3D město Mosul

3D rekonstrukce vizualizace & animace



Mosul je druhé největší irácké město. Je hospodářským a dopravním centrem severního Iráku. Leží 350 km severozápadně od Bagdádu v nadmořské výšce 250m na pravém břehu řeky Tigris na Ninivské pláni. Na protějším břehu jsou pozůstatky starobylého města Ninive, které bylo v 7. století př. n. l. metropolí Asyrské říše. V Mosulu se nachází velké rafinérie ropy a město je známé také svým textilním průmyslem. Je přítomno letiště a vlakové spojení s Bagdádem. Od roku 2014 je okupováno teroristickou organizací Islámský stát.

18. ledna 2017 irácká armáda obsadila ruiny Ninive a tak osvobodila východní část Mosulu na levém břehu Eufrat. O západní část s historickým centrem se teprve začíná bojovat.1.)

Monuments of Mosul in Danger


Monuments of Mosul in Danger je český projekt Orientálního ústavu AV ČR. Má za cíl zdokumentovat ničení architektonického dědictví tohoto města ze strany Islámského státu. O projektu se dočtete více v jiném článku zde.

3D model města


Na jedné z archeologických konferencí jsem se seznámil s archeologem Doc. Karlem Nováčkem, Ph.D. a archeoložkou Mgr. Lenkou Starkovou, Ph.D., kteří jsou řešiteli projektu. Kromě spolupráce na tvorbě 3D modelů ohrožených budov a artefaktů mosulského muzea jsme probírali možnosti zpracování města celého, které by bylo rozhraním a další „vrstvou“ virtuální interaktivní mapy, která je založena na aktuálních satelitních snímcích a dalších odtajněných snímcích z amerických špionážních družic z 60. let. Mapa je dostupná na webu.

K modelování jsem kromě „TIFF“ satelitních snímků v geografickém informačním systému dostal desítky fotografií jednotlivých budov a mostů, starší mapu mosulské dopravní sítě a černobílé letecké pohledy na zajímavé části města. Stejně jako obrázky, tak i satelitní snímky byly v bitmapové grafice.

Prvním krokem bylo sehnat vektorový půdorys mapy města. Zde začala první úskalí vybrané lokality. Nikde není k dostání jakákoli použitelná mapa, která by byla ve vektorech nebo případně v jednoduché bitmapové grafice na konverzi. I služba OpenStreetMap nabídla nepříliš detailní, nepřesné a ve výsledku zcela nepoužitelné výstupy. Zastavěná plocha byla zaznamenána v jednolitých blocích a bez dat o výšce. Odpadla tak zajímavá možnost automatického generování zástavby, kterou nabízí několik programů. Silniční síť byla rozlišena omezeným počtem tříd, které neodpovídaly svou šířkou a průběhem ve srovnání s realitou. Ostatní mapové aplikace nabízejí bohužel jen podobnou míru detailu a často i bez možnosti exportu.



2D Modelování


Bylo to pro mě samého překvapení, že existuje mnoho osídlených míst, která jsou i v dnešní době zmapována takto sporadicky. Najít detailnější turistickou mapu s vyznačením zajímavých míst ve městě je alespoň dnes u Mosulu nemožné. U nás to asi bere každý jako samozřejmost a přitom je situace jiná. A co místní úřady? Ty musí přece mít nějaké mapy. To je možné, ale již nějaký čas kvůli okupaci neúřadují.

Nezbývalo nic jiného, než zvolit vhodný vektorový editor. Vybrat vhodný georeferencovaný satelitní snímek a manuálně překreslit jednotlivé půdorysy obydlí, dopravní síťě, parcely, vodní toky, průmyslové objekty, mosty, parky atd. Byla to únavná a dlouho trvající práce. Samozřejmě překreslená vektorová vrstva neměla již z důvodu rozlišení podkladu ambici zachytit každý výčnělek budovy, ale hrubou stavbu. Jednotlivé čtvrtě byly rozděleny do samostatných vrstev a samostatnou vrstvu měla i dopravní a říční síť. Vyhotovený 2D plán mapy se stal velmi vzácným a ihned našel uplatnění v rámci další badatelské činnosti archeoložky Mgr. Lenky Starkové, Ph.D., která se na práci s mapovými aplikacemi, dálkovým průzkumem země a leteckou archeologii specializuje.



3D Modelování


Vytvořený 2D plán města bylo potřeba převézt do 3D prostoru. Opět se nabízelo využití skriptu, kdy se prostě jednotlivé uzavřené celky v různých výškách automaticky vytáhnou a tím vznikne pocit blokové zástavby. To se uplatňuje převážně u západní architektury a v centrech moderních měst. Mosul opět nezklamal. O přesných výškách budov si můžeme nechat jenom zdát. Zhruba lze dle zachycení stínů na snímcích odhadnout, zda sousední budova je vyšší, či nižší, případně lze určit počet podlaží. Výšku budov také zkresluje terén, jež se může zvyšovat, ale v zástavbě nelze tento trend vypozorovat a tak se může stát, že jednopodlažní dům je výš, než blízká 3 patrová budova. Skript nelze využít z důvodu místní architektury. Jsou zde vedle sebe průmyslové čtvrtě, honosné vilové domy, specificky tvarované Islámské a křesťanské budovy. Mix architektury jednotlivých nemovitých památek a v neposlední řadě hustá unikátní zástavba budov v historickém centru města. Budovy mají často kopule, kýlové klenby, sloupy atd. Podařilo se mi ale vytvořit menší skript, který generoval dle nastavených parametrů po menších částech hustou zástavbu a někdy i vilové čtvrtě s identickými budovami. Někdy byla nutná úprava, ale i tak to urychlilo práci.

Po vytažení všech budov byla vymodelována silniční síť s několika nadjezdy a podjezdy, dále koryto řeky s malými ostrůvky, parky, vlakové nádraží s nadchodem, zásobárny ropy a další průmyslové objekty.

Nakonec se manuálně vymodelovaly do vynechaných míst nemovité památky, které byl zpracovány detailněji, a jsou tím hlavním důvodem vytváření města. Nakonec byly dle předloh vymodelovány a usazeny všudypřítomné Minarety.




Co dál?


Vytvořený 3D model města je v základu hotový, ale stále je co vylepšovat a zpřesňovat. V budoucnu je možné doplňovat město o nově zpracované památky. Lze v budoucnu získat a vymodelovat přesný georeliéf. Město lze využít jako prezentační prostředek pro výstavy a web, aby návštěvníci získali přehled o situaci a kontextu dění.

3D Mosul již je aktuálně zpracován ve dvou animacích. Jednu můžete shlédnout zde a druhá, která je doplněna o další grafické a informační prvky se promítá na výstavě Ohrožená architektura Mosulu v Praze v Galerii Vědy a umění na Akademii věd ČR. Termín: 8.2 – 31. 3. 2017.



Literatura:

1.) Mosul battle: Iraqi army retakes city's east from Islamic State. BBC [online]. 2017-02-26 [cit. 2017-02-26]