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INTERAKTIVE PRAKTISCHE
ANWENDUNGEN AUF DER BASIS VON
„3D-CAMPUS“
3. Doktorandenseminar
Hermin Kantardshieffa
FAKULTÄT
INFORMATIK/MATHEMATIK
19.11.2013
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INHALT
Einleitung
Grundlagen
Anwendung (I): Infrastruktur
Anwendung (II): Verbindungssuche
Anwendung (III): Objektdetails
Anwendung (IV): Navigation
Ausblick2
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EINLEITUNG
SMWK-Forschungsprojekte
2009-2010: V3CIM - Virtuelles 3-Dimensionales
Campus Infrastruktur Modell
2011-2012: NEPCID - Nachhaltige digitale
Erfassung von primären Campus-
Infrastrukturdaten
2013: ISCID - Informationssystem für Campus-
Infrastrukturdaten
Zusammenarbeit mit Dezernat Technik, SIB 3
Projektleiter:
Prof. Oertel
Projektleiter:
Prof. Oertel
Projektleiter:
Prof. Sobe
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INHALT
Einleitung
Grundlagen
Anwendung (I): Infrastruktur
Anwendung (II): Verbindungssuche
Anwendung (III): Objektdetails
Anwendung (IV): Navigation
Ausblick4
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WAS IST 3D-CAMPUS?
Interaktives Gesamtmodell der HTW mit …
Gebäuden: Baukörper, Etagen, Räume
Außenanlagen: Straßen, Plätze, Grünflächen
Inventar: Büroeinrichtung, Laborausstattung
Technischer Gebäudeausrüstung:
Heizung, Sanitär, Elektroinstallation, Luft- und
Klimaanlagen5
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6
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TECHNOLOGIE
Ausgangsdaten
bearbeiten
Bauteilorientierte
3D-Modellierung
Transformierung
Optimierung der
Objekt-Geometrie
Endanwendungen7
IFCAutoCADAllplan/R
evit
2D-
CAD
VRML
3ds Max
Chisel
3D-PDF
DXF
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VERZEICHNIS-HIERARCHIE
8
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3
Außenanlagen-
Daten
TGA-Daten
Gebäude-
Daten
Inventar-
Daten
Verbindungs-
Daten
Dokumenten-
Daten
+
+ +
+ +
VERWALTUNG: MYSQL-DATENBANK
9
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ERM-DIAGRAMM: GEBÄUDE-DATENBANK
10
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11
TABELLE: GRUNDRISS
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INHALT
Einleitung
Grundlagen
Anwendung (I): Infrastruktur
Anwendung (II): Verbindungssuche
Anwendung (III): Objektdetails
Anwendung (IV): Navigation
Ausblick12
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WEB-OBERFLÄCHE
13
(V3CIM-Projektwebseite Anwendung)
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14
Z-Gebäude/
PAB-Bereich
Flur Z 105-F
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ANWENDUNG (I): INFRASTRUKTUR
3D-zu-2D-Datenverknüpfung
VRML, PHP/MySQL, HTML/CSS
15
3D2D
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ANWENDUNG (I): INFRASTRUKTUR
3D-zu-2D-Datenverknüpfung
VRML, PHP/MySQL, HTML/CSS
16
3D2D
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TECHNISCHE REALISIERUNG
Serverseitige Weiterleitung zur Ergebnisseite
17
Ergebnisseite
apps-result-inventar.phpapps-result-tga.php
Anmeldeseite
apps.php
$_SESSION['WebID'] = $_SERVER['REQUEST_URI'];
