TransDEM Weiterentwicklung

[Roland Ziegler]

Gerd,

die Google-Earth-Geschichte soll die Verwendung höherwertiger Karten und Pläne nicht ersetzen, sondern versuchen andere schon angesprochene Anwendungsfelder abzudecken. Sie richtet sich an Einsteiger zum einen, die sich mit Luftbildern vielleicht leichter tun als mit Karten, so merkwürdig das klingen mag. Zum einen an diejenigen, die in solchen Gegenden bauen wollen, für die großmaßstäbige Karten/Pläne nicht verfügbar sind oder scheinen.

Das Problem der Entzerrung hat sich wohl bereits erledigt. Ich habe auch immer wieder festgestellt, dass das eingeblendete Koordinatengitter meist eine tonnenförmige Verzerrung zeigt. Deswegen habe ich mir die Projektion der Google-Bilder mal näher angeschaut und bin zu dem Schluss gekommen, dass es sich hier um eine sogenannte vertikal-perspektivische Projektion handelt, nach Snyder, einem häufig zitierten Kartographenpapst.

Nachrechnen ergab aber, dass die Verzerrungen dieser Projektion nicht die Ursache sein können, denn die betragen nur etwa 1 m auf 1000m.

Die Erklärung ist viel simpler. Google-Earth arbeitet zusätzlich mit Höhendaten (SRTM, nach allem was man weiß). Und deren Aktivierung verzerrt die Darstellung viel stärker. Schaltet man die Höhendaten ab, sieht das Koordinatengitter sehr viel linearer aus.

Und dann sollte die Georeferenzierung in TransDEM schon jetzt auf klassiche Weise möglich sein - außer in der unmittelbaren Nähe des Null-Merdians. Da gibt es in der derzeitigen Version noch eine subtilen Erkennungsfehler.

[Michael_Poschmann]

Ist der NRW Geoserver mit den DGK5 Karten sooo schlecht,dass man auf Google Earth ausweichen muss?

Natürlich nicht, die Karten geben schon einige wertvolle Infos, gerade im nicht bahnbezogenen Bereich. Solange aber "Doppelweichen" in durchgehenden Hauptgleisen eingezeichnet sind, bin ich weiterhin skeptisch, was die *ausschließliche* Verwendung zum Streckenbau angeht.

Manchmal ist eben "Puzzlespielen" angesagt, aus vielen unterschiedlichen Quellen bis hin zur Befahrung oder auch Befragung Ortskundiger ergibt sich das Gesamtbild.

Gruß
Michael

[Gerd_Pinter]

@Roland

also ich hab in meinem Post vergessen zu sagen das man die Terraindarstellung abstellen sollte. Was ich aber zusätzlich noch probiert hab, was auch weiter oben vergessen habe, ist die Karte nach jedem verrrutschen oder Zoomen wieder auf Norden auszurichten. Grundsätzlich sehe auch ich das Google Earth eher ein Krücke ist. Schliesslich hab ich an entsprechender Stelle (in Ines und Michaels Wohnzimmer) ja gesehen was die Gleisplankoryphäen an Material haben und was dieses Material hergeben kann. Da habe auch ich Blut geleckt. Daher denke ich ganz sicher nicht an Ersatz der "einzig Wahren" Variante (auch wenn hier natürlich der ein oder andere Fehler/Ungenauigkeit in Absteckrechner und Streckeneditor aufgedeckt wird ) durch google Earth oder DGK5. Wobei ich die DGK5 beim Gleisverlegen immer dem Luftbild vorziehen würde.


@Michael

Das ist natürlich schon ein gutes Beispiel. Ich hab da mal spasseshalber die Nordausfahrt des Oberhausener HBF's nach DGK5 Probiert und komme da auf Sachen die selbst mit meinen sehr groben "von der Brücke runter" Fotos nicht übereinstimmen. Da hat der Kartograph sich dann wohl etwas künstlerische Freiheit genommen. Ergo schätzten und die Kritik von Elmar aushalten oder Pläne checken.

Ich hoffe du gestattest mir eine etwas ketzerische Frage:
Die Gleisverschwenkung am alten Geisecker Bahnsteig in Richtung Langschede ist im Gleisplan hoffentlich nicht so wie in der aktuellen Oberen Ruhrtalbahn. Denn sonst würde die Karte definitiv nicht stimmen In Echt scheint mir das etwas sanfter

Liebe Grüsse Gerd

[Michael_Poschmann]

Hallo Gerd,

Die Gleisverschwenkung am alten Geisecker Bahnsteig in Richtung Langschede ist im Gleisplan hoffentlich nicht so wie in der aktuellen Oberen Ruhrtalbahn.

von dieser Stelle liegen mir keine genauen Pläne vor, das ist anhand der TK50 abgesteckt; die Aufweitung der Gleise wurde geschätzt und mit AR und Gleis-Verschieben zurechtgezimmert. Wie Du richtig bemerkst, etwas zu "ruppig", auch wenn man beim Vorbild durchaus einen kräftigen Ruck beim Durchfahren des Abschnitts spürt(e).

