การสร้าง DEM จาก 3D Points ด้วย VTBuilder

VTBuilder

• ก่อนหน้านี้ผมเคยเขียนเรื่องการสร้าง DEM จาก 3D Points (จาก text file) โดยใช้โปรแกรมเชิงพาณิชย์อย่าง Global Mapper ซึ่ง Global Mapper ก็ทำไว้ได้อย่างสุดยอด มาลองดู tools ที่ฟรีดูบ้าง ที่ผมจะแนะนำชื่อ VTBuilder (Virtual Terrain Builder) เป็นโปรแกรมจำพวกแสดงข้อมูลด้าน Geospatial ซึ่งถ้าจะจัดก็อยู่ใน Tools ด้าน GIS

ดาวน์โหลดและติดตั้ง

• VTBuilder เป็นฟรีซอฟแวร์ และ opensource ด้วย พัฒนาด้วย C++ สัญชาติอิตาลี สังเกตว่าโปรแกรมด้าน GIS ที่เน้นการแสดง DEM เป็น 3D ผมจะนำมาเสนอเป็นพิเศษตั้งแต่ 3DEM, MicroDEM, Landserf, TerrainBender มาจนถึง VTBuilder ตัวนี้ ถ้าสนใจไปดาวน์โหลดได้ตามลิงค์นี้ http://vterrain.org/Download/Binaries.html ซึ่งจะเลือกได้สองแบบคือแบบมีข้อมูลทดสอบมาด้วยขนาดประมาณ 45 MB ส่วนโปรแกรมดุ้นๆขนาดประมาณ 15 MB ก็ไม่ใหญ่อะไรมากมายนัก จากนั้นก็ติดตั้งได้ง่ายๆเพียงแค่คลิกไม่กี่ครั้ง
• จรืงๆแล้ว VTBuilder นั้นเอาไว้เตรียมข้อมูลส่วนการดู 3D ใช้โปรแกรมชื่อ Enviro แต่ดูๆแล้วน่าจะเสียเงิน ผมไม่ได้นำมาแนะนำกันครับ ในตอนนี้ผมเน้นการสร้าง DEM

 เริ่มต้นใช้งาน

• เมื่อเปิดโปรแกรมจะเห็นหน้าตาของ VTBuilder ค่อนข้างเรียบง่าย มีแถบเมนูอยู่ด้านบน ตัวพาเนลด้านซ้ายจะมีกลุ่มของ Layer ที่ผู้พัฒนาจัดไว้ให้ได้แก่ Elevation, Images, Structure, Road, Vegetation, Utilities และ Raw ส่วนพาเนลด้านขวาแสดง Map ซึ่งโปรแกรมได้เปิด world map รอไว้ถ้าผู้ใช้ insert ข้อมูลเข้าไปก็จะรู้ได้เลยว่าเข้าไปถูกที่หรือไม่

 ข้อมูลทดสอบ

• ลักษณะข้อมูลที่เป็น x,y,z ที่่โปรแกรมมองหาอาจจะอยู่ในรูปแแบบ dbf หรือไม่ก็เป็น Text file (csv) ผมมีข้อมูลเป็น point เป็น text file รูปแบบ csv ตัวคั่นเป็นเครื่องหมายคอมม่า ขนาดประมาณ 15 MB ขนาดนี้สำหรับ text file ก็ใหญ่พอสมควรมีจุดประมาณ 400,000 จุด

การ Import ข้อมูล

• การนำข้อมูลเข้าสำหรับโปรแกรมนี้จะอยู่ที่เมนู Layer ลองดูดังรูปด้านล่าง

• ต่อไปเลือกไฟล์ข้อมูลและตั้งค่ารูปแบบข้อมูลให้ตรงกับไฟล์ของเรา ข้อควรระวังเนื่องโปรแกรมยังมี bug ตอนเราตั้งค่า projection และ datum เสร็จแล้ว ค่า Elevation field จะกลับเป็นค่าอื่น ใ้หตั้งใหม่ให้ตรงกับข้อมูล

• ถ้าไม่มีปัญหาอะไร VTBuilder จะแสดง Layer ของข้อมูลที่เรานำเข้าไปในกลุ่มของ Raw ดังรูปด้านล่าง

การสร้าง DEM

• มาถึงตอนสำคัญที่รอคอย เมื่อนำเข้าข้อมูลเป็นที่เรียบร้อยแล้ว ก็พร้อมที่ generate dem ใช้เมนู Raw ดังรูปด้านล่าง

