ArcGIS Indoors: 1 díl – Seznámení
ArcGIS Indoors je geografický informační systém zaměřený na vnitřní prostory budov. Dovoluje nám spravovat majetek, hledat cesty, vytvářet mapy budov a spravovat rezervační systém pro místnosti. Umožňuje nám používat webové i mobilní aplikace a mnoho dalšího.
Seriál článků, jehož první díl právě začínáte číst, vám poskytne bližší pohled na práci s ArcGIS Indoors a provede vás nastavením aplikace Indoors Viewer. Budeme se v něm postupně zabývat vstupními daty, tvorbou vnitřního datového modelu, kategorií, navigačních sítí a orientovaných snímků. Většina bude realizována v prostředí ArcGIS Pro pomocí nástrojů obsažených v toolboxech Indoors a Network Analyst. Pro sdílení síťových analýz je nutný přístup k ArcGIS Enterprise, ostatní výstupy z ArcGIS Pro budou sdíleny prostřednictvím ArcGIS Online. Aplikace Indoor Viewer bude konfigurována ze šablony, která je s potřebnou licencí dostupná na ArcGIS Online.
Licencování
ArcGIS Indoors je nadstavbou pro ArcGIS Pro, kterou lze provozovat ve třech licenčních úrovních: ArcGIS Indoors Pro, ArcGIS Indoors Maps a ArcGIS Indoors Space.
- Licence ArcGIS Indoors Pro umožňuje vytvářet a sdílet mapy v prostředí ArcGIS Pro s filtrem podlaží (tzv. floor-aware) a používat nástroje z toolboxu Indoors Tools.
- S licencí ArcGIS Indoors Maps máme přístup k online aplikacím Indoor Viewer, Indoors Mobile a Indoor Kiosk. Dále umožňuje konfigurace map s podlažními informacemi v Map Vieweru.
- Třetí licence ArcGIS Indoors Space je dodatkovou licencí k ArcGIS Indoors Maps. Umožňuje rezervaci pracovních prostor v Indoor Viewer a mobilních aplikacích. Dále máme s touto licencí přístup k Indoor Space Planner pro správu vnitřních prostor a Indoor Floor Plan Editor pro aktualizaci plánů podlaží.
Pokud chcete využít ArcGIS Indoors na maximum, nesmíme zapomenout na licenci ArcGIS Indoors IPS, která díky Bluetooth beaconům zajistí navigaci ve vnitřních prostorách v reálném čase.
Vstupní data a začátek tvorby
Vstupní data
Vstupní data mohou být různého formátu: CAD, BIM, mračno bodů nebo naskenovaný obrázek půdorysu. Nejkomplexnějším souborem vstupních dat je samozřejmě BIM. Na ten se v prvním dílu zaměříme a ukážeme si, jak může být jednoduché jej do ArcGIS Pro importovat a následně s ním pracovat. Ale i pro ostatní vstupní formáty existují funkce, kterými je můžeme v ArcGIS Pro snadno zpracovat. Nyní si je stručně představíme.
Nástroje pro import a převod do ArcGIS Indoors
V balíčku nástrojů Indoors Tools nalezneme několik funkcí, například Generate Floor Plan From Point Cloud. Tento nástroj nám poslouží, pokud máme jako vstupní data mračno bodů (formát vstupních dat je LAS). Mračno bodů je převedeno na polylinie, které mohou být použity pro naplnění tzv. datové sady vnitřních prostor – funkce Import Features To Indoor Dataset. Import prvků do datové sady vnitřních prostor může být aplikován i na digitalizovaný obrázek půdorysného plánu.
Nástroj Import CAD To Indoor Dataset importuje data ze souborů DWG nebo DGN do datové sady vnitřních prostor v ArcGIS Pro. Vstupní data musí být georeferencovaná a samozřejmě bez chyb. Pro detekci a opravu chyb je v softwaru AutoCAD nově dostupná funkce ArcGIS Indoors for AutoCAD, která data kontroluje a upozorňuje na případné chyby.
Dalším nástrojem je Import BIM To Indoor Dataset. Slouží k importu BIM ve formátu RVT (ze softwaru Revit) přímo do datové sady ArcGIS Pro bez dalších konverzí.