$webid = $_SESSION['WebID'];
header("Location: $webid");
VRML-Anker-Objekte
Anpassung der URL-Eigenschaft
z.B. für Inventar-Datenabfrage:
http://www.htw-dresden.de/…/apps-result-inventar.php?rinv=Z%20107
z.B. für TGA-Datenabfrage:
http://www.htw-dresden.de/…/apps-result-tga.php?raumhk=Z%20107
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INVENTAR
18
Gerät
Datenverarbeitung
Rechner Beamer
Physik/ Chemie
Barometer
Mobiliar
Schreib-tisch
Dreh-stuhl
Beistell-schrank
Wand-tafel
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TGA
19
• Wärmepumpe, Blockheizkraftwerk
• Konvektor, ThermostatventilWärme-
versorgung
• Raumlufttechnik, Umluft
• KlimaanlageLufttechnik
• Hauptstromversorgung
• Verteiler, EndverbraucherElektroenergie-
technik
• Rohrnetz Trinkwasser/Regenwasser
• Warmwasserbereitung, ArmaturWasser/
Abwasser
• Aufzug, Fahrtreppe, Befahranlage
• Kran- & TransportanlageFörderanlagen
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INHALT
Einleitung
Grundlagen
Anwendung (I): Infrastruktur
Anwendung (II): Verbindungssuche
Anwendung (III): Objektdetails
Anwendung (IV): Navigation
Ausblick20
![Page 21: Interaktive praktische Anwendungen auf der Basis von 3D-Campus](https://reader034.vdokument.com/reader034/viewer/2022042715/5598b1831a28ab1e158b478d/html5/thumbnails/21.jpg)
ANWENDUNG (II): NAVIGATION
Raum-zu-Raum-Navigation
PHP/MySQL, HTML/CSS
21Türbezeichnung
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NAVIGATIONSGRAPH
22
Z 107
Z 109-V
Z 105-F
Z 108-F
Z 100-T
Z 102
Z 104
Z 105-T
Z 106
Z 112-F
Z 113
Z 111
Z 110Z 127
Z 126Z 125
Z 124
Z 123
Z 122
Z 121-L
Z 128-T
Z 120-F
Z 118-T
Z 117-T
Z 135 Z 130
Z 144-L
Z 133Z 134
Z 132-F
Z 137-F
Z 145-F
Z 152-F
Z 139-FZ 140-T
Z 141-TZ 143
Z 142
Z 140
Z 139
Z 138
Z 137-T
Z 136C
Z 136B
Z 136A
Z 151
Z 150
Z 149
Z 148
Z 147
Z 146B
Z 146A
Z 153
Z 154A
Z 154B
Z 156
Z 155
Z 101-T
Z 101
Z 103
Z 141
Z 102A
Z 101-F
Z-Gebäude/Erdgeschoss
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GRUNDRISS Z-GEBÄUDE/ERDGESCHOSS
23
![Page 24: Interaktive praktische Anwendungen auf der Basis von 3D-Campus](https://reader034.vdokument.com/reader034/viewer/2022042715/5598b1831a28ab1e158b478d/html5/thumbnails/24.jpg)
GEFAHRENSITUATION
24Z-Gebäude/Erdgeschoss
Z 107
Z 109-V
Z 105-F
Z 108-F
Z 100-T
Z 102
Z 104
Z 105-T
Z 106
Z 112-F
Z 113
Z 111
Z 110Z 127
Z 126Z 125
Z 124
Z 123
Z 122
Z 121-L
Z 128-T
Z 120-F
Z 118-T
Z 117-T
Z 135 Z 130
Z 144-L
Z 133Z 134
Z 132-F
Z 137-F
Z 145-F
Z 152-F
Z 139-FZ 140-T
Z 141-TZ 143
Z 142
Z 140
Z 139
Z 138
Z 137-T
Z 136C
Z 136B
Z 136A
Z 151
Z 150
Z 149
Z 148
Z 147
Z 146B
Z 146A
Z 153
Z 154A
Z 154B
Z 156
Z 155
Z 101-T
Z 101
Z 103
Z 141
Z 102A
Z 101-F
![Page 25: Interaktive praktische Anwendungen auf der Basis von 3D-Campus](https://reader034.vdokument.com/reader034/viewer/2022042715/5598b1831a28ab1e158b478d/html5/thumbnails/25.jpg)
FLUCHTWEGE
25
Z 107
Z 109-V
Z 105-F
Z 108-F
Z 100-T
Z 102
Z 104
Z 105-T
Z 106
Z 112-F
Z 113
Z 111
Z 110Z 127
Z 126Z 125
Z 124
Z 123
Z 122
Z 121-L
Z 128-T
Z 120-F
Z 118-T
Z 117-T
Z 135 Z 130
Z 144-L
Z 133Z 134
Z 132-F
Z 137-F
Z 145-F
Z 152-F
Z 139-FZ 140-T
Z 141-TZ 143
