İnşaat ve Mimarlık Projelerinde 3B Yapı Planlaması

Coğrafi Bilgi Sistemleri 2B yanında 3B’de de karmaşık mekansal bilgileri ilgi çekici şekilde göstermek için güçlü yeteneklere sahiptir. Örneğin, yeni bir inşaat projesinin paydaşları, proje tasarımını ve çevresindeki kentsel çevre üzerindeki etkisini değerlendirmelerini sağlayarak, onu gerçekçi bir 3B ortamda görselleştirebilir. Böylece projenin planlama ve tasarım aşamalarında daha hızlı kararlar alabilirler.

Bu blog yazısında 3B Building Layer (yapı katmanı) ve integrated mesh layer olarak geçen mesh dosyaları ile nasıl çalışmalar yapabileceğimizi inceleyeceğiz. 3 boyutta yapıları incelerken sadece o yapıyı incelemenin ötesinde; konumsal olarak da incelemek, yani yapının farklı görünümlerini, ışık durumunu ve gerçek dünyada diğer yapılı ve doğal çevre ile iletişimini anlamada CBS büyük kolaylık sağlayacaktır.

3B çeşitli sahne katmanları ile ilgili detaylı bilgi almak için 3D Sahne Katmanları blog yazımızı inceleyebilirsiniz.

Building Layer

Building layer (yapı katmanı), yapı bilgi modellemesi (BIM) verilerini ArcGIS Pro’da CBS veri katmanı olarak temsil etmenize olanak tanır. Esri-Autodesk iş birliği sayesinde Autodesk Revit dosyalarınızı ArcGIS Pro’da açabilir ve çeşitli araçları kullanarak bir web sayfası olarak portalda yayınlayabilirsiniz. Bu konuda detaylı bilgi için Yapı Katmanından (Building Layer) Yararlanarak BIM Verilerini Anlamlandırın blog yazımızı inceleyebilirsiniz. ArcGIS Pro’da bir BIM dosyası çalışma alanından (workspace) oluşturulan bir yapı katmanı, disiplinlere ve kategorilere göre düzenlenir. Kategori; aynı kullanımı ve tanımlayıcı nitelikler kümesini paylaşan ve doğrudan ArcGIS detay katmanıyla ilişkilendirilen tasarımı modellemek için kullanılan bir öge veya sistem koleksiyonudur. Örneğin, bir BIM dosyası, kapılar ve duvarlar gibi mimari unsurları içerebilir. Kapılar ve duvarlar, yapı katmanının Mimari disiplin katmanında düzenlenen detay katmanları olarak tasvir edilmiştir. Bu detay katmanları 3B geometriler içerir ve benzer nitelik kümelerine sahiptir. Aşağıdaki örnekten kategorileri ve katman içeriğini inceleyebilirsiniz.

 

Sahne katmanı seçili iken Appearance (görüntüleme) sekmesini seçtiğinizde, görüntülenmesini isteyeceğiniz ölçek aralığında, semboloji bilgisi, Faces ve Lighting and Shading (ışık ve gölgelendirme) seçenekleri ile çalışmalar yapabilirsiniz. Katmanda face culling özelliğini değiştirmek, görüntülediğiniz nesnelere bağlı olarak 3B nesnelerin ön, arka veya her iki yüzünü görmenizi sağlar. Komut, yükseltilmiş polygonlar, multipatch, TIN üçgenleri ve raster verileri dahil olmak üzere alan tabanlı verileri içeren katmanlar için etkinleştirilebilir.

Lighting (ışıklandırma) alt sekmesinde varsayılan olarak, bir 3B nesnenin yerleşik geometri özellikleri, sahnenin mevcut ışık konumunu gölgelemek için kullanılır. Aydınlatma için kullanılan özellikler, her yüzün ışığı yansıtacağı yönü tanımlayan 3B vektörler veya normallerdir. Normaller genellikle geometriye diktir, ancak özellikle geometrideki sert ek çizgilerini yumuşatmak için başka yönlerde de tanımlanabilir.

