Google Earth Studio

Desde hace un tiempo venimos trasteando con la última maravilla del mundillo Google Earth, y ya tenemos una visión general de su nuevo producto suficiente para contaros sus lineas básicas. Se trata de Google Earth Studio, la última herramienta ofrecida por los chicos de Mountain View para disfrutar al máximo de su inigualable colección de imágenes del mundo.

¿Qué es Google Earth Studio? Es una herramienta de animación para imágenes por satélite y en 3D de Google Earth. Funciona únicamente con la última versión de Chrome para ordenadores y es requisito previo para usarla (además de contar con una cuenta Google) solicitar acceso mediante un formulario al que Google debe respondernos afirmativamente. El resto de detalles, requisitos e información podéis encontrarla en su página de preguntas frecuentes y resto de documentación.

Nosotros os mostramos el esquema básico de funcionamiento e interfaz de esta auténtica maravilla. Esta es la portada principal de la herramienta una vez accedemos logueados con nuestra cuenta:

Desde ella podemos comenzar un nuevo proyecto en blanco que podemos configurar o utilizar alguno de los proyectos de inicio rápido que Studio nos propone, y que son una serie de vuelos predefinidos con movimientos de cámara habituales (órbita, espiral, punto a punto, etc...).

Elijamos uno u otro entraremos en la interfaz de la herramienta, donde podemos buscar manualmente el punto del globo que nos interesa con los movimientos de ratón habituales o usar el potente buscador de lugares de Google para que nos ubique directamente.

En el siguiente paso accedemos al editor propiamente dicho y que es el área de trabajo principal para las animaciones. Si estáis familiarizados con cualquier programa de edición de vídeo, esta vista os resultará muy familiar: una línea de tiempo que representa los fotogramas y varios fotogramas clave (keyframes) que contienen determinados valores u atributos. De esta forma Earth Studio calcula automáticamente por interpolación los valores intermedios entre dos keyframe para generar una transición suave entre ambos.

Todos los parámetros establecidos en los vuelos de inicio rápido son modificables a nuestro gusto, y en el caso de empezar un proyecto en blanco iremos añadiendo fotogramas clave en aquellas posiciones de cámara que nos interesen y hayamos elegido en la ventana superior que nos muestra el mundo Earth.

En todo momento la ventana de Earth ejecuta una previsualización de la animación que vamos creando, algo de vital ayuda para comprobar que los movimientos y posiciones de cámara de nuestros keyframes producen un resultado armonioso y conforme a la idea que teníamos. Las posibilidades de interactuar con los frames son innumerables... pudiendo además añadir algunos canales más a la linea de tiempo, como la fecha y hora del día, la capa de nubes a zoom lejanos o la distancia focal de la cámara. Los tutoriales oficiales son sólo una pequeña muestra de lo que podemos hacer, pero la realidad es que las combinaciones y capacidad de movimiento de nuestra cámara no tiene más límite que nuestra imaginación.

Qué os puedo decir... Sólo la pericia y la experiencia conseguirán que vayamos componiendo animaciones interesantes y eficaces, por lo que os animo a ir avanzando poco a poco en esta divertidísima experiencia.

Una vez tenemos los parámetros de nuestra animación a nuestro gusto es hora de pasar a la página de renderizado (botón Render). Es aquí donde vamos a generar los fotogramas de todo el proceso que se descargarán en un archivo comprimido. Y lo harán con las características que hayamos definido en el proyecto en cuanto a dimensiones y número de las imágenes (frames) e imágenes por segundo (frame rate o fps), lo que nos da la duración en segundos de la animación definitiva.

Es importante marcar la opción avanzada de incluir los datos 3D del recorrido para asegurarse una buena compatibilidad con el posterior software de edición.

Así por ejemplo, si nuestro proyecto está configurado con 300 frames de tamaño 1920x1080 pixels y un frame rate de 30 fps de imágenes por segundo, Earth Studio nos generará las 300 imágenes jpeg correspondientes, ideales para crear un vídeo de 10 segundos en el formato conocido como Full HD. Porque he aquí el principal pero del invento, que Earth Studio no nos genera vídeo, sino solamente las imágenes para hacerlo que posteriormente debemos trabajar en algún software (AfterEffects o Blender, por ejemplo).