Z 142
Z 140
Z 139
Z 138
Z 137-T
Z 136C
Z 136B
Z 136A
Z 151
Z 150
Z 149
Z 148
Z 147
Z 146B
Z 146A
Z 153
Z 154A
Z 154B
Z 156
Z 155
Z 101-T
Z 101
Z 103
Z 141
Z 102A
Z 101-F
Z-Gebäude/Erdgeschoss
![Page 26: Interaktive praktische Anwendungen auf der Basis von 3D-Campus](https://reader034.vdokument.com/reader034/viewer/2022042715/5598b1831a28ab1e158b478d/html5/thumbnails/26.jpg)
DIJKSTRA-ALGORITHMUS
Ermittlung des kürzesten Weges in gerichteten und
gewichteten Graphen mit
Start- und Zielknoten sind vorgegeben
26
Kürzester Weg Pvon s nach z
v1
v2
v3
v8
v4
v6v5
v7
32
2
8
21
6
5
4
311
2
12
s
z
e1
e2
e3
e4
e5
e6
e7
e8
e9
e10
e11
e12
e13
![Page 27: Interaktive praktische Anwendungen auf der Basis von 3D-Campus](https://reader034.vdokument.com/reader034/viewer/2022042715/5598b1831a28ab1e158b478d/html5/thumbnails/27.jpg)
INHALT
Einleitung
Grundlagen
Anwendung (I): Infrastruktur
Anwendung (II): Verbindungssuche
Anwendung (III): Objektdetails
Anwendung (IV): Navigation
Ausblick27
![Page 28: Interaktive praktische Anwendungen auf der Basis von 3D-Campus](https://reader034.vdokument.com/reader034/viewer/2022042715/5598b1831a28ab1e158b478d/html5/thumbnails/28.jpg)
ANWENDUNG (III): OBJEKTDETAILS
Detailinformationen zu einzelnen 3D-Objekten
SVG, VRML, PHP/MySQL, HTML/CSS
28
<svgxmlns="http://www.w3.org/2000/svg" version="1.1"><image
xlink:href="etage.jpg"> <title>Grundriss</title>
</image><rect x="418" y="300"
width="50px" height="50px" style="fill:orange"/>
</svg>
PHP/MySQL
Objektdetails
Nutzerinteraktion Datenbankabfrage
![Page 29: Interaktive praktische Anwendungen auf der Basis von 3D-Campus](https://reader034.vdokument.com/reader034/viewer/2022042715/5598b1831a28ab1e158b478d/html5/thumbnails/29.jpg)
29
3D
SVG
HTML
Objektdetails: Hängeleuchte
![Page 30: Interaktive praktische Anwendungen auf der Basis von 3D-Campus](https://reader034.vdokument.com/reader034/viewer/2022042715/5598b1831a28ab1e158b478d/html5/thumbnails/30.jpg)
TECHNISCHE REALISIERUNG
SVG-zu-VRML-Verknüpfung
30
<a xlink:href="RaumZ107.wrl" target="_blank" title="3D-Modell
dieses Raums anzeigen">
<rect x="1018" y="300" width="118" height="130" id="rect1"
style="fill:orange; stroke:pink; stroke-width:5;
fill-opacity:0.4; stroke-opacity:0.9" />
</a>
VRML-zu-HTML-Verknüpfung
Anchor {
description "Hängeleuchte" parameter "target=_blank"
url ".../apps-inventar-detail.php?r=39&htwinv=33"
children [
Transform { translation 3.9 5.2 4.8 children [
Shape { appearance Appearance { material Material { ... } }
geometry DEF Lampe IndexedFaceSet { solid FALSE
coord Coordinate { point [ ... ] } coordIndex [ ... ] }
} ] } ] }
![Page 31: Interaktive praktische Anwendungen auf der Basis von 3D-Campus](https://reader034.vdokument.com/reader034/viewer/2022042715/5598b1831a28ab1e158b478d/html5/thumbnails/31.jpg)
ZUSÄTZLICHE OBJEKTE
31
Inventar-
Objekt
Hersteller Anschaffung/
Kosten
Zubehör/
Ersatzteile
Lieferant
Garantie
Wartung/
Prüfung
![Page 32: Interaktive praktische Anwendungen auf der Basis von 3D-Campus](https://reader034.vdokument.com/reader034/viewer/2022042715/5598b1831a28ab1e158b478d/html5/thumbnails/32.jpg)