 

Integrated Mesh Layer

3B mesh verileri, üst üste binen büyük görüntü kümelerinden gerçek dünyanın 3B temsilini oluşturmayı amaçlayan otomatik bir süreç tarafından yakalanır. Sonuç, orijinal girdi görüntü bilgilerini, binalar ve ağaçlar gibi 3B nesneleri ve yükseklik bilgilerini içeren textured mesh (dokulu ağ) olarak bütünleştirir. Integrated mesh scene layer (sahne katmanları olarak bahsedilecektir) çoğunlukla şehir çapında 3B haritalama için oluşturulur; genellikle drone tarafından yakalanırlar ve yeniden şekillendirilemezler. Integrated mesh bir sahnenin 3B kategorisi altında 3B katman olarak görünür. Bir sahneye integrated mesh katmanı eklendiğinde, o sahnenin zemini ve altlık haritasının yerini alacaktır. Explore aracını kullanarak belirli bir özellikle ilgili öznitelik bilgilerini de görüntüleyebilirsiniz. Bu verileri performanslı bir şekilde görselleştirmek için, integrated mesh sahne katmanı farklı ayrıntı seviyelerine (LOD’ler) sahiptir. Uzaklaştırdığınızda ve sahnenize olan mesafeyi artırdığınızda, 3B verilerin karmaşıklığı da azalır.

Integrated mesh sahne katmanı, kullanım durumuna bağlı olarak farklı şekillerde değiştirilebilir. İlk olarak, mesh katmanını aşağıda olduğu gibi planlı inşaatla birleştirebilir, yenilerine yer açmak için mevcut binaları düzleştirebilirsiniz. Mesh’i yerin altındaki altyapı ögelerinizle birlikte gösterebilir, boruları veya diğer varlıkları görselleştirmek için ağda delikler açabilirsiniz. Bunların yanında, diğer tüm alanları maskeleyerek mesh katmanının sınırlı bir alanına odaklanmayı da tercih edebilirsiniz. Her durumda, sahneye özel olan ve orijinal verileri etkilemeyen integrated mesh değişikliği yapmış olursunuz. Değişikliğin parametreleri, projenin coğrafi veri tabanında saklanır. Bu durum, mesh verilerini çoğaltmak zorunda kalmadan birçok farklı sahne oluşturmayı mümkün kılar.

Integrated mesh katmanında kırpma, maskeleme ve değiştirme gibi işlemleri yapabilir ve bu değişiklikleri ArcGIS platformunda bir web scene (web sahnesi) olarak paylaşabilirsiniz. Contents bölmesindeki katman özelliklerinden veya Data sekmesinin Modification grubundaki Add düğmesini seçerek integrated mesh katmanına bir değişiklik ekleyebilirsiniz. Eklendiğinde, değişiklik, İçindekiler bölmesindeki integrated mesh katmanının altında bir alt öge olarak görüntülenir. Aşağıdaki videodan mesh verinin kesilmesine ait örneği inceleyebilirsiniz.

 

Buna ek olarak kestiğiniz mesh veri üzerinde düzenleme yapmak isterseniz bunu da Edit altında “Edit Vertices” seçeneğini seçerek kesilmesini istediğiniz alanın sınırını güncelleyebilirsiniz.

 

Bir inşaat planını görselleştirmek için mesh ve BIM modellerini kullanmayı deneyimlemek isterseniz yukarıdaki gösterilenler ve daha fazlası için Esri’nin Learn ArcGIS içeriklerinden faydalanabilirsiniz. Burada kullanılan görseller “Visualize construction planning in 3D” dersinden yararlanılarak oluşturulmuştur. Bu ders içeriğinde belli bir senaryo üzerinden giderek adım adım yönlendirmelerle ilerleyecek olursanız; ArcGIS Pro’da tüm şehri 3B olarak temsil eden entegre mesh kullanacak, değiştirecek ve ona planlanan binayı içeren bir sahne katmanı ekleyeceksiniz. Ardından sonucu ArcGIS Online’da bir web sahnesi olarak yayınlayacaksınız. Bir mimar olarak bina planlarınıza ait yeni versiyonlar üretirken, paydaşlarının projelerinizin nasıl ilerlediğini görebilmelerini sağlamak adına sahne katmanını güncelleyeceksiniz.

