De toposcopische software bestaat uit 2 programma's, TOPO en SCOPE, die onafhankelijk van elkaar kunnen worden gebruikt. Ze zijn getest op de Windows Operating Systems 95/98/NT/ 2000/XP/Vista..
SCOPE is een nieuwe ontwerp, visualisatie en fotogrammetrische methode, waarbij een plattegrond door middel van een perspectiefberekening gekoppeld wordt aan één of meer foto's. Plattegrond en foto's vormen één interactief 3D systeem, dat gebruikt kan worden om nauwkeurige fotorealistische visualisaties te maken van ruimtelijke ontwerpen in de bestaande omgeving, om geveltekeningen te maken van bestaande gebouwen en om 3D virtuele maquettes te maken van stedelijke en landelijke gebieden.
Omdat niet iedereen geïnteresseerd is in het maken van 3D virtuele maquettes, hebben we een lite versie van SCOPE gemaakt, waarbij de 3D modelleer mogelijkheden en de export in 3D DXF, CityGML en VRML zijn weggelaten. Deze versie, SCOPE LT, heeft volledige fotogrammetrische functionaliteit en is een nieuwe, efficiënte methode voor het inmeten van gevels van bestaande gebouwen. Ook voor het maken van fotorealistische visualisaties in stedelijk en landelijk gebied is het programma uitstekend. SCOPE LT heeft alle gereedschappen, die nodig zijn voor het nauwkeurig bepalen van de oriëntatie, ook in gebieden met weinig herkenbare punten. Daarbij maken we soms gebruik van de hoekmeter van het waterpasinstrument. Als de foto's op een gecontroleerde manier van een toposcoop zijn genomen kan men ze gemakkelijk aaneenlassen tot een panorama met een programma als Photovista.
SCOPE LT is ook heel geschikt als ontwerp hulpmiddel voor b.v. landschapsarchitecten. Die maken hun ontwerpen meestal door schetsen in de plattegrond. Zij kunnen een 2D ontwerp heel gemakkelijk in SCOPE invoeren door het met een continue lijn over te trekken in de plattegrond. Het ontwerp kan driedimensionaal worden gemaakt door per punt de grondhoogte bij te stellen. Voor het weergeven van beplanting kan men met de IMAG-code fotorealistische bomen in zomer- of wintervorm uit de bomenbibliotheek aanroepen. Vervolgens kan men de lijnen van het ontwerp en de ingevoerde bomen over de foto van de bestaande omgeving laten tekenen. Als het beeld tegenvalt of niet uitvoerbaar blijkt in de bestaande omgeving, kan men de lijnen gemakkelijk veranderen door klikken in de plattegrond en het bijstellen van hoogtes.
Bij de volledige versie van SCOPE staat in CAD mode onderaan het tekenscherm een rij knoppen, waarmee zeer gemakkelijk allerlei 3-dimensionale objecten kunnen worden gemaakt. Daarbij is optimaal gebruik gemaakt van de ingebouwde CAD-funcionaliteit. Met een polygoon toets kan men objecten, zoals huizenblokken of hagen in de plattegrond overtrekken en ze vervolgens in de toposcopische database een grondhoogte en eigen hoogte geven. Men kan met een onregelmatig 3D netwerk of een raster met wisselende hoogtes een grondvlak maken voor een 3D wereld. Zeer specialistisch zijn de knoppen met huismodellen. Daarmee kan men met enkele opeenvolgende handelingen bestaande bebouwing fotogrammetrisch inmeten en construeren met 4-6 parameter punten. Omdat de plattegrond gekoppeld is aan de foto's kan men de locatie van punten, die in de foto niet zichtbaar zijn, zonder bezwaar inwinnen door ze aan te wijzen in de plattegrond. Vlakken kunnen automatisch beplakt worden met delen van de toposcopische foto's die gebruikt zijn om de modellen te construeren. Ook repeterende patronen van b.v. dakpannen en klinkers kunnen automatisch aangebracht worden, omdat van alle vlakken de afmetingen precies bekend zijn. Siergevels kunnen ingemeten worden door ze over te trekken in de foto, waarna ze een bepaalde dikte krijgen. De 3D modellen worden pas zichtbaar na export in 3D DXF, CityGML of VRML.
