1INTRODUZIONE.........................................................................................................4 Capitolo 1: VISUALIZZAZIONE DI AMBIENTI VIRTUALI URBANI....................6

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1 INTRODUZIONE ...4

Capitolo 1:

VISUALIZZAZIONE DI AMBIENTI VIRTUALI URBANI ...6

1.1. La realtà virtuale ...6

1.2. Gli ambienti virtuali urbani...8

1.3. Gli strumenti informatici utilizzati in questa tesi ...14

1.3.1. La computer grafica ... 14

1.3.2. La grafica 3D e la libreria OpenGL... 20

1.3.3. L’ambiente di sviluppo XVR ... 25

Capitolo 2:

MODELLAZIONE DI AMBIENTI URBANI VIRTUALI ...26

2.1. Tecniche manuali di modellazione ...27

2.1.1. Metodologie di acquisizione dei dati ... 29

2.1.2. Metodologie di modellazione manuale ... 30

2.2. Tecniche di modellazione semiautomatiche...33

2.3. Tecniche di modellazione automatiche ...39

2.3.1. Modellazione frattale... 40

2.3.2. Modellazione basata sulle grammatiche ... 43

Capitolo 3:

ALGORITMI USATI PER LA GENERAZIONE AUTOMATICA DI

AMBIENTI VIRTUALI URBANI...51

3.1. Framework di generazione di città virtuali (CMPE)...51

3.1.1. Requisiti dell’applicazione sviluppata in questa tesi... 54

3.2. Fasi preliminari...57

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2

3.2.2. Thinning... 58

3.3. Creazione del CityGraph ...64

3.3.1. Riconoscimento incroci e curve... 65

3.3.2. Calcolo della larghezza delle strade ... 67

3.3.3. Riconoscimento piazze... 69

3.3.4. Riconoscimento isolati... 70

3.4. Passaggio alle tre dimensioni ...74

3.4.1. Uso di “World file” per la conversione da coord. in pixel a coord. reali... 74

3.4.2. Calcolo delle altitudini tramite DTM ... 77

3.4.3. Tessellazione degli elementi stradali riconosciuti ... 79

3.4.4. Calcolo della coordinate di texture dei vari elementi... 83

Capitolo 4:

IMPLEMENTAZIONE...85

4.1. Implementazione del sistema ...85

4.2. Classi e strutture dati ...86

4.2.1. La classe ColorRGB ... 88

4.2.2. La classe RasterImage... 89

4.2.3. La classe TFW ... 90

4.2.4. Le classi Point2Int, Point2Float e Point3Float... 90

4.2.5. La classe Node... 91

4.2.6. La classe Link ... 92

4.2.7. La classe Square... 93

4.2.8. La classe HouseBlock... 94

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4.3. Serializzazione degli oggetti del CityGraph ...100

4.4. Descrizione dell’editor ...101

Capitolo 5:

RISULTATI E PRESTAZIONI ...103

5.1. Risultati ottenuti ...104

5.1.1. Riconoscimento rete stradale ... 104

5.1.2. Generazione del modello 3D ... 110

5.2. Generazione del CityGraph ...112

5.2.1. Test 1 ... 112

5.2.2. Test 2 ... 118

5.3. Generazione 3D della rete stradale ...121