ANALÝZY A VIZUALIZACE KORYT ŘEK PRO PODPORU KANOISTIKY

Alexandra PLACHTOVÁ

Bachelor's thesis

Analysis and visualization of 3D models of river beds for canoeing support

Abstract:

Bakalářská práce se zabývá pokročilou vizualizací a analýzami digitálních 3D modelů a jejich následné prezentace pomocí různých webových aplikací. V práci je popsán průběh získávání dat pomocí metody UAV a jejich fotogrammetrické zpracování. Jedná se o data ze snímkování téměř suchého koryta části řeky Vltavy, nacházející se pod v. n. Lipno I. Tento úsek je znám díky své sjízdné náročnosti, přírodním prvkům v korytě a každoročně pořádaném mistrovství České republiky ve slalomu a sjezdu na divoké vodě. Mezi další popisované kroky v práci patří tvorba webové mapové scény, ve které jsou integrovány podkladové vrstvy ortofota a digitálního modelu (DMR 5G) společně s modely koryta a staveb. Součástí práce je také tvorba 3D virtuálního průvodce korytem řeky, ve kterém je vyznačena ideální linie projetí dohromady s orientačními body, podle kterých kanoisté přizpůsobují svojí jízdu. Virtuální model je možný vizualizovat v prostředí virtuální reality, a to díky webové aplikaci Sketchfab a její nadstavbě, kam se celý model nahrál a byl obohacen o uvedené orientační body. Zmíněná webová mapová scéna a virtuální 3D model byl společně s doplňujícím textem a videem tréninkové jízdy kajakáře vložen do story mapy. Výsledný průvodce byl pojmenován jako "Lipenské peřeje: 3D canoe guide. Tento průvodce zájemce provede korytem Vltavy na začátku Čertových proudů" a považuje se za hlavní výstup této bakalářské práce. Mezi fyzické přílohy této práce patří reálný 3D model koryta řeky, ve kterém proběhla simulace vodního průtoku. Koryto bylo zhotovené na 3D tiskárně Prusa i3 MK3S. Výsledný model byl rozdělen na čtyři tisknuté části v měřítku 1 : 500. Modelu byly domodelovány boční stěny, které sloužily k udržení vody v korytě při experimentu. Důvodem simulace proudění bylo pozorování rozdílů chování vody v modelu a v reálném prostředí.

Abstract:

The Bachelor thesis deals with advanced visualization and analysis of digital 3D models and their subsequent presentation using various web applications. The work describes the process of data acquisition using the UAV method and their photogrammetric processing. These are data from imaging of the almost dry riverbed of the part of the Vltava river located below the Lipno dam I. This section is known for its wild water, great stones, and the annual Czech Slalom and Downriver Championships. Other described steps in the work include the creation of a web map scene where the underlying layers of orthophoto and 3D DEM are connected with models of riverbeds and buildings. Moreover, the creation of a 3D virtual guide through the riverbed was made, in which the ideal line of transit is marked together with the landmarks according to which canoeists adapt their ride. The virtual model can be visualized in a virtual reality environment, thanks to the web application Sketchfab and its superstructure, where the entire model was uploaded and enriched with landmarks. The web map scene and virtual 3D model were included in the Story map together with additional text and video of the kayaker's training ride. The story map was named s "Lipno rapids: A 3D canoe guide that takes you through the riverbed of the Vltava, which is at the beginning of the Devil's Streams" and is considered as the main output of this Bachelor thesis. The physical results of this work include a real 3D model of the riverbed in which the water flow simulation took place. The river bed model was printed on the 3D printer Original Prusa i3 MK3S and was divided into four consecutive printed parts so that the scale of the whole model could be equal to 1 : 500. The model was remodelled, because of preventing water leakage during the simulation. The reason for doing this experiment was to observe and compare water behaviour differences in the model with the real environment.

Keywords

kanoistika, UAV, koryto řeky, 3D model, 3D tisk

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 6. 5. 2021

Thesis defence

• Supervisor: RNDr. Jan Brus, Ph.D.

Palacký University Olomouc

Faculty of Science

Bachelor programme / field:
Geography / Geoinformatics and Geography