Der Fauxpas wird für Zusi3 sicherlich ein wenig entschärft...

Michael

[Elmar Gröne]

Als ob ich jemals was zu kritisieren hätte.

Grüße aus Göttingen

Elmar

[Roland Ziegler]

Die Teilautomatisierung für Google Earth ist nun eingebaut. Um mit der neuen Funktion zu arbeiten, erzeugt man nicht nur den Screenshot in Google Earth, sondern erzeugt zusätzlich noch eine Markierung, ein Google Earth Placemark. Dann öffnet man Screenshot und Placemark in TransDEM und TransDEM georeferenziert an Hand der Daten im Placemark den Screenshot automatisch.

Das Bild zeigt das Ergebnis dieses Vorgehens zunächst in TransDEM. Zwei einander überlappende Google-Earth-Bilder weisen keinen erkennbaren Übergang auf, die Google Earth-Bilder passen also nahtlos aneinander. Zudem ist der dem einen oder andern vielleicht bekannte „Hügel“ des DEMs im Hintergrund auch noch da wo er sein soll.



Ich habe es für verschiedene Maßstäbe ausprobiert und immer ausreichend gute Ergebnisse bekommen. Der Trick besteht letztlich darin, die Information des Placemark über den Betrachtungsabstand auszuwerten, das was in Google Earth als „Eye alt“ angegeben wird. Das funktioniert dann in Zusammenhang mit der Emulation der Kartenprojektion, von der ich annehme, dass sie von Google-Earth verwendet wird.

[Roland Ziegler]

Die Todo-Liste für TransDEM 1.2 schrumpft allmählich sehr zusammen.

Die folgenden neuen Funktionen hatte ich ursprünglich für "irgendwann mal" vorgesehen, da ich außer mir selbst für den fortzusetzenden Bau der Eritrea-Strecke sonst keinen Anwender sah. Aus der Trainz-Gemeinde aber hat sich neue Dynamik entwickelt, und so gibt es diese Funktionen, die man auch aus anderen Viewern kennt, zukünftig ebenfalls in TransDEM.

Das erste ist die virtuelle höhere Auflösung eines DEM.

Zunächst ein 50m DEM wie gehabt:



Jetzt ein scheinbar stufenloses DEM:



Der nächste Punkt ist die DEM-Schattierung, auch als Relief-Darstellung bekannt. Damit bekommt man nicht nur einen netten plastischen Eindruck, sondern kann sehr viel schneller Aussagen über die Steilheit einer Landschaft treffen.

bislang:



zukünftig:



Die Technik dabei ist dieselbe, wie sie auch in 3D zur Beleuchtung eingesetzt wird. Das Skalarprodukt von Vektoren spielt hier eine entscheidende Rolle. Da TransDEM keine 3D-Beschleunigung nutzt, brav zu Fuß gerechnet.

Und schließlich Höhenlinien: Hier lag die Herausforderung darin, den Algorithmus einigermaßen effektiv anzuwenden, so dass die CPU-Belastung in Grenzen bleibt und man nicht minutenlang auf das Ergebnis warten muss.

[Roland Ziegler]

Das letzte neue Feature für 1.2 fast komplett:

TransDEM kann nun GPS-Austauschdaten lesen und schreiben. Verwendet wird das GPX-Format, ein herstellerübergreifendes XML-Format für GPS-Daten. TransDEM kann die Unterformate "Route" und "Track" lesen und beide auch schreiben. Beim Speichern muss man angeben, welches man haben möchte. Bei "Track" werden auch die Höhen mit verarbeitet. Sollte der GPS-Empänger Höhen aufzeichnen, kann man die so ebenfalls zu TransDEM importieren.

Was für Version 1.2 noch nicht gehen wird, sind Einzelpunkte, sog. "Waypoints", mit dann verschiedenen Symbolen. Dazu fehlt in TransDEM selbst noch die Darstellungsinfrastruktur für Punktobjekte.



Als Beispiel möge Michaels Bf Arnsberg dienen (auch eine fertige Strecke kann man als GPX exportieren . )



Die exportierten GPX-Daten, geöffnet in EasyGPS, einem Freeware-Programm:



Und in Garmin Map-Source:



Wie gesagt, GPX ist ein XML-Format. Entsprechend sieht eine GPX-Datei etwa so aus:




Als letztes wird jetzt noch das aus dem Streckenkonverter bekannte Glättungsfilter seinen Einzug in TransDEM halten.