İlginizi çekebilecek kaynaklar:

ArcGIS API for JavaScript ile 3B Sahnelerinizi Bir Üst Seviyeye Taşıyın

ArcGIS API for JavaScript ile 3B Sahnelerinizi Bir Üst Seviyeye Taşıyın

ArcGIS API for JavaScript

ArcGIS API for JavaScrip harita ve 3 boyutlu içerikleri özel web uygulamalarında kullanmak için tasarlanmıştır. Geliştirilecek uygulamada bulunmasını istediğiniz içerikleri kendi ArcGIS Online hesabınızdan ve ya kuruluşunuzun sunucularından seçebilirsiniz. Seçtiğiniz içerikleri mobil ve web ortamında kullanabileceğiniz uygulamalar geliştirebilmek ile birlikte coğrafi kodlama,düzenleme,sorgulama gibi ek özellikleri  uygulamalarınızda kullanabilirsiniz.

ArcGIS API for JavaScript ile 3 boyutlu içerikleri bir ileri seviyeye taşıyarak aşağıdaki sahneye dönüştürebilirsiniz.

Örnek çalışma

3B İçerik Oluşturma

Öncelikle böyle bir görüntüyü elde etmek için ilk yapmamız gereken, bir 3 boyutlu içerik oluşturmak. Esri platformunda bulunan 3 boyutlu yetenekler, size içeriklerin oluşturulması için etkileyici seçenekler sunmaktadır. Bu seçeneklerin başında kural tabanlı modelleme ve birçok veri tipi ile entegre çalışabilme özelliğine sahip olan CityEngine yazılımı bulunmaktadır. Daha önceki blog yazılarımızda CityEngine yazılımının 3B modelleme süreçlerinde sağladığı faydalardan ve devasa kentsel ortamların nasıl oluşturulduğundan bahsettik, buraya tıklayarak yazılarımıza ulaşabilirsiniz

Platformun genelinde bulunan 3 boyutlu yeteneklere ise bu linkten ulaşabilirsiniz.

3B İçeriklerin ArcGIS API for JavaScript ile Web Uygulamalarına Eklenmesi

Oluşturduğumuz içerikleri ArcGIS API for JavaScript ile geliştirmekte olduğumuz uygulamalara eklemek için ArcGIS Online hesabında ve ya kuruluş hesabında paylaşmamız gerekmekte. Uygulamamız içerisinde bulunan sahneye aşağıdaki veri türleri eklenebilmektedir.

  • Yükseklik verisi
  • 3B özellik katmanları
  • 3B semboller
  • Indexed 3D Scene Layers (I3S)
    • 3B objeler
    • Sürekli yüzeyler
    • Nokta bulutları
    • 3B noktalar
    • BIM (Yapı Bilgi Sistemleri) modelleri

I3S in ne olduğu ve web cbs süreçlerine sağladığı katkıları bu linke tıklayarak inceleyebilirsiniz.

İçerikleri ArcGIS Online hesabında paylaştıktan sonra ArcGIS API for JavaScript ile sahnelere eklenmesine işlemlerine adım adım bakabiliriz.

  1. JavaScript Starter App uygulamasını Codepen platformunda açalım.
  2. require ve function kısımlarına  SceneView ve FeatureLayer modüllerini ekleyelim.
    •     require([
            "esri/Map",
            "esri/views/SceneView",
            "esri/layers/FeatureLayer"
          ], function(Map, SceneView, FeatureLayer) {
  3. Sonrasında içeriğin servis url’sini kullanarak sahneye ekleyebiliriz.

İçerikleri sahneye ekledikten sonra görsel anlamda geliştirebiliriz, ilk olarak bina modellerinin kenarlarını daha belirgin hale getirerek başlayabiliriz. Kenar çizgileri sahnedeki modelleri daha belirgin hale getirmek, sahne kontrastını ve derinlik algısını büyük ölçüde arttırmak için 3B modellerin ve sürekli yüzeylerin ana hatlarını belirgin hale getirmektedir. SolidEdges3D ile oluşturulan kenar çizgileri ile sahnedeki modeller üzerinde farklı kenar renkleri ve kenar boyutları kullanabiliriz. Ayrıca elle çizilmiş bir görünüm için SketchEdges3D seçeneğini kullanabiliriz.

