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Mundo AEC - Blog Oficial sobre AEC da Autodesk Brasil

Melhores Práticas: Sistemas de Coordenadas e Extensões do Modelo no InfraWorks 360

Pedro Soethe
07/01/2015

Olá pessoal!!

Hoje daremos algumas dicas e exemplos de como podemos tirar o máximo proveito do sistema de coordenadas e extensões do modelo no Autodesk® InfraWorks 360 ™.

Sabemos que o Autodesk® InfraWorks 360 ™, é uma ferramenta poderosa. E para cada modelo o InfraWorks usa um sistema de coordenadas para posicionar os seus dados, o que lhe permite criar e avaliar rapidamente múltiplas alternativas de projeto em um contexto de mundo real. Os dados de terreno, imagens aéreas, nuvens de pontos, sistemas viários, drenagem, dados de construção, etc., tudo é precisamente posicionado em relação ao ambiente já construído, independentemente se suas fontes de dados vieram de diferentes sistemas de coordenadas.

Entender como os sistemas de coordenadas trabalham com seus dados não é o conhecimento essencial para a criação de projetos convincentes no InfraWorks. Isso porque a maior parte do tempo, o InfraWorks é capaz de posicionar os dados no modelo para você, com base nos atributos dos dados importados.

No entanto, se você está pensando em usar seus modelos do InfraWorks com outras ferramentas de design 3D e / ou visualização, como o Autodesk® AutoCAD® Civil 3D ™, será útil para conhecer alguns dos detalhes mais finos sobre sistemas de coordenadas.

Sobre Sistemas de Coordenadas

Os sistemas de coordenadas fornecem uma interface para a identificação de posicionamento no espaço 3D. Vamos supor que você tem uma posição geográfica em mente, definida por três valores indicados pelas coordenadas X, Y e Z. Sem um sistema de coordenadas de referência, essas coordenadas, X, Y e Z não dizem nada sobre onde você está localizado na terra. Para usar coordenadas X, Y e Z, temos de escolher um sistema de coordenadas de referência, para interpretar seus valores e fornecer a referência espacial.

• Por exemplo, no sistema de coordenadas LL84, X = longitude, Y=latitude, e Z = elevação (expressa em metros).

• Em um sistema de coordenadas diferente, como UTM, os mesmos valores X, Y, Z seriam referenciados de uma forma diferente, e podem não corresponder ao mesmo lugar no globo de outro sistema. Em UTM, X = Northing e Y = Easting.

Usando Sistemas de Coordenadas no InfraWorks

O InfraWorks usa sistemas de coordenadas durante a criação do modelo, importação, configuração e exportação, geolocalizar e definir as extensões do modelo, e cada conjunto de dados adicionais.

Três tipos diferentes de sistemas de coordenadas são comumente utilizados no InfraWorks:

sistemas de coordenadas geográficas (como o sistema de coordenadas global LL84, no Brasil temos a opção SIRGAS-2000, ou SAD-69) são baseados em coordenadas esféricas, latitude e longitude, altitude. Coordenadas grids em um sistema de coordenadas geográficas são assimétricas porque afunilam nos polos.

sistemas de coordenadas de projeção (como a Universal Transversa de Mercator (UTM), Military Grid Reference System (MGRS), British National Grid, ou State Plane systems) são baseados em coordenadas XYZ retangular. Sistemas de coordenadas de projeção usam unidades mais intuitivas do que os sistemas de coordenadas geográfica, incluindo Norte, Leste, etc., mas são sempre restritos à extensão espacial da zona de fuso especificado. No Brasil utilizamos por exemplo o UTM-SIRGAS2000)

sistema de coordenadas personalizadas (como arbitrárias XY) coordenadas personalizadas não são referenciadas a um sistema de coordenadas. Sistemas de coordenadas personalizadas são comuns quando você está trabalhando com dados não-georreferenciados.

Para utilizar os seus dados, o InfraWorks pode ter que transformar os valores das coordenadas entre vários sistemas de coordenadas diferentes até um formato que possa ler. Isso é uma coisa impressionante, porque existem várias centenas de diferentes sistemas de coordenadas geográficas e sistemas de coordenadas de projeção em uso hoje e outros milhares são personalizadas (Para aumentar a precisão, muitas regiões utilizam mais do que um sistema de coordenadas, por exemplo, o plano de sistemas de coordenadas do Brasil é dividido em 8 zonas/fusos).

Em seu livro, recentemente publicado, Autodesk InfraWorks e InfraWorks 360 Essentials, o colega autor do blog BIMagination e o empregado Autodesk Eric Chappell diz: “É como se o InfraWorks soubesse todas as línguas do mundo e sendo assim, consegue traduzir de um idioma para outro facilmente.”