Con un límite máximo de resolución 4096x2304 (correspondiente al 4K) la potencia de PC y la velocidad de conexión a internet resultan fundamentales, ya que el procesado de imágenes se realiza en nuestro propio ordenador. Por poner un caso, nuestro portátil de nivel medio se maneja bien con imágenes 1280x720 (HD Ready) pero ya comienza a sufrir trabajando con 1920x1080.
Aún así no nos hemos resistido a hacer nuestros primeros pinitos y despedimos este artículo con uno de nuestros vídeos de prueba, elaborado en Full HD y posteriormente editado para conseguir una fantástica experiencia visual. Disfrutadlo y a por ello!!

Caso práctico: escena 3D.

Nuevo caso práctico de Cartografía Digital. En esta ocasión vamos a representar una escena 3D con los siguientes elementos:

• Edificios, provenientes de los datos de Catastro.
• Ortofoto PNOA de la zona.
• Modelo digital del terreno. 

Para lo que usaremos el programa QGIS (v 2.18)* y dos de sus complementos:

• Spanish Inspire Catastral Downloader
• Qgis2threejs

Vamos con ello y anímate a seguir nuestros ejercicios paso a paso. Abrimos QGIS.

1.- Mediante el complemento Spanish Inspire Catastral Downloader nos hacemos con los datos catastrales del municipio de nuestra elección. Hemos escogido Benidorm por obvias razones en cuanto a contraste de alturas en edificaciones.

Una vez descargados los múltiples datos, desechamos (o desactivamos) el resto de capas para quedarnos con la capa A.ES.SDGC.BU.03031.buildingpart BuildingPart Polygon, ya que es aquella que contiene algún atributo que nos puede ser útil para representar la altura de un edificio (numberOfFloorsAboveGround).

Obviamente, el número de plantas sobre el suelo de un edificio no es una medida de su altura, simplemente un dato que podría servirnos para representar las diferentes alturas de forma más o menos proporcional entre ellas. Para conseguir una proporción más real con el entorno podemos usar el dato de número de plantas y multiplicarlo -por ejemplo- por 2,30 metros para conseguir un nuevo campo con la altura -por supuesto teórica y a simples efectos visuales- del edificio.

Desde la calculadora de campos de la tabla de atributos creamos el nuevo campo virtual "altura" mediante la sencilla fórmula.

Y en pocos segundos tenemos el nuevo atributo calculado y añadido en nuestra tabla.

Con esto podríamos usar perfectamente el renderizado 2.5 D de QGIS...

... incluso categorizando los edificios por esa misma altura dada por nosotros:

Pero esto no dejan de ser sino trucos de perspectiva y buscamos algo más real.

2.- Para adornar nuestra escena cargamos el servicio WMS de la ortofoto PNOA y el MDT25 de la zona (hoja 848) descargado desde el Centro de Descargas IGN. También dejamos los edificios graduados en una rampa de azules en base a nuestro dato 'altura'.

3.- Ahora ya si, procedemos a configurar el complemento Qgis2threejs. Es un complemento con un gran número de opciones y posibilidades; simplemente con las opciones por defecto, y asegurándonos que en la sección DEM está seleccionado nuestro MDT25 y configurando un poco la sección de áreas (edificios)...

... ya conseguimos una primera vista muy espectacular de nuestra escena:

Cambiamos el punto de vista para que se aprecie también el trabajo del MDT25 en el relieve:

A partir de aquí se pueden seguir probando opciones hasta dar con la escena que más nos interese. Recordad que Qgis2threejs exporta el resultado en formato javascript y estructura web, por lo que puede ser fácilmente utilizado para subirlo por ejemplo a páginas web. Y también tiene la opción de exportar los archivos utilizados en la escena a formatos de impresión 3D. Saludos!!

* La versión 3.0 de QGIS puede no tener aún disponible alguno de los complementos utilizados.

Madrid en alta definición y 3D.

Compartimos hoy un trabajo que ya lleva un tiempo entre nosotros, pero que por impresionante merece una buena difusión. Se trata de las imágenes de Madrid capital en alta resolución y con la tecnología 3D, llevadas a cabo en un trabajo conjunto de Sigrid, Microsoft/Vexcel y Azimut. En la nota de prensa informativa tenéis muchos detalles del trabajo, y una visión general bastante aclaratoria.

