezpečíte, že sa aktuálny pohľad v náhľade použije ako počiatočný pohľad pri otvorení už vyexportovaného *.html súboru.

Zaškrtnutím Enable the Current Viewpoint v časti General Settings umožníte, že vytvorený model bude možné otvoriť vo webovom prehliadači. Bez zaškrtnutie vám väčšina prehliadačov model odmietne zobraziť!

Open the Viewer in a Web Browser zabezpečí, že po kliknutí na Export sa súbor automaticky otvorí vo webovom prehliadači.

 

Ďalšou možnosťou v sekcii File je Save Scene as, kde je možnosť aktuálnu scénu exportovať vo formáte *.png ako obrázok alebo ako 3D model vo formáte *.gltf, resp. *.glb.

Export Settings... umožňuje uložiť aktuálne nastavenie, načítať nastavenie a vrátenie všetkých nastavení do pôvodného stavu.

Ak chcete scénu po vyexportovaní otvoriť v inom ako predvolenom prehliadači, je nutné k nemu zadať cestu do kolónky Web browser path v nastavení Plugin Settings...

V sekcii Help sa nachádzajú štyri možnosti. Možnosť Help odkazuje na dokumentáciu pluginu (https://qgis2threejs.readthedocs.io/en/docs/).

Plugin Home Page odkazuje na GitHub (https://github.com/minorua/Qgis2threejs).

Send feedback odkazuje opäť na GitHub, ale v tomto prípade na konkrétnu sekciu problémov, pripomienok a otázok (https://github.com/minorua/Qgis2threejs/issues).

Po kliknutí na About Qgis2threejs Plugin sa zobrazí aktuálna verzia pluginu.

Odkazy na ďalšie doporučené materiály:

·        https://qgis2threejs.readthedocs.io/en/docs/Tutorial.html

o   komplexné návody pre rôzne časti pluginu

·        http://www.statsmapsnpix.com/2018/11/how-to-create-interactive-3d-landscape.html

o    interaktívny 3D model krajiny

·        https://media.readthedocs.org/pdf/qgis2threejs/docs/qgis2threejs.pdf

o    návod a popis pluginu od jeho autora

Zadanie cvičenia:

Vstupné dáta: budovy katastrálneho územia Brno-Mesto (mebrno.shp) a DEM pre Brno-Mesto (DEM_mesto.tif)  (súčasťou súboru data_Qgis2threejs.zip, ktorý sa nachádza na konci dokumentu).

Pokúste sa pomocou pluginu Qgis2threejs previesť budovy katastrálneho územia Brno-Mesto a DEM tohto územia do 3D podoby.

Pre DEM katastrálneho územia Brno-Mesto použite vhodnú farebnú škálu.

Zabezpečte aby sa budovy nachádzali na povrchu DEM.

Pre obe vrstvy nastavte vhodné prevýšenie.

Nastavte farbu pozadia inú ako Sky.

Do scény vložte smerovku a ľubovoľný text, ktorý sa bude nachádzať vo vrchnej časti scény.

Zabezpečte aby sa po kliknutí do mapy súradnice zobrazovali v súradnicovom systéme WGS 84.

Výsledok vyexportujte ako súbor *.html a ako obrázok vo formáte *.png.

Vo výslednom *.html súbore zabezpečte možnosť prepínania viditeľnosti a priehľadnosti vrstiev.

 

Vytvorený priečinok (obsahujúci *.html súbor) a *.png súbor vložte vo formáte *.zip do odevzdávarny.

ODEVZDÁVÁRNA