Kenar çizgileri aktif edilmemiş şehir modeli

Örnek şehir modelimizde elle çizilmiş hissi vermesi için “sketch” tipinini kullandık.  Aşağıdaki konfigürasyonlar ile bu özelliği aktif hale getirebilirsiniz..

const edges = {
  type: "sketch",
  color: [0, 0, 0, 0.65],
  extensionLength: 10,
  size: "1pt"
}

Kenarların rengini, kenar çizgilerinin kalınlığını ve kenar tipi gibi değerleri sahnedeki modellerin seviyelerine göre değiştirebilirsiniz. Örnek sahnede bulunan binaların kenar çizgileri arka plan görüntüsü, bina renkleri ve animasyon geçişleri gibi ek özellikler eklenmiştir, resme tıklayarak sahneye inceleyebilirsiniz

3B içerikleri oluşturduktan sonra ArcGIS API for JavaScript’i kullanarak etkileyici web ve mobil uygulamaları oluşturabiliriz. İlerleyen zamanlarda ArcGIS API for JavaScript ile 3B sahneler üzerinde analizlerin nasıl yapıldığı ve farklı görselleştirme yeteneklerinden bahsedeceğiz. ArcGIS API for JavaScript ile ilgili ayrıntılı bilgi için linke tıklayabilirsiniz.

Esri Türkiye 2019

ArcGIS Urban ile Yapabilecekleriniz

ArcGIS Urban, kullanıcıların kentsel gelişim yaşam döngüsünü daha verimli bir şekilde yönetmeleri için tasarlanmıştır. Web tabanlı çalışan ArcGIS Urban coğrafi olarak; bölgesel ölçekten şehir ölçeğine kadar kentsel tasarım kullanımı dahil olmak üzere platformumuzun birçok farklı bileşenini birbirine bağlayan bir araçtır. 

ArcGIS Urban ile ilgili önemli iki ana konu bulunmaktadır:

Birincisi değişimi bağlamıyla anlamayı sağlayan imar ve uygulama imar planlarına ait 3 boyut modellerdir. Plancıların çalışmalarını paydaşlara göstermelerini sağlarken aynı zamanda işin matematiğini de yönetebildiği hem de görsel ve analitik temsiller oluşturabildiği bir platform sağlar. İmar Planlamasındaki yasal metinlerin, arazi kullanım bilgilerinin veya kodların ortak bir veri modeli olarak biçimlendirilebilmesine olanak verir. Planda bulunan plan notlarına göre (örneğin: Hmax, fonksiyon, ..) yapılabilecek düzenlemelerin 3 boyutta görselleştirilmesini yapar. Yapının tipine bağlı olarak formu, fonksiyonları ve bunlara ilişkin kısıtlayıcıların incelenmesi yapılabilir. Farklı bina tipleri ve kullanım türleri ile oluşturulan senaryoların mevcut alan üzerindeki etkilerini anlamak için raporlar oluşturulabilir.

Parsel ve binalarla ilgili çalışma

Yapının izni olabilecek yükseklik sınırı


Senaryoların planlamasında parsel ölçeğine kadar inilebilir; böylece senaryolar arasında karşılaştırmalar yapılarak en uygun çözümün bulunması sağlanabilir. Bunlar için 3B altlık harita, interaktif görüntüleme, göstergeler ve akıllı arama gibi seçeneklerden yararlanılabilir. Aşağıdaki görsellerde aynı proje alanına ait iki senaryo ve ilgili bilgiler görünmektedir.