El acceso a las imágenes se realiza desde el geovisor creado por Sigrid, en la dirección http://madrid.sigrid.es/

Visor de Sigrid con las diferentes opciones que, además, incluye capa de Catastro.

La tecnología empleada, aparte de esta cara visible de las imágenes aéreas, proporciona datos de alta calidad nunca conseguidos hasta ahora y que pueden permitir la generación de nubes de puntos de gran precisión, indispensables por ejemplo para la elaboración de modelos digitales.

Nube de puntos coloreada. Palacio Real.

También la posibilidad de observar una imagen desde distintos ángulos dado el gran número de fotogramas tomados con un amplio margen de solapamiento. O algo tan útil como el canal infrarojo, vital para estudios de vegetación.

Torre Foster desde distintos fotogramas.

Sigrid pone también a nuestra disposición el servicio WMS correspondiente, desde el que podemos acceder a las diferentes capas de este trabajo de enorme calidad, y que como todo servicio wms que cumpla los criterios estándar es accesible desde clientes ligeros o pesados en la dirección http://madrid.sigrid.es/SgdWms/SgdWms.dll/WMS?

Las ortofotos proceden del vuelo 2013, por tanto disponemos de más actuales, pero lo impresionante es que están realizadas a una resolución de 9 centímetros/píxel, algo verdaderamente notorio.

La calidad y nitidez de las imágenes está fuera de toda duda.

Además disponemos de otros trabajos llevados a cabo por Sigrid en diferentes territorios a través de su servidor de mapas StereoWebServer, cada uno con su correspondiente servicio WMS plenamente operativo, como por ejemplo el servicio de fotogramas de vuelos históricos de la Fototeca Virtual del CNIG del que hemos hablado varias veces en el blog. Incluso contamos con una App para dispositivos móviles Android, aunque nos ha dado la impresión que está un poco abandonada y falta de continuidad por la fecha de la última actualización (en realidad esa impresión nos llevamos de algunas secciones más de Sigrid, como la referente a los softwares clientes de su Market...).

Listado de capas de los servicios WMS de Sigrid para Euskadi o Catalunya.

Todo ello siempre en un entorno con la posibilidad de visionado en 3D gracias a la tecnología de anaglifos y las gafas para ello. Encontraréis más información en su web. Nosotros hemos aprovechado para incluir en SASPlanet aquellos servicios wms servidos por Sigrid que hemos considerado interesantes o no teníamos ya configurados, y los publicaremos en la próxima actualización de nuestro lote de mapas.
Saludos y hasta la próxima.

DEMto3D: impresión 3D en QGIS.

Vamos hoy con un asunto que pinta interesante y que en los últimos tiempos está muy de actualidad: la impresión en 3D. Yo soy un absoluto ignorante del tema, así que para los que estáis como yo ahí dejo el enlace a la Wikipedia para ponerse un poco al día. La cartografía no podía ser ajena a estas nuevas posibilidades de impresión, y resulta que existe un plugin para uno de nuestros programas más habituales: DEMto3D para QGIS. En su web tenemos toda la información necesaria sobre cómo instalar el plugin, cómo funciona, qué se puede hacer con él, etc, etc... así que no dejéis de visitarla. Aquí tenemos también el repositorio web del plugin.
¿Qué es DEMto3D? En resumen, se trata de una extensión disponible para los software libres y de código abierto Kosmo-Desktop y QGIS, que permite la impresión en 3D de MDE (Modelos Digitales de Elevaciones). Digamos, así a lo bruto, que podemos exportar un archivo de elevaciones a un formato en el que es posible imprimirlo profesionalmente en 3D en algún material sólido de los que se usen (escayola, yeso, papel, aleaciones, ...). La posibilidad de hacernos maquetas del terreno un poco más cerca. Y como ya me conocéis, vamos a probarlo....
Descargamos desde su web el plugin comprimido, extraemos el ejecutable qgis_demto3d_v2.3.0_install.exe y procedemos a la instalación tal como nos cuentan en la propia página. Es muy sencillo.

Simplemente instalar el ejecutable y activarlo desde la ventana de complementos de QGIS.

