Handbuch für die Modellierung von 3D Objekten - Teil 2: Modellierung Gebäude (LOD1, LOD2 und LOD3) - Basimodellierung

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Dokumentversionen

Version

Datum

Autor/en

Status

Bemerkungen

0.8.0

Januar 2012

nicht öffentlich

Erste Versuche

0.9.0

April 2012

nicht öffentlich

Fertigstellung von Kapitel 1-4.1; 4.2 wird später bearbeitet

1.0.0

Mai 2012

SIG 3D / AG Qualität

öffentlich

Erste öffentliche Version von Kapitel 1-4.1;

1.1.0

Januar/Februar 2013

SIG 3D / AG Qualität

nicht öffentlich

Vorbereitung Version 2.0.0 mit Erweiterter Modellierung;

Einleitung

Abgrenzung

  • Die aufgeführten Modellierungsempfehlungen sind i.d.R. erfassungsunabhängig d.h. dieses Dokument ist kein Erfassungshandbuch.
  • Dieses Dokument beschreibt die Modellierung von 3D Objekten auf der Grundlage von vorhandenen Informationen d.h. fehlen relevante Informationen insbesondere Höheninformationen müssen die Objekte nicht modelliert werden. Liegen z.B. keine Informationen über Balkone vor, müssen Balkone nicht modelliert werden. Liegen alle relevanten Informationen über Balkone vor, gibt dieses Dokument Empfehlungen für eine einheitliche Modellierung.
  • Die Empfehlungen beziehen sich auf den Standard CityGML in den Versionen 1.0 und 2.0 des Open Geospatial Consortium (OGC).
  • Dieses Dokument bezieht sich auf nationale bzw. europäische Standards (deutsche Sprache, AdV, INSPIRE) und kann deshalb nur bedingt verallgemeinert werden.
  • Dieses Dokument beschränkt sich auf die Außenhülle von Gebäuden, d.h. Gebäudemodellierung bis LOD3.

Zielgruppe

  • Modellierer
  • Datenhalter
  • Entwickler

Erforderliche Vorkenntnisse

  • GML
  • CityGML
  • ALKIS

Weiterführende Referenzen

  • ALKIS Objektartgruppe Angaben zum Gebäude

Dokumentkonventionen

  • Features werden 'kursiv' und mit dem entsprechend vorgeschlagenen Namensraum geschrieben.
  • Online Verweise auf andere interne oder externe Seiten und Dokumente werden blau
  • Gilt eine Aussage nicht für alle Levels of Detail (LOD), so ist dieses durch (LOD[1234][+]) gekennzeichnet. Z.B. gilt der Hinweis (LOD1) nur für LOD1, der Hinweis (LOD2+) für alle LOD's ab LOD2 aufwärts

Definitionen und Festlegungen

Level of Detail (Building, BuildingPart)

Definition SIG 3D:

  • LOD0
    • Jedes Gebäude/Gebäudeteil wird durch ein horizontales Polygon (mit 3D Koordinaten, 2,5D) repräsentiert, das entweder die absolute Höhe des Gebäudegrundrisses oder die des Dachs wieder gibt.
  • LOD1
    • Für jedes Gebäude/Gebäudeteil wird die generalisierte Außenhülle durch genau einen Extrusionskörper (prismatisches Blockmodell) repräsentiert. Grund- und Bodenfläche sind horizontal und die seitlichen Begrenzungsflächen vertikal.
  • LOD2
    • Generalisierte Außenhülle (vertikale seitliche Begrenzungsflächen) mit prototypischer Dachform. Grundflächen, Wandflächen, Dachflächen, äußere Decken, äußere Böden, virtuelle Flächen und Gebäudeinstallationen (Balkone, Dachgauben, Schornsteine, ...) können als semantische Objekte repräsentiert sein.
  • LOD3
    • Repräsentation der maximal detaillierten Außenhülle und der tatsächlichen Dachform. Die bereits im LOD2 modellierten thematischen Begrenzungsflächen (Grund-, Wand-, Dach- und virtuelle Flächen, äußeren Decken, äußeren Böden) sowie Gebäudeinstallationen sind geometrisch detaillierter repräsentiert. Zusätzlich können Türen und Fenster als flächenhafte thematische Objekte modelliert werden.
  • LOD4
    • Hinsichtlich der Außenhülle identisch zu LOD3, hinzukommen sowohl geometrisch als auch thematisch modellierte Innenräume, einschließlich der inneren Begrenzungsflächen (Boden, Wand, Decke), innerer Installationen (fest eingebaut) und Möbel.

