Aby se dal vytvořit prostorový model z mapy, je třeba získat její výškovou složku. Ta se dá získat jednak z mapy v papírové formě, nebo z mapy digitální.
Pro tvorbu virtuálních modelů map jsem si vybral Základní mapu ČR, která pokrývá celou Českou republiku a teoreticky by se z ní dal udělat virtuální model ČR. Základní mapa ČR existuje ve formě digitální i analogové. Jako další podklad pro tvorbu virtuálního modelu jsem vyzkoušel také několik map pro orientační běh.
Abychom získali výšková data z klasické mapy, musí tato mapa obsahovat výškovou složku, tedy vrstevnice a výškové kóty. Pro automatizované zpracování to znamená vektorizaci vrstevnic. Přibývají ještě další podmínky. Vrstevnice musí být vykresleny zvláštní barvou, takže zdrojová mapa musí být barevná, aby se daly ostatní složky mapy, kreslené jinou barvou, odfiltrovat. Vrstevnice musí být kvalitně vytištěné, aby se neslévaly dohromady, a co nejméně přerušované. Další podmínkou je, aby barva, kterou jsou vykresleny vrstevnice, nebyla použita i pro jiné prvky. Tato podmínka nebyla u orientačních map vždy dodržena, takže výsledky automatizované vektorizace nebyly vždy uspokojivé.
Podmínky pro automatickou vektorizaci asi nejlépe splňovala Základní mapa ČR v měřítku 1:10 000, jejíž výsledky byly dobré. Menší měřítka už automatickou vektorizaci příliš neumožňovala, protože jejich výšková složka je více generalizována a potlačená na úkor polohopisu. V takovém případě už je lepší použít mapu přímo v digitální formě nebo použít vektorizované vrstevnice z mapy většího měřítka.
Digitální data jsem získal na Zeměměřičském úřadě. Pro porovnání jsem si zažádal o data mapových listů stejné lokality, jako byla mapa v papírové formě. Zeměměřičský úřad v současné době poskytuje dva základní typy digitálních map. Jednak je to „Rastrová reprezentace Základní mapy ČR“ (zkratka RZM), a dále je to „Základní báze geografických dat“ (zkratka ZABAGED).
Pro zvýšení reálnosti jsem chtěl vyzkoušet použití ortofotomapy jako textury. Zeměměřičský úřad poskytuje také ortofotomapy v digitální formě. Jde o polotónový rastrový obraz v kladu listů Základní mapy ČR 1:10 000, proto jsem si také vyžádal ortofotomapy pro zadané území. Bohužel jsou pouze černobílé, ale i tak výrazně zvyšují dojem reálné krajiny.
RZM jsou vlastně vrstvy rastrové mapy, které byly získány skenováním jednotlivých tiskových podkladů Základní mapy ČR v rozlišení 400 DPI. RZM se vydává v měřítku 1:10 000, 1:25 000, 1:50 000, a 1:200 000. Pro svou práci jsem získal mapové listy v měřítku 1:10 000, 1:25 000 a 1:50 000 stejné lokality pro porovnání. RZM se skládá z pěti barevných vrstev v měřítkové řadě 1:10 000 a 1:25 000 a sedmi vrstev v měřítku 1:50 000 viz Obr. 7.1. V této podobě lze získat data z celého území ČR. RZM jsem použil jednak jako texturu, která se zobrazuje na prostorovém modelu, a také jako zdroj dat pro vektorizaci. Výhodou těchto dat při vektorizaci je, že mapy jsou skenovány po jednotlivých vrstvách, a odpadá proto barevná filtrace, která může být zdrojem chyb. Pro vektorizaci se použije přímo výšková složka mapy, která je uložena v samostatné vrstvě. Jednotlivé vrstvy jsou uloženy v samostatných souborech ve formátu CIT. Při vektorizaci se postupuje jako při zpracování analogové mapy s tím rozdílem, že se v programu Filtr nastaví maximální meze při filtraci.
Pro použití RZM jako textury na prostorový model je nutné pouze složit jednotlivé vrstvy do jednoho obrázku a uložit ve vhodném formátu, nejlépe JPEG. Pro tento úkol jsem použil MicroStation, ve kterém jsem nejprve načetl jednotlivé vrstvy a nastavil správně pořadí jejich zobrazení. Potom už stačí jen uložit výsledný obraz funkcí v menu Pomůcky: Obrázek…- Uložit. Tato funkce ukládá otevřený pohled jako obrázek. Uložený obrázek už je třeba jen oříznout do požadovaných rozměrů v libovolném grafickém editoru.
Obr. 7.1 Obsah a pořadí vrstev RZM 1: 10 000, 1:25 000 a 1:50 000.
Je to digitální topografický model odvozený z mapového obrazu Základní mapy ČR 1:10 000 v souřadnicovém systému S-JTSK a výškovém systému Bpv. ZABAGED má charakter GISu, je definován katalogem 102 typů objektů strukturovaných do 63 tématických vrstev. Výškopisná složka je tvořená vektorovým souborem vrstevnic. ZABAGED je tvořen a provozován v grafickém prostředí MicroStation. Prostorově organizačními jednotkami ZABAGEDu jsou mapové listy 1:10 000 v kladu listů Základní mapy České republiky. Proces tvorby ZABAGED započal v roce 1995 a byl dokončen v roce 2001. Data ZABAGED se dodávají po celých mapových listech jako vektorové soubory polohopisu (2D) a výškopisu (3D) ve formátu DGN.
Pro mou práci byla důležitá hlavně výškopisná složka ZABAGEDu, která je ideální pro tvorbu digitálního modelu terénu. Pro tvorbu VRML modelu je nejprve nutné přenést vrstevnice z programu MicroStation do formátu, který jsem vytvořil pro tvorbu VRML modelu a který potom dokáže přečíst jak program Editor, tak Generator. Pro tento úkol jsem v programu MicroStation vytvořil jednoduché makro, které exportuje vrstevnice do souboru v požadovaném formátu. Z tohoto souboru lze už přímo generovat VRML model. Před exportem je třeba pouze pootočit celý obraz s vrstevnicemi tak, aby byl okraj mapového listu rovnoběžný se souřadnicovými osami.