Častějším formátem BIM je ale IFC, a my si proto nyní ukážeme, co nás čeká, pokud jsou naším zdrojem data BIM ve formátu IFC bez souřadnicového systému. Představíme si dvě šikovné funkce, které z vysoce komplexního BIM modelu vytvoří běžné polygony a linie a automaticky ho roztřídí do vnitřní datové sady. Než se do toho pustíme, zaměříme se na úpravu vstupních dat.
Předzpracování BIM
Zda bude data BIM před importem do ArcGIS Pro zapotřebí nějak upravit, záleží na tom, kdo a za jakým účelem data tvořil. Pokud zjistíte, že vstupní data nejsou pro práci s ArcGIS Indoors úplná, je vhodné soubor IFC (IFC je formát pro efektivní import a export BIM) otevřít v softwaru, který s ním umí pracovat (např. Revit).
Na co se při kontrole a úpravách soustředit?
- Jsou data strukturovaná po jednotlivých patrech? Pokud ne, je možné to upravit v souboru IFC nebo v ArcGIS Pro.
- Obsahují data dveře, okna, zdi atd.? Pokud ne, jedná se o zásadní nedostatek. Bez těchto prvků není možné dál pracovat a je zapotřebí upravit soubor IFC.
- Obsahují data informace o místnostech? V BIM nestačí ohraničit určitou plochu zdmi a přidat dveře. Plocha musí být označena speciální funkcí Místnost, abychom v ArcGIS Pro měli polygon jejího půdorysu. Při tomto kroku je dobré přidat k označené místnosti komentář s informacemi (využití místnosti a její číslo). Tyto informace se zachovají a usnadní nám práci s identifikací místnosti, až BIM nahrajeme do ArcGIS Pro. Pokud tomu tak není, je zapotřebí provést úpravu v souboru IFC.
TIP: Jako místnost musí být označeny i výtahy a schodiště.
ArcGIS Pro
Máme-li předzpracování vstupních dat hotové, přesuneme se do ArcGIS Pro. Založíme nový projekt a vytvoříme prázdnou mapu a scénu a nastavíme jim souřadnicový systém. Pozor, pokud víte, že váš BIM má už nastavený souřadnicový systém, použijte stejný.
TIP: Protože hlavním výstupem na konci seriálu bude online aplikace Indoor Viewer, budeme využívat souřadnicový systém WGS84 (epsg: 4326).
Nejprve je potřeba vytvořit databázi typu Indoors Database (databáze vnitřních prostor), kterou budeme plnit daty. Veškeré potřebné funkce se nacházejí v sadě nástrojů Indoors Tools. Databázi vytvoříme pomocí funkce Create Indoors Database. Tato funkce vytvoří v naší databázi několik datových sad: Indoors, Network a PrelimNetwork.
Tyto datové sady obsahují předdefinované vrstvy, které budeme pomocí nástrojů Indoors naplňovat. Nejprve ale musíme zpracovat BIM v ArcGIS Pro.
BIM v ArcGIS Pro
Pokud je náš model v běžném souřadnicovém systému, nastavíme mu ho v ArcGIS Pro následujícím postupem: najdeme si soubor IFC nebo RVT ve složce projektu, v panelu Katalog na něj klikneme pravým tlačítkem, zobrazíme si vlastnosti souboru (Properties) a na kartě Validate Position nastavíme souřadnicový systém modelu. Pak můžeme pokračovat kapitolou Zjednodušení BIM.
Pokud však BIM nemá nastavený souřadnicový systém, je potřeba ho georeferencovat. Soubor IFC ze složky projektu přidáme do mapy běžným způsobem – pravé tlačítko myši – Add To Current Map, nebo přetažením (nutné přesunout do mapy i scény).
Začneme pracovat v 2D mapě. V panelu Contents se zobrazí vrstva, která představuje BIM. Pokud model nemá nastavený souřadnicový systém, zobrazí se kolem souřadnic 0,0. Pravým tlačítkem myši a volbou Zoom To Layer zobrazíme vrstvu a podíváme se, zda data vypadají tak, jak mají. Pokud ano, přesuneme se na místo, kde má být náš BIM správně umístěn.