GPX-Import/Export wird andererseits auch noch im SK ergänzt.


Am Rande: Ein anderes XML-Format in Planung ist ein Austauschformat zu MSTS. Dort ist von "Carlos" ein Konverter in Arbeit, der aus MSTS-Strecken die Streckengeometrie extrahiert und als XML speichert. Kommt demnächst in Kontext mit Zusi3-Arbeiten.

[Michael_Poschmann]

"Unterm Römberge 5" habe ich mal gewohnt - mit nettem Blick auf die RLG am Bahnhof Jägerbrücke. Und Fußballkicken war am Ruhrtalviadukt angesagt. Warum kassierte ich bei Zugdurchfahrten bloß immer Gegentreffer?

Sei's drum - und Waypoints zum Gedenken lassen sich ja (noch) nicht einbauen.

Michael

[Roland Ziegler]

Nach Diskussion mit Carsten wird nun doch ein Feature zu TransDEM hinzukommen: Der Zugriff auf Web-Server, die Karten nach dem Open-GIS-Standard anbieten. Demnächst mehr dazu. Erst mal was kryptisches:

Code: Alles auswählen

REQUEST=GetMap&VERSION=1.1.0&SERVICE=WMS&EXCEPTIONS=application%2Fvnd.ogc.se%5Fx
ml&FORMAT=image%2Fpng&SRS=EPSG%3A25832&LAYERS=Raster%3ATK50%5FKMF%3AFarbkombinat
ion&STYLES=&BBOX=295000.000000,5625000.000000,296000.000000,5626000.000000&WIDTH
=200&HEIGHT=200&TRANSPARENT=FALSE&BGCOLOR=0xFFFFFF

[Roland Ziegler]

Nochwas anschaulicheres: Leider kommen wir hierzulande nicht in den Genuss von 10m-Höhendaten, wie es sie für die USA gibt.

Hierzu ein Beispiel:

Der Ort heißt Truckee, liegt an der Ostrampe vom Donner-Pass, der berühmten Überquerung der Sierra Nevada als Teil der ersten Transkontinentalstrecke. Der "Balloon-Track" dient übrigens zum Drehen der Schneepflüge.

Das DEM hat wie gesagt eine horizontale Auflösung 10m, eine vertikale Auflösung in dm, die Rasterkarte ist 1:24000 und auch die diesem Maßstab entsprechenden Vektordaten gibt es zum Download.

Das nette an diesem Bild, das mit DEM-Schattierung (oder "Schummerung") dargestellt wird, sind die Klärteiche, rechts in der Mitte. Dazu bitte das Bild in voller Größe betrachten. Wie man schön sehen kann, passen DEM und Karte pixelgenau zusammen, deutlich ist die tiefergelegene Wasserfläche der Teiche zu erkennen. dazu braucht man eben leider eine derartige DEM-Auflösung.

[Michael_Poschmann]

Nett anzuschauen. Und wieder etwas weniger Chance für die Streckenbastler, sich mit Schummeleien über die Runden zu retten. TransDEM sei Dank werden Bausünden entlarvt.

...Klärteiche,... deutlich ist die tiefergelegene Wasserfläche der Teiche zu erkennen.

Bevor nun aber eine Geruchskomponente in das Tool eingebaut wird, darf ich doch um Fokussierung auf Blockfelder und Erlaubniswechsel bitten, oder?

Quengelige Grüße
Michael

[Roland Ziegler]

Wir waren ja unmittelbar vor dem Abschluss für 1.2, dann kam eher zufällig die WMS-Geschichte (Web Mapping Service). Die hat nun aber eigens eingeholtes allerhöchstes Plazet.

[Carsten Hölscher]

darf ich doch um Fokussierung auf Blockfelder und Erlaubniswechsel bitten, oder?
Quengelige Grüße

Wenn nicht hier plötzlich gesteigerte Aktivität zu verzeichnen ist, dann dürfte es da auch nicht so eilen.

Carsten

[Roland Ziegler]

Konnte gestern abend die ersten WMS-Karten mit TransDEM koordinaten- und maßstabsmäßig spezifizieren und abrufen. Testfeld ist die Insel Usedom.

[Roland Ziegler]

Beweisbild ( ):

Der momentane Stand des zugehörigen Dialogs:


Ergebnis mit SRTM-DEM und zwei Downloads aus der 100000er Karte:


Ist im Moment noch sehr "unrund" und prototypmäßig, aber der prinzipielle "Weg durch den Wald" funktioniert.

