Desenvolvimento de uma plataforma de software para a modelagem digital de terrenos baseada em TIN

Abstract

Topographical surfaces can be represented with a good degree of accuracy by means of maps. However these are not always the best tools for the understanding of more complex reliefs. In this sense, the greatest contribution of this work is to specify and to implement the architecture of an opensource software system capable of representing TIN (Triangular Irregular Network) based digital terrain models. The system implementation follows the object oriented programming and generic paradigms enabling the integration of various opensource tools such as GDAL, OGR, OpenGL, OpenSceneGraph and Qt. Furthermore, the representation core of the system has the ability to work with multiple topological data structures from which can be extracted, in constant time, all the connectivity relations between the entities vertices, edges and faces existing in a planar triangulation what helps enormously the implementation for real time applications. This is an important capability, for example, in the use of laser survey data (Lidar, ALS, TLS), allowing for the generation of triangular mesh models in the order of millions of points.

Superfícies topográficas podem ser representadas com um bom grau de precisão por meio de mapas. No entanto, estes nem sempre são as melhores ferramentas para a compreensão de relevos mais complexos. Nesse sentido, a maior contribuição desse trabalho é a especificação e implementação da arquitetura de uma plataforma de software opensource voltado para a representação de modelos digitais de terrenos baseado em TIN (Triangular Irregular Network), segundo os paradigmas da programação orientada a objetos e programação genérica e que possibilitaram a integração de várias ferramentas de linguagem aberta (opensource), tais como GDAL, OGR, OpenGL, OpenSceneGraph e Qt. Além disso, o núcleo de representação da arquitetura tem a capacidade de trabalhar com múltiplas estruturas de dados topológicas que permitem extrair em tempo constante, todas as relações de conectividade entre as entidades vértices, arestas e faces, presentes numa subdivisão planar triangular, facilitando enormemente a implementação de aplicações de tempo real. Esta capacidade é muito importante, por exemplo, na utilização de dados de levantamentos a laser (Lidar, ALS, TLS), possibilitando a geração de modelos de malhas triangulares da ordem de milhões de pontos.