Referenzkoordinatensystem

Die CityGML 2.0 Spezifikation empfiehlt dringend die Angabe eines Referenzkoordinatensystems. Für eine sinnvolle Nutzung der Daten ist ein gültiges Referenzkoordinatensystem zwingend erforderlich. Deshalb muss für jede Instanzdatei ein gültiges Referenzkoordinatensystem definiert sein, d.h.:

  • Das Referenzkoordinatensystem muss dreidimensional (i.d.R. Lage- und Höhenreferenzsystem --> siehe Compound Coordinate Referencesystem) sein.
  • Das Referenzkoordinatensystem sollte sich innerhalb einer Instanzdatei nicht ändern.
  • Das Referenzkoordinatensystem sollte einmal innerhalb von <gml:Envelope> definiert werden.


Empfehlung für Deutschland: ETRS89 / UTM / Bezugsellipsoid GRS80 + DHHN92


Beispiel CityGML:

<gml:boundedBy>

    <gml:Envelope srsDimension="3" srsName="urn:adv:crs:ETRS89_UTM32*DE_DHHN92_NH">

    --> siehe Kombinationen von Lage- und Höhenbezugsystemen in ALKIS

        <gml:lowerCorner srsDimension="3">458868.0 5438343.0 112.0 </gml:lowerCorner>

        <gml:upperCorner srsDimension="3">458892.0 5438362.0 117.0 </gml:upperCorner>

    </gml:Envelope>

</gml:boundedBy>


Beispiel ALKIS:

<gml:boundedBy>

    <gml:Envelope srsName="urn:adv:crs:ETRS89_UTM32">

        <gml:pos>367456.554 5718128.391</gml:pos>

        <gml:pos>367505.094 5718091.143</gml:pos>

    </gml:Envelope>

</gml:boundedBy>


siehe auch Handbuch - Teil 1

Modellstruktur

Die Verwendung von core:CityModel ist in der Spezifikation und im Schema nicht explizit geregelt. Das mehrfache Instanziieren von core:CityModel ist schemakonform und wird deshalb validiert. Um Konflikte beim Importieren von CityGML Modellen zu verhindern, wird empfohlen genau eine Instanz von core:CityModel als Root Element zu verwenden.


Höhenangaben

Die measuredHeight ist die gemessene oder berechnete Höhe zwischen dem niedrigsten Geländeschnittpunkt und dem höchsten Punkt der Dachkonstruktion und hat folgende Eigenschaften:

  • die measuredHeight ist ein einfaches Attribut und kann nicht näher spezifiziert/qualifiziert werden;
  • die measuredHeight bezieht sich immer auf das reale Gebäude;
  • die measuredHeight ist unabhängig vom LOD des Gebäudes;
  • wird die measuredHeight berechnet, sollte das Geländemodell mit der höchsten verfügbaren Auflösung verwendet werden.


Für Flachdach, Schleppdach, Satteldach, Walmdach, Krüppelwalmdach, Mansardendach, Zeltdach, Kegeldach, Kuppeldach, Sheddach, Bogendach und Turmdach gelten folgende Höhenangaben:


 


Für Pultdach, Versetztes Pultdach und evtl. Sheddach gelten folgende Höhenangaben:


 


Bei der Verwendung von verschiedenen Dachüberstandsvarianten gelten folgende Höhenangaben:


 


Werden die in den Bildern angegebenen Absoluthöhen benötigt, müssen diese als generische Attribute (dimensionsbehaftetes gen:measureAttribute) abgebildet werden:

  • <gen:measureAttribute name="Min Geländepunkt"><gen:value uom="#m">Wert</gen:value></gen:measureAttribute>
  • <gen:measureAttribute name="Min Höhe Trauflinie"><gen:value uom="#m">Wert</gen:value></gen:measureAttribute>
  • <gen:measureAttribute name="Max Höhe Trauflinie"><gen:value uom="#m">Wert</gen:value></gen:measureAttribute>
  • <gen:measureAttribute name="Max Höhe Firstlinie"><gen:value uom="#m">Wert</gen:value></gen:measureAttribute>