Senaryo 1

Senaryo 2

Parsel bazında yapılacak değişikliklerde ne kadar konut, ne kadar ticari kullanım olacağına dair bilgileri girerek hedeflenen sayılara ne kadar yaklaşıldığını kontrol edebilirsiniz.  Ayrıca farklı kriterleriniz için hedeflenen rakama ulaşmada; kısıtlamalar dahilinde yapılabilecekleri bir zarf (zoning envelope) olarak görselleştirebilir ve düzenlemelerinizi bu bilgi ışığında yapabilirsiniz.

Parsel bazında düzenlemeler ve etkileşimli paneller

 

Örneğin  varolan binanın formu ve fonksiyonlarında yapılan değişikliklerle birlikte hedeflenen nüfus, hanehalkı ve iş ile ilgili değişiklikler “mevcut“, “şimdi” ve “hedef” başlıkları altında görüntülenebilir. Yapılan değişiklikle birlikte hedefin ne kadarının tuttuğu ya da tutmasına ne kadar kaldığını sayısal olarak da takip edebilirsiniz. Ayrıca o parseldeki uygulama planının izin verdiği ölçüde neler yapılabileceğini de kontrol edebilirsiniz.


İkincisi
; Proje Durumu ve Tasarım İnceleme çalışmaları ile ilgilidir. ArcGIS Urban ile kentsel projelerin yönetimini tek bir arayüzden gerçekleştirebilirsiniz. 3 Boyutta projelerin modellerini görselleştirerek çeşitli detaylarla ilgili bilgi alabilir, projenin hangi aşamada olduğunu, projeye ait zaman çizelgesini görebilirsiniz. Ayrıca CityEngine’deki tasarımlarınızı bu platforma ekleyebilirsiniz. Ayrıca SketchUp, Collada, OB’den gelen 3 boyutlu modelleri de kullanabilirsiniz. Kent ölçeğinde bütün projeleri durumlarına göre inceleyebilirsiniz. Bunlara ek olarak projelerin şehre olan etkilerinin anlaşılması için etkinin ölçülmesi ve raporların çıkarılmasını da gerçekleştirebilirsiniz.

Esri CityEngine modelinin ArcGIS Urban’da görselleştirilmesi

 

Plan ve projelerinizi hazırladıktan ve uygulamaya geçtikten sonra; bu uygulamaların günlük yaşamda ne gibi olumlu ve olumsuz yanlarının olduğunun anlaşılması önem taşır. Yapılan bir kavşakta yayalar için tehlike arz eden bir durumun olması, inşaat hafriyatının yolu kapatması, otobüs duraklarının yetersiz kalması ya da çocuk parkının etrafına konulması istenen koruyucu önlemler gibi çok çeşitli kent mobilyaları ve projelerle ilgili geri bildirimleri alabilmeniz sorunların hızlı çözümü için önemli bir adımdır. ArcGIS Urban’da vatandaşın fikrini beyan edebileceği ve bunu konumsal olarak ekleyebileceği özel bir bölüm bulunur. Bu alandan kişiler fikirlerini yazarak güncel bilgileri paylaşabilirler.

Vatandaşın konumsal olarak proje ya da tasarım hakkında fikrini beyan edebilmesi için kullanılan “Ideas” kısmı


Genel hatlarıyla ArcGIS Urban ile elde edeceğiniz özellikler:

  • Etkileşimli 3B ortam
  • Proje ve plan takibi
    • Senaryoları görsel olarak karşılaştırma
    • Özetlenmiş göstergeler
  • Arama ve filtrele seçenekleri (plan ve projeleri ismine, konuma göre arama)
  • Zamana duyarlı gösterimler (Zaman çizelgesine göre projelerin izlenmesi, böylece farklı tarihlerde hangi projelerin yapılacağını inceleyebilme, ya da geçmişe dönük incelemeler yapabilme)
  • Önceden hazırlanmış göstergeler (popülasyon yoğunluğu, ..)
  • Yönetici Paneli entegrasyonu (harita, sahne, grafikler, tablolar)
  • Vatandaştan geribildirim alma

 

ArcGIS Urban ile ilgili videolar:

1- Boston Planning & Development Agency: A New Revolution in Urban Planning
2- ArcGIS Urban: An Introduction
3- ArcGIS Urban- Şehir Gelişiminizi Yönetin