Картографические анимации

Такие карты динамики можно просматривать по отдельным кадрам, выбирая определенную дату и время, либо с помощью ГИС можно заранее просчитать все кадры изображения и сохранить их в видеофайл (типа AVI). Такой файл в дальнейшем можно просматривать любой стандартной программой проигрывания видеофильмов.

4. Анимированные анаморфозы. Данный вид анимации можно рассматривать как разновидность предыдущего вида – карт динамики, показывающих анаморфическими средствами изменение различных параметров во времени. Например, так можно создать видеофильм, показывающий изменение населения Земли в различных регионах во времени.

5. Анимированные двумерные карты движения. В таких картах все объекты являются фиксированными и не меняются во время анимации. Меняется только точка зрения на карту (масштаб изображения и координаты центра карты на экране). Последовательность кадров, соответствующих различным точкам зрения, сохраняется с помощью ГИС в видеофайл для дальнейшего просмотра. Такие анимированные карты движения обычно используются в презентационных целях.

6. Анимированные трехмерные карты динамики. Такие карты, как и в двумерном случае, позволяют анимировать фиксированный набор пространственных объектов, меняющих свои геометрические или атрибутивные характеристики. Основное преимущество трехмерной анимации перед двумерной заключается в более полноценной возможности анимировать поверхности и другие трехмерные объекты.

7. Анимированные трехмерные карты движения. По сути, этот способ анимации рассмотрен в предыдущем разделе, где описаны функции облёта и объезда трехмерной модели местности.

 

 

2.3 Взаимодействие картографии и интернета.

Взаимодействие картографии и Интернета открывает новые возможности для оперативной передачи пространственной информации в науках о Земле, для получения доступа к глобальным информационным ресурсам, ввода массивов собственных данных в международный научный оборот. Особую роль телекоммуникационные сети играют в развитии географического образования. Геоизображения, размещенные в Интернете, включают прежде всего статичные карты и атласы, а также аэро- и космические снимки, поступающие в цифровой записи. Число таких изображений чрезвычайно велико.

Кроме того, в сети существуют многочисленные интерактивные геоизображения, то есть такие, которые сам пользователь может составлять и преобразовывать в процессе исследования. В этом случае появляются возможности для изменения или обновления содержания карт, комбинирования элементов, модификации способов изображения, выбора изучаемого района и т.п. Но, пожалуй, наиболее существенно то, что в интерактивном режиме пользователь может наносить на карты дополнительную текущую информацию. Особую группу составляют анимации, то есть движущиеся мультипликационные геоизображения, картографические фильмы, мультимедийные картины. В Интернете представлены анимации самого разного вида - от простых электронных карт до трехмерных блок-диаграмм, пейзажных карт с меняющейся перспективой и панорам, которые показывают территорию словно с высоты птичьего полета и даже моделируют ее облет.

Наконец, в компьютерной сети размещены блоки карт, снимков и иных геоизображений, входящих в географические информационные системы (ГИС). С ними можно манипулировать: сопоставлять между собой, накладывать друг на друга, определять по ним взаимосвязи явлений, использовать для оценки и районирования территории и решения других научно-практических или учебных задач.

 

 

 

3.Перспективы  развития анимационной картографии

 

В первую очередь дальнейшее развитие картографической анимации нуждается в экспериментальных психологических исследованиях, направленных на изучение восприятия динамических графических образов, а также на оценку результатов создания тех или иных способов изображения, использующих динамические графические переменные. 

Если в классической картографии такие работы проводились, были опубликованы и широко использовались при оформлении карт и в картографическом дизайне, то в анимационной картографии эта область знаний практически не исследована. 

Приведем пример особенностей анимационных способов отображения информации: восприятие плавно переходящих друг в друга цветов из многоступенчатых цветовых шкал принципиально отличается при различной скорости показа фильма. Не до конца изучена способность человека одновременно воспринимать несколько одинаковых, но по-разному анимированных знаков. Нуждается в дальнейшем исследовании феномен временной генерализации. И так далее. Список малоисследованных и вовсе неизученных аспектов восприятия меняющихся изображений огромен. 