De CAD eenheden zijn standaard ingesteld volgens de landeninstelling van het Windows operating systeem. Als die is ingesteld op US of Anglo-Saxon, dan worden de CAD coordinaten en de export in DXF standaard uitgedrukt in decimal feet. Als Windows met het metrische systeem werkt dan worden de CAD coordinaten in principe uitgedrukt in meters. U kunt deze instelling echter zelf veranderen. De VRML bestanden worden altijd uitgedrukt in meters, omdat dat de wereldwijde standaard is voor wrl en CityGML bestanden.
Topo en Scope kunnen onafhankelijk van elkaar worden gebruikt. Scope wordt dus geleverd in 2 versies: Scope LT en de volledige versie van Scope. De functionaliteit wordt hieronder nog eens puntsgewijs beschreven.
Topo, het veldwerkprogramma van de Toposcopie
TOPO is het veldwerkprogramma van de Toposcopie. Het verwerkt de gegevens, die ingewonnen zijn met een Toposcoop en bevat een groot aantal landmeetroutines om van afstanden, hoeken en hoogtes 3D punten uit te rekenen.
De toposcoop zelf is ideaal voor het nemen van een serie foto's, die naderhand samengevoegd worden tot een panorama. Die kunnen in Scope gemakkelijk gekoppeld worden aan de plattegrond. Kijk voor meer informatie bij projecten. Het programma Topo is zo gemaakt dat men een CAD-tekening o.a. in DXF, DWG of SHPformat kan inlezen. Met Topo.exe kan men:een bestaande kaart inlezen als een 2D CAD-tekening,
aan de hand van gemeten hoeken, afstanden en hoogtes standpunten 3-dimensionaal berekenen en positioneren in een bestaande kaart,
de oriëntatie bepalen, ook in landschappen met weinig herkenbare punten,
een grondslag vereffenen,
aan de hand van veldmetingen punten en objecten 3-dimensionaal beschrijven en aan de 2D CAD-tekening toevoegen en uitprinten,
aan de hand van veldmetingen de hoogte uitrekenen van punten, die reeds in de plattegrond bekend zijn.
combinaties van horizontale, opwaartse and panorama foto's maken,
de foto data invoeren.
Scope LT, het fotomeet- en visualisatieprogramma van de Toposcopie
Met het programma Scope kan men:
een bestaande kaart inlezen als een 2D CAD-tekening,
een toposcopische inmeting inlezen,
3D landmeet punten, die met een tachymeter zijn ingemeten, importeren,
2 foto's en een plattegrond tegelijk inlezen in JPG of BMP format en daar snel tussen schakelen,
foto's koppelen aan de plattegrond door middel van een kalibratie procedure,
het camera standpunt bepalen als foto's niet met een toposcoop genomen zijn,
een 2D kaart 3-dimensionaal maken met fotometingen
fotogrammetrisch nieuwe punten en objecten inmeten in zowel horizontale als opwaartse foto's,
een bomen-inventarisatie maken met gebruik van de IMAG-code,
bomen kiezen uit een bomenbibliotheek met zomer- en wintervormen en eigenschappen,
een ontwerp op een eenvoudige manier 3-dimensionaal beschrijven en exact in een foto weergeven,
2D uitvoer en produkten:
CAD perspectieven, die automatisch precies overeenkomen met de foto,
Foto perspectieven met automatisch geschaalde, fotorealistische bomen in zomer- of wintervorm,
Foto perspectieven met exact berekende contouren van ruimtelijke plannen in de bestaande omgeving,
nauwkeurige gevelaanzichten en doorsneden, die als 2D CAD tekeningen kunnen worden weggeschreven en afgedrukt,
bomen inventarisaties maken met fotorealistische beelden, locaties, hoogtes en IMAG-codes.