INHALT
Einleitung
Grundlagen
Anwendung (I): Infrastruktur
Anwendung (II): Verbindungssuche
Anwendung (III): Objektdetails
Anwendung (IV): Navigation
Ausblick32
![Page 33: Interaktive praktische Anwendungen auf der Basis von 3D-Campus](https://reader034.vdokument.com/reader034/viewer/2022042715/5598b1831a28ab1e158b478d/html5/thumbnails/33.jpg)
ANWENDUNG (IV): NAVIGATION
GPS-basierte Campus-Navigation
3D-Campus dient als Referenzmodell
Einsatz von mobilen Endgeräten
33
Google Maps - © 2013 Google
![Page 34: Interaktive praktische Anwendungen auf der Basis von 3D-Campus](https://reader034.vdokument.com/reader034/viewer/2022042715/5598b1831a28ab1e158b478d/html5/thumbnails/34.jpg)
KOORDINATEN-TRANSFORMATION
Erweiterung der Infrastrukturdaten um
einen Ortsbezug
34
Modellkoordinaten
(xm,ym,zm)
Geografische Position
(geogr. Länge, Breite,
Höhe)
Umrechnung bei Kenntnis der geografischen Position
des Modell-Koordinatenursprungs und der Ausrichtung
(Winkel zur N-S-Achse)
![Page 35: Interaktive praktische Anwendungen auf der Basis von 3D-Campus](https://reader034.vdokument.com/reader034/viewer/2022042715/5598b1831a28ab1e158b478d/html5/thumbnails/35.jpg)
FORMELN ZUR UMRECHNUNG
Modellkoordinaten → Weltkoordinaten
35
Weltkoordinaten → Modellkoordinaten
![Page 36: Interaktive praktische Anwendungen auf der Basis von 3D-Campus](https://reader034.vdokument.com/reader034/viewer/2022042715/5598b1831a28ab1e158b478d/html5/thumbnails/36.jpg)
ALTERNATIVEN ZU GPS
WLAN-Positionierung in Gebäuden
Cell ID
Triangulation
Fingerprinting
HTML5 Geolocation
navigator.geolocation.getCurrentPosition(showPos);
z.B. für HTW Dresden:
Breite: 51°
Länge: 13°36
![Page 37: Interaktive praktische Anwendungen auf der Basis von 3D-Campus](https://reader034.vdokument.com/reader034/viewer/2022042715/5598b1831a28ab1e158b478d/html5/thumbnails/37.jpg)
INHALT
Einleitung
Grundlagen
Anwendung (I): Infrastruktur
Anwendung (II): Verbindungssuche
Anwendung (III): Objektdetails
Anwendung (IV): Navigation
Ausblick37
![Page 38: Interaktive praktische Anwendungen auf der Basis von 3D-Campus](https://reader034.vdokument.com/reader034/viewer/2022042715/5598b1831a28ab1e158b478d/html5/thumbnails/38.jpg)
AKTUELLER STAND
38
Anwendung Konzept Realisierung Status
Anwendung (I):
InfrastrukturFertig Fertig
Online
verfügbar
Anwendung (II):
VerbindungssucheFertig Fertig
Online
verfügbar
Anwendung (III):
ObjektdetailsFertig Fertig
Online
verfügbar
Anwendung (IV):
NavigationFertig In Arbeit In Arbeit
![Page 39: Interaktive praktische Anwendungen auf der Basis von 3D-Campus](https://reader034.vdokument.com/reader034/viewer/2022042715/5598b1831a28ab1e158b478d/html5/thumbnails/39.jpg)
AUSBLICK
Dokumentenmanagement
Zeitliche Navigation in Dokumenten
Gebäude(bau)prozesse effizienter verwalten
Navigation
Optimierung der Kürzeste-Wege-Algorithmen
Ergänzung um 3D-Grafikanbindung39
![Page 40: Interaktive praktische Anwendungen auf der Basis von 3D-Campus](https://reader034.vdokument.com/reader034/viewer/2022042715/5598b1831a28ab1e158b478d/html5/thumbnails/40.jpg)
DANKE FÜR IHRE AUFMERKSAMKEIT!
40
WWW.HTW-DRESDEN.DE/~V3CIM