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Contribution Details

Type Other Publication
Scope Discipline-based scholarship
Title Automatic generalization and simplification of massive vector and network maps
Organization Unit
Authors
  • Fabian Schneider
Language
  • English
How Published
Date 2011
Abstract Text Vector maps and network graph data are widely used in visualization applications and GIS-based decision making processes. In order to meet the rising demand for powerful 3D visualizations of massive vector maps, level-of-detail (LOD) models have to be developed and applied. Accurate and efficient vector map generalization is needed to generate the different LODs. Among all generalization operators, line simplification is the one that is most investigated and used. The Douglas-Peucker line simplification algorithm delivers visually pleasing results and preserves the shape of the original line, but introduces topological inconsistencies. The introduction of Epsilon-Voronoi diagrams solves the problem of intersecting polylines, but cannot avoid self-intersections. Therefore, the polylines have to be split into monotone subpolylines. The use of frame buffers and out-of-core systems enables fast interactive visualization. Even the integration of large vector maps in 3D terrain visualization is possible by using the shadow volume approach and texture-based mapping. However, the on-the-fly generation of continuous LODs is still prospects ahead.
Zusammenfassung Vektorkarten und Daten von Netzwerkgraphen werden verbreitet in Anwendungen der Geovisualisierung und GIS basierten Entscheidungsfindungsprozessen eingesetzt. Um die steigende Nachfrage nach leistungsfähigen 3D Visualisierungen erfüllen zu können, müssen level-of-detail (LOD) Modelle entwickelt und eingesetzt werden. Um die verschiedenen LODs zu generieren, wird eine genaue und effiziente Generalisierung von Vektorkarten benötigt. Unter allen Generalisierungsoperatoren ist die Linienvereinfachung die meist untersuchte und meist benutzte Methode. Der Douglas-Peucker Algorithmus zur Linienvereinfachung liefert visuell ansprechende Ergebnisse und erhält die ursprüngliche Form der vereinfachten Linie. Allerdings erzeugt dieser Algorithmus ungewollte topologische Inkonsistenzen. Die Einführung der Epsilon-Voronoi Diagramme hat das Problem von zwei sich überschneidenden Polylinien zwar gelöst, aber Polylinien, die sich selbst überschneiden, können nur durch die Zerlegung in monotone Subpolylinien vermieden werden. Die Verwendung von Frame Buffern und Out-of-core Systemen ermöglicht eine schnelle interaktive Visualisierung. Grosse Vektorkarten können sogar mit 3D Geländevisualisierungen integriert werden, indem der Shadow Volume Ansatz und texturbasiertes Mapping angewendet werden. Trotzdem bleibt aber die Erstellung von kontinuierlichen LODs während der Visualisierung Bestandteil zukünftiger Forschung.
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