В настоящее время разрабатываются новые методы и приемы анимационного картографирования для каждого из существующих типов анимации. Особенно важны опыты по комплексированию динамических графических переменных и их совместному применению с классическими картографическими способами изображения. 

Создаются принципиально новые типы анимации (в последние годы разработаны и созданы такие картографические изображения, как анимированные анаморфозы, анимированные пирамидальные блок-диаграммы и др.). 

Технический прогресс вносит изменения в требования к конечной продукции — к самой анимации. Как было показано выше, размер матрицы экрана чрезвычайно важен для анимации и зачастую оказывает решающее значение при выборе масштаба анимации и изобразительных средств. Сейчас это значение колеблется между 1280 х 1024 и 1600 х 1200 пикселов.

Дальнейшее развитие ПО для генерации двухмерных анимаций может идти по двум направлениям: 

• развитие сложного и богатого по возможностям ПО для создания анимаций профессионалами и выдачи их пользователю в готовом виде; 

• развитие ПО для создания анимации самим пользователем — более бедное по возможностям, но простое в освоении.

Оба направления имеют свою нишу на рынке анимации и будут какое-то время сосуществовать. 

Развитие программного обеспечения для создания трехмерных анимаций идет исключительно по пути его усложнения. Предполагается, что потребитель анимации в принципе не обязан знать, как она делается, и может не уметь самостоятельно создавать такие продукты. Все современные продукты, обладающие полным спектром возможностей для создания высококачественной и детальной анимации (как в режиме реального времени, так и в режиме предварительного просчета) являются чрезвычайно сложными системами, требующими зачастую многолетнего опыта работы и полного владения всеми тонкостями картографии и компьютерной графики. 

Развитие этих систем идет по пути увеличения объемов обрабатываемой информации (что ведет к повышению детальности моделей, росту их пространственного охвата), ускорению и оптимизации проведения математических расчетов. 

Появляются все новые возможности по анимации объектов, Ходящих в состав математической модели местности (например, возможность задать не только разные траектории для объектов, но и различную кинематику движения — инертный полет тяжелого самолета, верткие движения ракет системы ПВО, неравномерные Движения солдат во время бега). Предусматривается возможность иерархического соподчинения объектов (движения родительского объекта (старшего по иерархии) всегда копируются движением дочернего объекта (младшего), но не наоборот). 

Примером иерархического соподчинения движения объектов является движение в виртуальной модели корабля (родительский объект) и людей по палубе корабля (дочерние объекты). Программы оснащаются все более сложными инструментариями для интерполяции между состояниями объекта (морфинг) и фаз процессов. Так, преобразование одной поверхности в другую (анимированный рельеф) может идти как линейно, так и по любой другой математической функции, а также вообще не по функции, а по кривой развития процесса, заданной интерактивно. Например, при задании движения объекта из пункта А в пункт Б (заданы лишь конечное и начальное положения) объект плавно ускоряется, набирает максимальную скорость, некоторое время движется с данной скоростью, после чего плавно тормозит в пункте Б. Расчет траектории движения и скорости происходит автоматически. 

При создании виртуальных моделей местности и связанных с ними трехмерных анимаций все большее внимание уделяется использованию данных дистанционного зондирования Земли. В программы добавляются средства для чтения и обработки сырых и частично обработанных данных съемок, выполненных с применением различных аппаратов (LANDSAT, ICONOS, ASTER), что позволяет разработчику самостоятельно осуществлять обработку снимков, не обращаясь в специализированные центры. 

Увеличивается ассортимент мультимедийных форматов, допустимых к использованию в анимированных виртуальных моделях: звуковые эффекты, тексты, аннотации, растровые фотоматериалы, CAD-материалы. 

Несомненно, в дальнейшем анимации, создаваемые при визуализации виртуальных моделей, по своей реалистичности будут все более приближаться к видеосъемке реальной местности, а технологии анимации отдельных объектов позволят не только моделировать существующие системы объектов, но и прогнозировать различные сценарии их развития. Также очевидно и то, что анимации останутся одной из наиболее требовательных к аппаратным ресурсам отраслей геоинформатики. 