Geländeschnittlinien

Die Geländeschnittlinie ist in CityGML ein Attribut des Gebäudes oder des Gebäudeteils. Sie wird durch Verschneidung des Gebäudes bzw. Gebäudeteils mit dem Gelände erzeugt und hat folgende Eigenschaften:

  • die Geländeschnittlinie kann gemessen oder berechnet werden;
  • wird die Geländeschnittlinie berechnet, sollte das Geländemodell mit der höchsten verfügbaren Auflösung verwendet werden;
  • die Geländeschnittlinie ist ein Attribut des Gebäudes bzw. des Gebäudeteils;
  • äußere Gebäudeinstallationen (bldg:BuildingInstallation) werden bei der Berechnung der Geländeschnittlinie berücksichtigt (siehe Bild A);
  • Die Geländeschnittlinie als Produkt der Verschneidung von Gebäuden im jeweiligen LOD und dem genauesten zur Verfügung stehenden Gelände, ist im CityGML als Attribut des Gebäudes oder des Gebäudeteils definiert und hat keinen Bezug zu dem in einer Visualisierung verwendeten Gelände und dessen Auflösung und Genauigkeit.
  • die Geländeschnittlinie kann aus mehreren unabhängigen Stücken bestehen;
  • die Geländeschnittlinie muss nicht geschlossen sein;
  • real nicht existierende Geländeschnittlinien (z.B. bei Gebäudeteilen) werden nicht berücksichtigt.

 

 

 

 

Bild A

Bild B

Bild C

Bild D

Auskragende Bauelemente

Auskragende Bauelemente sind Teile von Dächern, Wänden usw. die nicht bei der Volumenberechnung des Baukörpers berücksichtigt werden sollen. Auskragende Bauelemente werden wie folgt modelliert:

  • immer als vom volumenbildenden Bauelement getrennte Fläche bzw. Flächen (siehe Bild A)
  • immer flächenförmig, bei einer Bauelementdicke bzw. -stärke kleiner 0,5 m (siehe Bild B)
  • LOD2 immer flächenförmig, wenn Bauelementdicke bzw. -stärke kleiner 0,5 m
  • immer räumlich, bei einer Bauelementdicke bzw. -stärke größer 0,5 m (siehe Bild B)
  • LOD2 immer räumlich, wenn Bauelementdicke bzw. -stärke größer 0,5 m
  • LOD3 immer maximale Genauigkeit auf der Grundlage von vorhandenen Informationen


 

 

Bild A

Bild B

Gebäude in geschlossener Bauweise

Gebäude in geschlossener Bauweise (auch Doppel- und Reihenhäuser) werden wie folgt modelliert:

  • Gebäude, die im Kataster eigenständig sind, werden als ein Gebäude modelliert.
      
    Einzelne Gebäude in geschlossener BauweiseReihenhaus als Einzelgebäude
  • Gebäude, die im Kataster zusammengefasst sind (evtl. Gebäudezeile, Doppel- und Reihenhäuser), werden als ein Gebäude modelliert und können ggf. in Gebäudeteile untergliedert werden.
      
    Reihenhaus als ein Gebäude modelliertReihenhaus als Gebäudeteile modelliert
  • Gebäude, für die keine Katasterinformationen verfügbar sind und die Gebäudeerfassung keine Strukturierung ermöglicht (z.B. u.U. Befliegung), werden als ein Gebäude modelliert.
     
    Reihenhaus als ein Gebäude modelliert

Für die Modellierung der Begrenzungsflächen zwischen den Gebäuden gelten folgende geometrischen / semantischen Bedingungen:

  • Gemeinsame Begrenzungsflächen dürfen nur innerhalb eines Gebäudes per Xlink referenziert werden (Gebäude - Gebäudeteil; Gebäudeteil - Gebäudeteil).

Adressen

  • Die CityGML Spezifikation erlaubt es sowohl dem Gebäude (bldg:Building, bldg:BuildingPart) als auch Türen (bldg:Door) Adressen zuzuweisen. Da Türen erst ab LOD3 zur Verfügung stehen, wird empfohlen Adressen immer (in jedem LOD) einem Gebäude zuzuordnen.
  • Es wird empfohlen die vollständige postalische Adresse zu verwenden.
  • Einem Gebäude können mehrere Adressen zugeordnet werden
  • Umlaute dürfen in Adressen benutzt werden (z.B. Köln ☺, Koeln ☺, Köln und Koeln gemischt ☹).