TIP: Pro rychlejší návrat na konkrétní místo si předem vytvořte záložku (Bookmarks).
Pro vrstvu obsahující náš model jsou k dispozici v horním pásu karet dvě dodatečné záložky. V záložce BIM Data nalezneme nástroj pro georeferencování (Georeference).
ArcGIS Pro se nás nejprve dotáže, zda chceme modelu nastavit souřadnicový systém shodný s nastavením scény – potvrdíme – a otevře se nám georeferencování.
Náš BIM model se stále nachází v počátku souřadnicového systému, ale mapové okno máme nastavené na místo, kam chceme model umístit. Pomocí Move To Display model přesuneme na aktuální pozici mapového okna. Alternativou je nastavení Validate Position ve vlastnostech vrstvy, kde je možné zadat adresu a model se přibližně umístí na zadané místo. Pomocí Move, Scale a Rotate umístíme BIM tak, aby odpovídal půdorysu na podkladové mapě. Uložíme, zavřeme georeferencování a přesuneme se do 3D scény. Opět otevřeme georeferencování a pomocí Elevate To Ground umístíme BIM model na terén. Opět uložíme a máme hotovo.
V projektové složce se vytvořily dva nové soubory s příponou WLD3 a PRJ, které obsahují informace o georeferencování. Pokud byste chtěli použít IFC i v jiném projektu, přetáhněte i tyto dva nové soubory a ušetříte si čas.
Zjednodušení BIM
Pokud máte k dispozici RVT formát BIM modelu, tedy BIM model vytvořený v Revitu, vystačíte si s jednou jedinou funkcí – Import BIM To Indoor Dataset. Vstupním souborem je BIM v RVT formátu a všechny cílové vrstvy náleží datové sadě vnitřních prostor. Zvolíte si Facility ID a Facility Name a nastavíte, které podlaží reprezentuje přízemí. (O tom, jak má vypadat identifikátor Facility ID si povíme v příštím dílu. Nyní zvolíme nějaký jasný identifikátor, například CVUT_FSv.)
Na BIM v obecném formátu IFC aplikujeme dvě funkce, které komplexní celek zjednoduší – Extract BIM File Floorplan a Import IFC To Indoor Database.
První funkce (Extract BIM File Floorplan), která je součástí Conversion Tools – To Geodatabase – Extract BIM File Floorplan, se postará o zjednodušení modelu – převede ho na body, linie a polygony. Vstupními daty je georeferencovaný soubor IFC. Výstupní geodatabáze je automaticky vyplněna včetně ostatních potřebných polí. Funkce vytvoří novou datovou sadu, která obsahuje čtyři nové třídy prvků. Footprint obsahuje polygon s celým půdorysem modelu, POI obsahuje body zájmu – points of interest (pokud nějaké jsou), Polygon obsahuje všechny polygonové vrstvy (podlaží, místnosti), Line obsahuje všechny liniové prvky (hlavně konstrukční prvky). V poli Included Levels or Stories je možné vidět, do jakých kategorií pro podlaží budou data roztříděna.
Zjednodušený BIM může vypadat takto:
Druhá funkce (Import IFC To Indoor Database), která je součástí Indoors Tools, roztřídí data z první funkce do předdefinovaných datových sad.
Vstupem je opět soubor IFC našeho BIM. Díky tomu, že jsme model zpracovali pomocí předchozí funkce, můžeme zaškrtnout možnost Load Floorplan Footprint Layer a do vstupních vrstev vyplnit vrstvu obsahující Footprint, planPolygon a planline. Cílové vrstvy jsou ty, které najdeme v datové sadě vnitřních prostor. Dále musíme nastavit jméno zařízení (Facility Name) a patro, které představuje přízemí (Ground Floor Name).
Tato funkce za nás ale nevyřeší vše. Rozpozná, které prvky jsou místnosti, podlaží, dveře apod. a umístí je do příslušné vrstvy, ale poté budeme muset data v jednotlivých vrstvách postupně editovat a vyplňovat atributové tabulky. O tom ale až v dalším díle.
Shrnutí na závěr
Tento díl obsahoval mnoho nových informací, což si zaslouží krátké shrnutí toho, které funkce se hodí pro jaká vstupní data.