I. Modelo de Criação

Cada modelo do InfraWorks tem um sistema de coordenadas do usuário e um banco de dados do Sistema de Coordenadas. Por padrão, o InfraWorks irá atribuir o sistema LL84 como sistema de coordenadas do usuário e sistema de coordenadas do banco de dados quando você criar um novo modelo manualmente ou criar um modelo usando o Model Builder.

• Sistema de Coordenadas do Usuário (User Coordinate System) – A UCS determina as coordenadas apresentadas na barra de status, e exibe por padrão a elevação em metros. Você pode definir as UCS para qualquer sistema de coordenadas em qualquer momento, sem afetar a forma como os dados são armazenados no banco de dados SQLite. Você pode especificar um UCS em Configurações Avançadas quando você cria um modelo manualmente. Os UCS também podem ser alterados a qualquer momento depois do modelo criado usando a caixa de diálogo Propriedades do Modelo. Você pode alterar as unidades de medida para a UCS a qualquer momento entrando nas Opções do Aplicativo.

• Por exemplo, se o banco de dados do sistema de coordenadas é definido como um plano do estado do sistema de coordenadas e o rastreamento XY está correto, mas o valor Z está em pés, quando deveria ser em metros, então você mudaria as UCS para metros.

Sistema de Coordenadas do banco de dados – Pode ser arriscado escolher um sistema de coordenadas do banco de dados diferente para o seu modelo, sem qualquer experiência GIS anterior. Na verdade, a maioria dos novos usuários geralmente não precisa e não deve mudar o sistema de coordenadas do banco de dados sem uma boa razão para isso. Você não pode alterar o sistema de coordenadas do banco de dados para os modelos criados pelo Model Builder. Você só pode alterar o sistema de coordenadas do banco de dados para os modelos que você criar manualmente no InfraWorks.

• Você não precisa atribuir um sistema de coordenadas do banco de dados para um novo modelo InfraWorks. Por padrão, o sistema de coordenadas do banco de dados está definido para LL84, que usa para medir metros de altitude, e Lat & Long para medir X & Y.

• Depois de atribuir um sistema de coordenadas do banco de dados para um novo modelo InfraWorks, o sistema de coordenadas do banco de dados é permanentemente gravado no arquivo. sqlite que representa esse modelo, e não pode ser alterado.

• A única razão para mudar o sistema de coordenadas do banco de dados padrão e as configurações do sistema é, se você pretende trabalhar diretamente com o arquivo SQLite do modelo fora do InfraWorks. Isso pode afetar a forma como os dados são exibidos quando o arquivo. SQLite é aberto em um aplicativo diferente, como o AutoCAD Map 3D.

• Como alternativa, você pode alterar o sistema de coordenadas do banco de dados se você estiver trabalhando com dados não-georreferenciados a partir de vários produtos da Autodesk, e você escolhe coordenadas arbitrárias XY – metros ou pés para simplesmente colocar os dados em relação ao outro em seu modelo.

• Se um usuário escolhe um sistema de coordenadas projetadas para o seu sistema de coordenadas do banco de dados, os dados fora da extensão espacial do sistema escolhido não serão mostrados, ou seja, a coordenada não será descrita na base de dados do modelo. Isto pode causar erros.

II. Importação & Configuração:

Ao importar dados que utilizam um sistema de coordenadas diferente do banco de dados do seu modelo de sistema de coordenadas, o InfraWorks traduz os dados importados e re-projeta usando o sistema de coordenadas do banco de dados do seu modelo. Em casos raros, os dados que você traz para o seu modelo podem não ser exibidos corretamente se ele foi atribuído em um sistema de coordenadas incorretas durante a configuração. Isso normalmente ocorre somente quando você leva os dados do modelo 3D, que usa um sistema de coordenadas personalizado.

Você já deve ter notado isso antes, quando você cria um novo modelo e os dados importados não são reconhecidos, só aparece a imagem difusa do globo. O InfraWorks exibe o planeta, quando ela tem dificuldade em reconhecer, ou traduzir os dados GIS importados e re-projeta.

Para solucionar problemas, você pode controlar o posicionamento de um modelo 3D importado manualmente, seja inserindo as coordenadas X, Y, Z para as configurações de posição, ou posicionar os dados no modelo utilizando o mouse quando você clica Colocação Interativa no separador Geo-Localização da caixa de diálogo Configuração da Origem de dados (imagem1).