Scope , het fotomeet-, visualisatie- en 3D modelleerprogramma van de Toposcopie
De volledige versie van Scope heeft de volgende aanvullende functionaliteit. Men kan ook:
een virtuele maquette maken van bestaande gebouwen met gebruik van parametrische modellen,
siergevels modelleren door ze in de foto over te trekken en daarna het vlak uit te rekken in horizontale richting,
gebouwen, hagen en andere objecten modelleren door ze in de plattegrond over te trekken en dan het vlak uit te rekken in verticale richting,
een grondvlak maken met een variabel netwerk.
vlakken automatisch inkleuren of beplakken met repeterende pixel patronen en delen van toposcopische foto's,
op een snelle wijze wegmodellen modelleren, die over elkaar heen kunnen lopen.
2D en 3D invoer en uitvoer:
Invoer van 2D en 3D polygonen van b.v. een topografische database in de toposcopische database.
Invoer van 2D en 3D punten en lijnen.
Uitvoer van gerenderde 3D virtuele maquettes van bestaande bebouwing in DXF format,
Uitvoer van automatisch gekleurde en met fotobeelden en bitmap patronen beplakte 3D maquettes in wrl of CityGML format.
Uitvoer van wrl bestanden, die interactief bekeken kunnen worden in een VRML player of geïmporteerd worden in geavanceerde visualisatie programma's as 3D Studio Max en Maya, waar de bestaande omgeving samengevoegd kan worden met 3D ontwerpen. In VRML kunnen fotorealistische toposcopische bomen op transparante borden geplaatst, worden,die in een VR-omgeving automatisch meedraaien met de kijkrichting. VRML modellen kunnen ook vrij gemakkelijk in Google Earth gezet worden met behulp van het conversie programma AccuTrans en SketchUp, die beiden gratis gedownload kunnen worden.
Uitvoer van een 3D terreinmodel na het 3 dimensionaal maken van 2D polygonen met hoogte informatie van de AHN in 3D analyst (zie de paper voor het Gsdi 11 congres).
Foto's worden bij voorkeur genomen vanaf een toposcoop. Omdat die een hoekmeter heeft, kan men ook series foto's maken, die naderhand tot een panorama samengevoegd kunnen worden. Deze kunnen een nauwkeurige achtergrond vormen van visualisaties en 3D werelden. Het is echter mogelijk gemaakt om ook toposcopische foto's te nemen uit de hand of vanaf een gewoon statief. Het standpunt van de camera kan direct ingevoerd en zelfs berekend worden in het programma Scope. Voor het maken van grote virtuele maquettes, die aan de hand van vele foto's gemaakt worden, heeft men echter, zeker in enigszins geaccidenteerd terrein, voldoende nauwkeurig ingemeten hoogtepunten nodig om aansluitproblemen te voorkomen.
Andere eventueel benodigde software
Voor het uitwerken van een fotorealistische 2D visualisatie heeft men een fotobewerking programma nodig, zoals b.v. Photopaint van Corel of Photoshop van Adobe.
Voor het combineren van volledig uitgewerkte toposcopische 3D virtuele maquettes van de bestaande omgeving met 3D ruimtelijke plannen heeft U een programma nodig, dat zowel VRML bestanden als CAD bestanden kan importeren, zoals 3D Studio Max en Maya. Verder zijn de maquettes in te lezen in 3D CAD programma's in DXF-format. Daarbij gaan echter de textures en kleuren verloren.
De programma's Accutrans en SketchUp om de Wrl modellen op Google Earth te zetten.
Voor het bekijken van VR presentaties heeft men een VRML Browser nodig, zoals b.v. de Cortona Client. Deze kan men gratis ophalen van de website: http://www.parallelgraphics.com/products/cortona/.
Er zijn meerdere gratis viewers voor CityGML, die gedownload kunnen worden van de hoofd CityGML pagina. Dat zijn o.a.de Autodesk LandXplorer CityGML Viewer, de Aristoteles viewer en 3DGIS cityvu.