Развитие двухмерных анимаций и использование динамических графических переменных придет к логической завершенности; в результате исследований различных способов изображения будут сформулированы основные правила применения динамических и статических способов изображения, что позволит создавать лаконичные по форме и богатые по содержанию информационные продукты.

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

 

Внедрение вычислительной техники и информационных технологий во все сферы научной деятельности и отрасли народного хозяйства является отличительной чертой нашего времени. Необходимость оперативного решения многочисленных народнохозяйственных задач с использованием картографических материалов требует внедрения в картографическое производство новой техники и технологий.

Традиционные методы создания картографических произведений, основанные на ручном труде и производственном опыте картографа, во многом перестали отвечать современным требованиям и не в полной мере стали обеспечивать решение поставленных перед картографией задач, а именно: современный дизайн, качественное красочное издание, оперативность изготовления картографического произведения, компактное хранение картографической информации, ее постоянное оперативное обновление и многократное использование и т. д. К тому же традиционная технология обладает громоздким технологическим процессом и большими трудозатратами, что значительно увеличивает сроки и стоимость выполнения работ по созданию картографических произведений.

Все более широкое внедрение новых технологий в картографическое производство на всех этапах создания карт позволяет значительно сократить производственный цикл, повысить эффективность производства и качество создаваемой картографической продукции. В связи с этим в теории и практике картографии возникла необходимость переосмысления, пересмотра и уточнения старых и разработки новых теоретических положений, технологий и совершенствования терминологии.

В силу таких тенденций и под влиянием компьютерных технологий родилась новая область картографической науки и производства – компьютерная картография, базирующаяся на современных быстродействующих компьютерах и других технических средствах обработки графической информации, а также на использовании соответствующего программного обеспечения.

Картография в настоящее время перешла на новый качественный уровень. В связи с развитием компьютеризации полностью изменились многие процессы создания карт. Появились новые методы, технологии и направления картографирования.

Преимуществами использования картографических анимаций в компьютерных технологиях являются не только идеальное качество графических работ, но и высокая точность, значительное увеличение производительности труда, повышение полиграфического качества картографической продукции.

 

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

 

1. Берлянт А.М. Картоведение. 423-426 с.

2. Тикунов В. С. Геоинформатика. Картографические способы изображения, применяемые в ГИС, перспективы развития анимационной картографии, исторические сведения о картографических анимациях,  легенды к картографическим анимациям. [Электронный ресурс] http://www.alleng.ru/d/comp/comp108.htm = (дата обращения 15.03.2015).

3. Берлянт А.М. Картография. М.: КДУ, 2002. [Электронный ресурс] http://www.twirpx.com/file/268481/ = (дата обращения 15.03.2015).

4 .Картографические способы изображения. [Электронный ресурс] http://topography.ltsu.org/kartography/k5.html = (дата обращения 15.03.2015).

5. Кошкарев А.В., Тикунов В.С. Геоинформатика : Под ред. Д. В. Лисицкого. М.: Картгеоцентр - Геодезиздат. 1993. 213 стр. [Электронный ресурс] http://edu-knigi.ru = (дата обращения 15.03.2015).

6. А.М. Берлянт Картография и интернет. [Электронный ресурс]

http://www.pereplet.ru/obrazovanie/stsoros/886.html = (дата обращения 15.03.2015).

7. Способы картографического изображения. Случаи применения. [Электронный ресурс] http://www.geograf-stud.ru/lektsii-dlya-gek-po-spetsialnosti-geoinformatika-i-gis/430-sposoby-kartograficheskogo-izobrazhenija-sluchai.html.ru = (дата обращения 15.03.2015).

8. Определение картографии, её структура и связь со смежными науками. [Электронный ресурс] http://kursak.net/1-opredelenie-kartografii-ee-struktura-i-svyaz-so-smezhnymi-naukami/ = (дата обращения 15.03.2015).

9. Берлянт А.М., Ушакова Л.А. Оперативное картографирование и картографические анимации. [Электронный ресурс]

http://istina.msu.ru/publications/article/8124358/ = (дата обращения 15.03.2015).

10. Теоретические основы цифровой картографии. [Электронный ресурс] http://studopedia.org/2-108410.html =(дата обращения 17.03.2015).