  Post 2 Modelo3DImagem 1: Caixa de diálogo para configurações de origem de dados

  1. Configure o tipo do modelo 3D.
  2. 2. Navegue até a guia de Localização Geográfica (Geo-Location). Um erro será exibido se você não tiver configurado.
  3. 3. Sistema de coordenadas: o modelo neste exemplo não tem nenhum arquivo associado a ele, de modo que o InfraWorks possa reconhece-lo como um sistema de coordenadas, Arbitrárias XY-M (M para metros).
  4. 4. Sistema de coordenadas alvo: O InfraWorks atribui o que ele pensa ser o que é o melhor para ajustar o sistema de coordenadas para os dados de entrada, isto com base em atributos dos dados de entrada. Você pode modificar isso, mas recomenda-se não fazer.
  5. 5. Uma vez que os dados de entrada não têm qualquer associação, não tem nenhum ponto de origem referenciado no contexto do mundo real. Use essas opções para inserir manualmente as coordenadas para a nova origem dos dados de entrada no seu modelo.
  6. 6. Você também pode selecionar Colocação interativa para colocar diretamente no arquivo 3D no seu modelo, usando o mouse. Quando você colocar um modelo 3D de forma interativa, você pode usar a roda do mouse em conjunto com uma tecla modificadora para ajustá-lo. Confira o tópico de ajuda online para obter mais informações.

Nota: Durante a importação do modelo 3D, o InfraWorks não realiza uma transformação de coordenadas exata, em vez de rotação a transformação é aplicada aos dados importados. Se o seu modelo 3D importado é muito grande, isso pode produzir ligeiras diferenças de posicionamento.

III. exportação:

Durante a exportação, você pode especificar um sistema que será atribuído para modelar os dados e coordenar um alvo desejado. Por padrão, quando você escolher Export IMX ou Export FBX, o InfraWorks irá selecionar o melhor ajuste para encontrar a extensão da área de exportação, e irá atribuir um sistema de coordenadas para o arquivo exportado.

Por exemplo, um modelo localizado na cidade de Belo Horizonte em Minas Gerais, provavelmente seria atribuído um sistema de coordenadas UTM84-23S durante exportação IMX. Um modelo localizado em Tóquio, Japão provavelmente seria atribuído UTM84-54N durante exportação IMX. Para resolver isso, certifique-se de selecionar o destino adequado no sistema de coordenadas para os dados exportados, de modo que o sistema de coordenadas corresponda ao uso de dados desejado com o modelo exportado fora do InfraWorks.

Alguns outros produtos terão dificuldade em reconhecer alguns dos sistemas de coordenadas que você pode estar usando no InfraWorks 360. Por exemplo, Autodesk AutoCAD Civil 3D tem dificuldade em reconhecer e traduzir modelos do InfraWorks que usam sistemas de coordenadas de projeção como LL84. Se exportar um arquivo IMX do InfraWorks para ser usado no Civil 3D, o sistema especificado que corresponde ao sistema de coordenadas que vai ser utilizado no desenho do 3D Civil.

IV. Modelo Extensões – Por padrão, no InfraWorks as extensões do modelo são definidas para os limites do sistema de coordenadas do banco de dados. Alterar o sistema de coordenadas do banco de dados, de um novo modelo, para usar um sistema de coordenadas projetadas, não aumenta a velocidade ou precisão, ou torná-lo possível para importar mais dados, mas ele vai limitar o tamanho possível de seu modelo e pode causar erros.

Se você não definir explicitamente a extensão do modelo quando importar os dados, o modelo irá crescer na medida para incluir todos os dados importados, e assim pode aumentar os requisitos de espaço em disco para o modelo e pode reduzir o desempenho se as fontes de dados adicionais têm uma extensão maior que o modelo base. Para melhorar o desempenho e economizar espaço, defina uma medida de modelo menor quando você criar um Novo modelo (imagem 2).

Post 2 novomodeloImagem 2: Caixa de diálogo para Criação de um Novo modelo.

  1. A coordenada-X do limite inferior esquerdo.
  2. A coordenada-X do limite superior direito.
  3. A coordenada-Y do limite inferior esquerdo.
  4. A coordenada-Y do limite superior direito.

Depois de definir a extensão do modelo para o seu modelo de base, você pode escolher “Clip para modelar medida” para a maioria das classes de recursos durante a configuração (esta não é uma opção para os modelos 3D que você importa). Clique duas vezes em uma fonte de dados no painel de fontes de dados e escolha ‘Clip Model Extend’ da guia Origem. Isso irá limitar a extensão dos dados importados na medida do modelo (imagem 3).

Post 2 OrigemdeDadosImagem 3: Clip Model Extend

Post original: http://autodesk.typepad.com/bimagination/2014/12/best-practices-for-using-coordinate-systems-in-infraworks.html#more

Muito obrigado a Heiko Meyerdirks, Henrik Buchholz, Dave Wilson, Willy Campbell, e Eric Chappell por suas contribuições de especialistas para este post.

 

Obrigada a todos, e até a próxima!!!

Pedro Soethe

Pedro Luis Soethe Cursino é formado em Engenharia Civil pela Universidade de Taubaté, tem pós-graduação em Georreferenciamento pela Faculdade de Pirassununga e em Estradas e Vias Urbanas pela FESP. Trabalha a mais de 15 anos na área de infraestrutura e é responsável por vários projetos executados no Brasil em diversas disciplinas como estradas, projetos urbanos, loteamentos, infraestrutura hidro-sanitária, drenagem, terraplanagem entre outras.

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