Computer-Animation in der Kartographie

1. Computer-Animation in der Kartographie • Definition: • Computeranimation (lat. animare = beleben) ist eine vollständig am Computer generierte Bildsequenz aus sich sukzessiv verändernden Darstellungen. Die Veränderungen stehen in einem logischen Kontext und können sich auf alle bildbeschreibenden Parameter beziehen.

2. Computer-Animation in der Kartographie • Prinzip der Computer-Animation: • Das menschliche ist Auge nicht in der Lage, eine Sequenz von leicht variierenden Bildern in schneller Abfolge (mind. 25 Bilder/sec) als einzelne Bilder wahrzunehmen. • Eindruck stetiger Veränderung bzw. Bewegung

3. Computer-Animation in der Kartographie • Möglichkeiten für die Kartographie: • raum-zeitliche Prozesse nicht nur statisch (Signaturen, Symbole) sondern durch Bewegungsverhalten räumlicher Objekte dargestellt • Abfolge von einzelnen Szenen als kartographische Darstellungsform ( = kinematographisch )

4. Computer-Animation in der Kartographie • Computer-Animation für die kartopraphische Darstellung: • Computereinsatz bislang weitgehend für Erstellung traditioneller karthographischer Darstellungen • heute Entwicklung von Darstellungsformen mit Multimedia, Hypertext und Computer-animation, welche die Beschränkungen der traditionellen Darstellungen (für Papier) aufheben

5. Computer-Animation in der Kartographie • Traditionelle Kartographie: • chorographischer Charakter • Animierte Kartographie: • sequentielle Präsentationsform • chorographischer Charakter wird durch sequentiellen Charakter ergänzt • räumliche Sachverhalte mit fortlaufenden Darstellungsformen vereint • somit steht die Präsentationzeit als weiteres Ausdrucksmittel zur Verfügung

6. Computer-Animation in der Kartographie • Anwendungsmöglichkeiten: • Durch Präsentationszeit wird bei gezielten Veränderungen von einem ins nächste Bild dem Benutzer eine bestimmte Information übermittelt • im Moment wird Präsentationszeit in der Kartographie meist zur Darstellung von Veränderungen im Raum genutzt

7. Computer-Animation in der Kartographie • Einsatzmöglichkeiten der Präsentationszeit: • Veränderungen des Georaums in einem definiertem Zeitintervall wiederzugeben ( = temporale Animation ) • Daten eines bestimmten Zeitpunktes in variierender Datenaufbereitung oder Darstellung zeigen ( = nontemporale Animation )

8. Computer-Animation in der Kartographie • Temporale Animation ermöglicht: • dynamische Darstellung Räumlicher Prozesse, also die unmittelbare Wiedergabe dieser Prozesse • Nontemporale Animation ermöglicht: • variable Visualisierung räumlicher Daten, also eine vielseitige und umfassende Repräsentation dieser Daten

9. Computer-Animation in der Kartographie • Grundlagen der temporalen Animation: • definiert als Sequenz von karthographischen Darstellungen, welche räumliche Veränderungen in bestimmten Zeitintervall zeigen • Gegenstand der Animation sind somit: Zeit und Raumstrukturen mit ihren Veränderungen

10. Computer-Animation in der Kartographie • Zeit in der temporalen Animation: • bisher in der Geographie den Raumdimensionen untergeordnet • ganzheitliche Untersuchung des Georaums jedoch nur durch Berücksichtigung von Raum und Zeit in gleicher Weise möglich • Zeit nicht unmittelbar wahrnehmbar, sondern nur durch Beobachtung von andern Phänomenen, deren Zustände und Veränderungen definiert werden

11. Computer-Animation in der Kartographie • Nontemporale Animation: • definiert als Sequenz von karthographischen Darstellungen, welche die Daten eines Raumausschnittes in einem Zeitpunkt in unterschiedlicher Weise wiedergeben • nicht Veränderungen der Präzisionszeit, sondern Parameteränderungen in der Datenaufbereitung • Variation der Klassenanzahl • Veränderung des Betrachtungsstandpunktes

12. Computer-Animation in der Kartographie • Grundlagen der nontemporalen Animation: • Aufhebung der beschränkten traditionellen Karte (selektiver Charakter) • es kann der dargestellte Inhalt, die Aufbereitung der Daten und die graphische Darstellung verändert werden

13. Computer-Animation in der Kartographie • Ton als Mittel der Animation: • wesentliches Element um Informationen zu übermitteln • entlastet den visuellen Kanal und nutzt Hörsinn als Wahrnehmungskanal • in unterschiedlicher Weise eingesetzt: • Illustration • Interpretation und Kommentierung • Lenkung der Wahrnehmung und Erregung von Aufmerksamkeit

14. Computer-Animation in der Kartographie • Erstellung einer Animation: • Konzeption: • Ziel, Thema und zu erreichende Zielgruppe • Inhalt, Struktur und Gestaltung festgelegt • Soundtrack konzipiert • Definition von Schlüsselszenen • Unterscheidung in statische und dynamische Animationsobjekte • Endprodukt der Konzeption ist das Storyboard

15. Computer-Animation in der Kartographie • Erstellung einer Animation: • Erzeugung der Animation: • 1. Modellierung der Animationsobjekte und Szenen • 2. Festlegung von Veränderungsvorschriften • 3. Berechnung der Animation

16. Computer-Animation in der Kartographie • Erstellung einer Animation: • Modellierung: • Graphische Modellierung (Farbe, Helligkeit und Textur) • Modellierung der Kamera (Position, Distanz und Neigung) • Modellierung der Lichtquellen (Form, Position, Lichtfarbe und Lichtintensität)

17. Computer-Animation in der Kartographie • Erstellung einer Animation: • Veränderungsvorschriften: • Veränderungen können sich auf alle Parameter der Animationsobjekte beziehen (Graphik, Kamera und Lichtquellen) • Zeitliche Veränderung: Verhältnis von der Realzeit zur Präsentationszeit (z.B. 10 Jahre = 1 Einheit)

18. Computer-Animation in der Kartographie • Erstellung einer Animation: • Berechnung: • mit Hilfe von Animationstechniken werden die Schlüsselszenen und Veränderungsvorschriften berechnet und generiert • Keyframe-Animation: • Schlüsselszenen (keyframes) • Zwischenszenen (inbetweens) durch Interpolation generiert

19. Computer-Animation in der Kartographie • Aufgezeichnete Animation: • nach Berechnung und Generierung auf Datenträger gespeichert • Echtzeit-Animation: • Berechnung und Betrachtung quasi zeitgleich • Einzelbild wird in 33 - 40 Millisekunden berechnet • Voraussetzung für interaktive Eingriffe (z.B. Flugsimulation)

20. Computer-Animation in der Kartographie • Bewertung der Computeranimation: • Vorteile: • gute Darstellungsmöglichkeiten von raumzeitlchen Veränderungen und Prozessen entsprechend ihrer natürlichen Erscheinung • Erweiterung der Gestaltungs-möglichkeiten (z.B. Multimedia) • Verringerung des Abstraktionsgerades kartographischer Darstellungen • plastische Darstellung räumlicher Objekte und Bezüge, dadurch schnelle Informationsübertragung und Gewinnung für Laien • Nachteile: • hoher Bedarf an Rechenzeit und Speicherplatz • kartographische Gestaltungsregeln derzeit für kartographische Computeranimation nicht ausreichend • hohe Anforderungen an die kartographische Gestaltung, da Betrachtungszeitraum nicht individuell sondern vorgegeben