• ก่อนโปรแกรมจะสร้าง DEM จะถามขนาดของกริดด้าน x และ y ข้อควรปฎิบัติคือใช้ขนาดที่เหมาะสมกับความละเอียดข้อมูลและค่า x และ y ควรจะเป็นขนาดเดียวกัน ส่วน Distance cutoff Factor (1-10) เป็นค่าระหว่าง 1 ถึง 10 ถ้าค่าเป็น 1 ในกรณีจุด x,y,z แต่ละจุดมีความห่างไม่สม่ำเสมอ ตรงที่จุดห่างๆกันมากๆ DEM ที่ได้จะเป็นรูโบ๋ ถ้าใช้ค่ามากๆถึง 10 โปรแกรมจะ คำนวณ interpolation ให้ DEM ที่จะได้จะมีรูโบ๋น้อยลง ค่ามากจะใฃ้เวลาคำนวณค่อนข้างนานกว่า แต่ก้ไม่รอนานเกินไปนัก ผมใช้ค่าประมาณ 6 รอประมาณ 7 นาที

การแก้ไข DEM ที่ลักษณะเป็นรูโบ๋

• การที่ DEM มีรูโบ๋เรียกว่ามี gap หรือ hole การแก้ไข VTBuilder เตรียมเครื่องมือมาให้ แต่ข้อเสียที่ได้คือบริเวณที่อยู่นอกเหนือเขตข้อมูลโปรแกรมจะทำ extrapolation มาให้ น่าเสียดายโปรแกรมไม่ได้เตรียมเครื่องมือสำหรับ crop เอาเฉพาะบริเวณที่มีช้อมูล ผมใช้โปรแกรมอื่นมา crop ให้ได้เฉพาะ DEM ที่ต้องการ
• ก่อนทำการแก้ไขให้คลิกที่พาเนลด้านซ้ายตรงด้านใต้ Elevation คำว่า Untitled คือ DEM ที่ยังไม่ได้ตั้งชื่อ เมื่อคลิกแล้วจะเห็นเมนู Elevation คลิกเลือก Fill In Unknown Area > Slow and Smooth

•  รอสักครู่ใหญ่ๆ ถ้าข้อมูลจุดมาก ผลลัพธ์จะได้ดังรูปด้านล่าง

การเซฟ DEM เป็นฟอร์แม็ตที่ต้องการ

• เมื่อได้ DEM มาแล้วขั้นต่อไปคือนำไปใช้งาน ใน VTBuilder นั้นสนับสนุนฟอร์แม็ตที่เป็น native  ของโปรแกรมคือ BT ซึ่งได้สองทางเลือกแบบไม่บีบอัดกับบีบอัดแล้ว GZipped BT (.bt.gz) ซึ่งผมลองเอาไฟล์ที่บีบอัดไปเปิดด้วยโปรแกรม Global Mapper ปรากฏว่า  Error ส่วนไฟล์ไม่บีบอัดสามารถเปิดได้ตามปกติ

การ Export DEM ไปสู่รูปแบบไฟล์อื่นๆ

• ให้ตายเถอะรูปแบบ BT ผมก็เพิ่งเห็นจาก VTBuilder นี่แหละลองเข้าไปค้นดูปรากฏว่า โปรแกรมที่สามารถอ่านฟอร์แม็ตนี้ได้แก่  Global Mapper, Landserf และอีก 5-6 โปรแกรมที่ผมยังไม่ได้ลอง ที่อ่านได้อีกอย่างคือไลบรารี GDAL
• แต่ถ้าต้องการ export เป็นฟอร์แม็ตอื่นๆโปรแกรมก็เตรียมทางเลือกไว้ที่เมนู Elevation ดังรูปด้านล่าง

• รูปแบบที่แน่นอนที่สุดสำหรับ VTBuilder คือ ArcInfo Ascii Grid

• ผมลอง export เป็น Geotiff มาดูครับว่าเกิดอะไรขึ้นผมลองเปิดด้วย Global Mapper ได้ผลลัพธ์ดังรูปด้านล่าง คล้ายกับ model ที่ครูสมัยมัธยมให้ทำคือเป็นชั้นๆ ฮ่า ฮ่า แปลกดีเหมือนกันครับ

สรุป

• สำหรับความรู้สึกของผม VTBuilder นี่ก็ไม่เลวเลยครับ เล็ก เร็วดีครับที่สำคัญคือฟรี