[Carsten Hölscher]

Vielleicht noch kurze Erläuterung für die Allgemeinheit: Viele Geo-Daten werden mit standardisierten Schnittstellen bereitgestellt. Man muß also nicht die oft wenig bedienfreundlichen Web-Interfaces benutzen, sondern kann auch selbst Programme erstellen, die auf diese Daten zugreifen. Diese Funktion baut Roland gerade in Transdem ein. Man kann dann also direkt eine Zusi-gerecht georeferenzierte Karte abspeichern, was enorm Zeit spart. Tests am praktisch Beispiel zeigen nämlich, daß man mit dem Gleisplaneditor oft schneller die Gleise gelegt hat, als das Vorbereiten der Geo-Daten dauert. Daher dürften die Relationen mit dieser Transdem-Funktion wieder etwas zurecht gerückt werden - wer will schon länger Karten anpassen als Strecke bauen



Carsten

[Roland Ziegler]

Neues vom WMS-Testfeld Usedom:

Der eigentliche Fortschritt soll ja, wie von Carsten schon dargestellt, in einer messbaren Geschwindigkeitssteigerung bei der Erfassung/Georeferenzierung der Kartenausschnitte liegen. Der TransDEM WMS-Client bietet die Möglichkeit, Kartenausschnitte nicht nur für einen einzelnen Punkt, sondern auch automatisch entlang eines Pfades zu erzeugen. Als Pfad bietet sich eine Rohtrasse an, mit wenigen Mausklicks in TransDEM erstellt.

Dann wählt man den Kartentyp/Maßstab, klickt auf "Get Map" und lässt TransDEM rechnen.

Hier drei Beispiele mit den Kartenausschnitten entlang Pfad für unterschiedliche Maßstäbe:

1:50000:


1


1


TransDEM sorgt auch für die Überlappung zwischen den Ausschnitten.

Noch einmal vergrößert für Wolgast:

1:50000:


1


1


Anmerkung: Leider bieten nur die wenigsten WMS-Portale solch eine Maßstabsvielfalt.



Ein derartiger Ladevorgang wird ziemlich rechenintensiv. TransDEM ist ja keine 3D-Anwendung, nutzt nicht den 3D-Beschleuniger mit seinen Texturfähigkeiten, sondern rechnet alles brav im Hauptprozessor. Und Bildverarbeitung ist bekanntlich aufwändig. Hat man einen Dual-Core-Prozessor, dann teilen sich beide die Arbeit. TransDEM verwendet hier zwei Threads. Ein Thread lädt die Kartenausschnitte vom Server und bereitet sie für TransDEM auf. Der andere Thread zeichnet sie auf den Bildschirm. Da die Threads fast vollkommen entkoppelt sind, kann jeder auf einem separaten Prozessor(-Kern) laufen und diesen gut auslasten.

Je nach Prozessor bekommt man seine Karten jetzt pro Ausschnitt in ein paar Sekunden hin, wo man im bisherigen Verfahren auch mit Übung kaum schneller als 2 Minuten wurde, bei gleichzeitig deutlich reduziertem Konzentrationsbedarf. Voraussetzung bleibt natürlich immer, dass es ein passendes WMS-Angebot für das eigene Streckenprojekt gibt.

[Michael_Poschmann]

Moin Roland,

wie ich sehe, hast Du Deine Konzentration noch rechtzeitig wiedergefunden.

Je nach Prozessor bekommt man seine Karten jetzt pro Ausschnitt in ein paar Sekunden hin, wo man im bisherigen Verfahren auch mit Übung kaum schneller als 2 Minuten wurde, bei gleichzeitig deutlich reduziertem Konzentrationsbedarf.

Wer schaffte denn so bummelig? Dank des teilautomatisierten Referenzierens ging es bislang mit einiger Übung im 30s-Bereich. Aber das Argument der Bequemlichkeit zieht natürlich.

Falls Du also auf der Suche nach einem wirklich faulen Betatester bist...

Gruß
Michael

[Roland Ziegler]

Naja, 10 Stunden Schlaf haben dann schließlich gereicht . Gestern ging es deutlich flotter von der Hand (in C/C++/C#: "!:dösen"). Noch ein paar "Glitches" sind zu beseitigen. Dann ist es zumindest alphafähig und kann zum Testen bereitgestellt werden.

Aber 30 sec pro Karte? Bei 3 Gitterpunkten? Das vermag ich kaum zu glauben. Da wäre aber dann ein Talent verloren gegangen (wobei deratige Datenerfassungsjobs in der gewerblichen Wirtschaft nur sehr bescheiden vergütet werden würden. Vielleicht doch lieber Streckenbauer bei einer Stolberger Flugschule? )