Una vez instalado y activado desde QGIS lo tenemos disponible tanto en el menú Complementos, como en un botón que se crea en la barra de herramientas con las letras STL (la extensión de los archivos para impresión 3D).

Lo siguiente que necesitamos es un archivo de elevaciones (MDE o DEM). Abrimos en QGIS nuestro archivo (en este caso en formato .asc). Ejecutamos DEMto3D y configuramos todas sus opciones. En este punto lo mejor y más sencillo es que consultéis la Ayuda del propio creador que explica en su propia página todos los parámetros necesarios e incluso tiene un vídeo del proceso (aunque el vídeo es para Kosmo, muchos pasos son comunes para QGIS). Nosotros para este ejemplo hemos configurado la ventana como sigue:

Hemos usado el botón Extensión de capa, con lo que los parámetros de coordenadas se autocompletan. En espaciado hemos puesto 1 para que el archivo no nos saliera muy pesado. En Dimensiones hemos puesto 250 (25 cms) en Alto y pulsando Intro se nos autorellenan el Ancho y la Escala ( de modo inverso puede rellenarse la escala y se autocompletarían el resto). Por último, y basados en los datos que nos da el cuadro, hemos puesto que imprima a partir de la cota 250 metros, con lo que se autorellena la altura que tendrá el modelo.

Y como no disponemos de una impresora 3D así a mano, exportamos el archivo al formato STL que, entiendo, debe ser un formato común en este mundillo de impresión 3D. Id probando con áreas pequeñas y con espaciados poco exigentes o los tamaños del STL se os pueden desbordar... Como muestra de tamaños de archivos y para que os hagáis una idea, en este ejemplo yo he usado un DEM en formato .asc de una extensión de 55x39 kilómetros (unos 2157 kms cuadrados) con una resolución de 25 m/pixel. El tamaño del .asc es de 29 megas. Con los parámetros que hemos usado en la ventana de opciones, el STL resultante tiene un peso de 66 megas. Y simplemente bajando el espaciado de 1 a 0.5 el STL resultante son 264 megas.
Una vez generado el STL del terreno quería poder mostrároslo, así que siguiendo el vídeo de la ayuda de DEMto3D, lo he abierto en MeshLab, un programa del que desconozco absolutamente todo pero que me ha servido para poder ver físicamente el modelo de impresión.

Captura de nuestro modelo 3D en formato STL desde MeshLab.

Luego he descubierto que Global Mapper también me abre el STL, pero con un manejo más complicado y se visualiza peor el terreno (es muy posible que yo no sepa hacerlo). También he podido exportar desde un DEM un archivo STL perfectamente visible en MeshLab. Y con esto cerramos este artículo, que no pretende ser más que una ligera aproximación a las posibilidades que el mundo de la impresión 3D abre para el campo de la cartografía. Saludos.

PD: el gestor de complementos de QGIS me notificó nueva versión 2.3.1. del plugin DEMto3D. Después de la actualización me desapareció el botón STL de la barra de herramientas y el acceso al plugin se ha movido al menú Ráster.

Global Mapper: vuelos en visor 3D.

Aprovechando el nuevo y muy mejorado visor 3D de Global Mapper en su versión 16, vamos a mostraros cómo podemos hacer un vuelo sobre el terreno en tres dimensiones. Y también cómo podemos guardar el vídeo del vuelo o asociarlo a un path o ruta de vuelo. Mostraremos brevemente el resto de las funciones principales del visor 3D.

Al contrario que en CompeGPS, en cuyo magnifico visor 3D podemos volar libremente sobre el terreno, en Global Mapper necesitamos crear primero un path o ruta de vuelo. Esta ruta de vuelo puede ser cualquier línea vectorial que dibujemos sobre el mapa, o también, por ejemplo, un track gps importado.
Las funciones principales del visor 3D las explicaremos con un simple pantallazo, pues son muy sencillas y alargarían el vídeo demasiado. Al visor se accede desde el menú View / 3D View...:

Básica explicación de los botones de herramientas del visor 3D de Global Mapper.

La ventana de propiedades del visor 3D ofrece muchas opciones como vemos: dibujar o no la superficie de terreno, determinar la exageración vertical, la altura del modo peatón, dibujar o no el agua y su nivel, opciones para los vectores 3D, la resolución de la imagen y del terreno, o las notificaciones en pantalla. Probad con las que os interese o con aquellas que vuestro PC y tarjeta gráfica sean capaces de manejar.
Los chicos de Global Mapper tienen en YouTube un vídeo en inglés que explica el proceso de creación de un vuelo en 3D: https://www.youtube.com/watch?v=9Ze3b5Ft0sc Yo os dejo con el nuestro en el que intentaré explicar básicamente lo mismo, en español y espero que con claridad:

Como habréis visto, en el vídeo no se representaba el vídeo asociado al path de vuelo, pero os aseguro que no hay problema y funciona. Imagino que son cosas de mi viejito PC, de que mi tarjeta gráfica no da para más, o de que la capturadora de pantalla no ha sido capaz. Saludos y hasta la próxima entrada.

Publicar mapa web 3D de QGIS.

Siguiendo con otro de los plugins interesantes de QGIS en cuanto a publicar mapas en la web, hoy hablamos de Qgis2threejs. Es este un complemento de QGIS creado por Minoru Akagi que nos permite exportar datos de relieve, imagen de mapa y datos vectoriales a un navegador de internet. O lo que es lo mismo, nos permite representar el mapa en 3D en aquellos navegadores que soporten WebGL (los más comunes). El repositorio del complemento, así como la explicación de su funcionamiento lo tenéis en su web https://github.com/minorua/Qgis2threejs

Nos ponemos a elaborar nuestro sencillo ejemplo.

Preparamos en QGIS el mapa que queramos representar, que en esta ocasión consta de:

- Ortofoto PNOA, hoja 157 según la distribución MTN50, en formato .ecw disponible en el Centro de Descargas del CNIG.

- Modelo Digital del Terreno con paso de malla 25 metros (MDT25) de la misma hoja 157 en formato .asc disponible en el mismo sitio.

- Vectoriales shape .shp de la BTN25, hoja 157-2, conteniendo los ríos y los puntos de cota de esa cuadrícula, disponibles también en el Centro de Descargas.

Todos los elementos de nuestro mapa cargados en bruto en QGIS:

Interfaz del plugin Qgis2threejs.

El resto es cuestión de jugar con todos los parámetros de simbología y etiquetado hasta que nuestro mapa esté a nuestro gusto. Qgis2threejs asumirá todos esos cambios y los representará en pantalla (aparte de las decenas de opciones que el propio plugin tiene). También distingue los vectoriales en puntos, líneas o polígonos para darle a cada uno de ellos distintas opciones de representación. Para que os hagáis una idea, si ejecutamos el plugin tal cual está el mapa en la captura de arriba, sin tocar nada, tendríamos este resultado en nuestro navegador:

Y modificando cuatro cosillas a nuestro gusto, tanto en QGIS como alguna de las variadas opciones del plugin, enseguida podemos llegar a tener algo como esto:

Las opciones del plugin son muchísimas, pudiendo modificar texturas de mapa, ubicación y etiqueta de los vectoriales, resolución del DEM, etc, etc...Un último ejemplo con algunas modificaciones más:

El complemento trabajará en un directorio temporal para abrir el navegador y mostrarnos el resultado. Pero si le especificamos un directorio de salida, nos genera una estructura HTML que puede ser aprovechada para publicar nuestro mapa web en Google Drive o Dropbox, como explicamos en el artículo anterior. Esta es la verdadera razón de haber hablado sobre este plugin: que nos permite generar una estructura de archivos OpenLayers ideal para la publicación web. Saludos!!

CompeGPS: navegando track.

De todos los aficionados es conocido el potencial del magnífico visor 3D de CompeGPS (ya experimentamos hace un tiempo elaborando este vídeo). No sólo presenta una gran fidelidad del terreno con una movilidad muy ligera y completa, sino que nos ofrece algunas utilidades muy atractivas como la posibilidad de grabar vídeo o simular la reproducción de un track sobre el terreno como si lo recorriéramos en tiempo real.

Intentando sacar el máximo provecho de esas funciones, he creado un vídeo en el que intento mostrar muchas de esas posibilidades: desde visionar datos de navegación en tiempo real del recorrido o mostrar el perfil, hasta intercambiar distintos mapas o ventanas para una visión más completa. Con una pequeña edición creo que puede convertirse en una forma distinta de guardar un buen recuerdo de una ruta, o en una original forma de mostrar el recorrido de la misma por los diferentes medios visuales de que disponemos hoy día. Por supuesto toda esta parafernalia está disponible en modo mapa móvil llevando un dispositivo gps conectado al programa.

Espero que os guste y os sugiera muchas ideas.

A vista de pájaro con CompeGPS.

Todos los que usáis CompeGPS sabéis de su magnífico visor 3D. Es algo que desde hace años me sigue hipnotizando... La capacidad tan asombrosa de representar el mundo real con esa fidelidad siempre me dejó boquiabierto. Hoy quiero rendir homenaje a esas primeras veces que activaba el visor en tres dimensiones y mis ojos se comían la pantalla.

Por desgracia la potencia de mi PC no es la mejor; anda ya viejito y eso se nota mucho a la hora de renderizar los vídeos desde el visor (las ortos no refrescan cuando debieran, la resolución del vídeo está limitada, etc...). Pero he conseguido apañármelas para fabricar una película medio decente y, de paso que os muestro las posibilidades del visor, mostraros algunos lugares emblemáticos de la mi tierra.

Espero que os guste.

http://youtu.be/d3O_zJJmEL4

Aplicando lo aprendido.

Es el momento de hacer un resumen y practicar todo lo explicado hasta aquí. En CompeGPS abriremos un mapa, abriremos el MDT correspondiente, y generaremos una vista en tres dimensiones desde distintos ángulos.

Hemos aprendido a buscar el mapa de nuestro interés aquí.

Hemos aprendido a descargar los mapas que queremos aquí.

Hemos aprendido a descargar el MDT y guardarlo en el formato apropiado aquí.

Como resultado disponemos en nuestro ordenador del mapa MTN50 nº 157 y del modelo digital de elevación para esa zona MDT25-0157 (guardado ya en formato .cdem). En este caso, dado que el archivo de mapa que tenemos (TIF + tfw) no es de los comunes de CompeGPS, no usamos el comando Abrir mapa, sino el de Importar mapa.

Al igual que con la conversión de los MDT el programa nos pide la proyección (recordar que coincida el huso con el del mapa), y un formato en el que guardar el nuevo mapa convertido. En el caso de CompeGPS suele usarse el formato .imp para crear sus mapas, y es el que os saldrá por defecto.

Una vez hecho esto se nos abre el mapa; es importante que tengáis activado el árbol de archivos (botón superior izquierdo) pues muestra todo lo que tenemos abierto en ese momento sobre el lienzo del programa.

Procedemos ahora a añadir el MDT de la misma zona que ya tenemos en formato .cdem propio de CompeGPS, por lo que no es necesario importar, sino simplemente el menú normal Mapas/Abrir Mapa.

Como resultado tendremos el mapa ráster y el MDT abiertos a un tiempo. Como podéis ver en la siguiente captura, los dos figuran en el árbol de archivos de la izquierda y os he aumentado el zoom a una esquina del mapa para que veáis que la extensión del mapa y la del MDT son prácticamente la misma, algo obvio ya que ambos están basado en la escala 1:50000 (los MDT siempre abarcan un poquito más para solaparse con las hojas vecinas).

No es mi intención explicar aquí el funcionamiento del CompeGPS, algo que me desborda en tiempo y en espacio, por lo que lo más inteligente para los que queráis manejar este programa es remitirse a su web www.compegps.es en la que encontraréis toda la información necesaria. Nosotros simplemente os recomendamos pinchar el botón 3D situado encima del mapa y disfrutar de las vistas y lo aprendido hasta ahora.

 
- Pinchad en las fotos para ver las capturas tomadas desde diferentes vistas en tamaño grande.
- En CompeGPS con la vista 3D activada, pinchad en el menú Ver/Girar contínuamente 3D y el programa hará vuelos aleatorios sobre el terreno.
- Lo mismo se puede hacer abriendo los 4 mapas MTN25 de la hoja 157 en vez del mapa MTN50. En este caso, como el IGN los facilita en formato .ecw, no hará falta importarlos y guardarlos como .imp, pues el CompeGPS lee los archivos .ecw directamente.

Tenéis un video rápido del proceso en Videotutoriales.