Beispiel allgemein:

Straße:

Hermann-von-Helmholtz-Platz

Hausnummer:

1

Postleitzahl:

76344

Ort:

Eggenstein-Leopoldshafen


Beispiel CityGML:

<core:Address>

    <core:xalAddress>

        <xAL:AddressDetails>

            <xAL:Locality Type="Town">

                 <xAL:LocalityName>Eggenstein-Leopoldshafen</xAL:LocalityName>

                <xAL:Thoroughfare Type="Street">

                    <xAL:ThoroughfareNumber>1</xAL:ThoroughfareNumber>

                    <xAL:ThoroughfareName>Hermann-von-Helmholtz-Platz</xAL:ThoroughfareName>

                </xAL:Thoroughfare>

                <xAL:PostalCode>

                    <xAL:PostalCodeNumber>76344</xAL:PostalCodeNumber>

                </xAL:PostalCode>

            </xAL:Locality>

        </xAL:AddressDetails>

    </core:xalAddress>

</core:Address>

Codelisten

Die Codelisten für den internationalen Standard CityGML 2.0 können unter "http://www.sig3d.org/codelists/standard" heruntergeladen werden.

Empfehlungen in diesem Handbuch beziehen sich auf den Codelisten Vorschlag der SIG 3D. Diese Codelisten sind unter "http://www.sig3d.org/codelists/Handbuch-SIG3D" zu finden. Die Codelisten sind in deutscher Sprache und in Anlehnung an ALKIS.


In diesem Handbuch wird sich auf folgenden Codelists bezogen:

Generische Attribute

Generische Attribute bieten die Möglichkeit eigene, in CityGML nicht definierte Attribute abzubilden. Da diese Attribute keine im Standard verankerten Definitionen haben, beschränkt sich die Interoperabilität lediglich auf die entsprechenden Attributwerte. Eine semantische Auswertung kann nur durch zusätzliche Informationen erfolgen. Es stehen folgende Attributtypen zur Verfügung:

  • stringAttribute - erlaubt eine beliebige Zeichenfolge
  • intAttribute - erlaubt einen dimensionslosen ganzzahligen Wert
  • doubleAttribute - erlaubt eine dimensionslose Gleitkommazahl
  • dateAttribute - erlaubt eine Datumsangabe im Format Jahr-Monat-Tag (2012-03-08)
  • uriAttribute - erlaubt eine URI (Unified Resource Identifier) (z.B. Verweis auf ein Dokument oder eine Webseite)
  • measureAttribute - erlaubt dimensionsbehaftete Werte (CityGML 2.0)

Zur Gruppierung von generischen Attributen steht mit CityGML 2.0 genericAttributeSet zur Verfügung.


Beispiele CityGML

<gen:stringAttribute name="Bauweise"><gen:value>Massivbau</gen:value></gen:stringAttribute>

<gen:intAttribute name="Anzahl der Eingänge"><gen:value>3</gen:value></gen:intAttribute>

<gen:doubleAttribute name="Grundflächenzahl GFZ"><gen:value>0.33</gen:value></gen:doubleAttribute>

<gen:dateAttribute name="Datum der Baufreigabe"><gen:value>2012-03-09</gen:value></gen:dateAttribute>

<gen:uriAttribute name="Web Seite"><gen:value>http://www.sig3d.org</gen:value></gen:uriAttribute>

<gen:measureAttribute name="Breite des Gebäudes"><gen:value uom="#m">10.00</gen:value></gen:measureAttribute>


<gen:genericAttributeSet name="Basismengen">

<gen:measureAttribute name="Höhe"><gen:value uom="#m">9.00</gen:value></gen:measureAttribute>
<gen:measureAttribute name="Grundflächen"><gen:value uom="#m2">80.00</gen:value></gen:measureAttribute>
<gen:measureAttribute name="Volumen"><gen:value uom="#m3">720.00</gen:value></gen:measureAttribute>

</gen:genericAttributeSet>

Geometrie

Für CityGML gibt es kein GML Profil. Das bedeutet, dass Instanzdateien mit jeder GML Geometrie validieren. Die Spezifikation schränkt aber die Nutzung der GML Geometrieklassen ein (CityGML 2.0 Annex D "Overview of employed GML3 geometry classes). CityGML referenziert auf folgende Geometrieklassen (CityGML 2.0 Annex D):

Abstrakte Klassen

Instanziierbare Klassen

Weitere Einschränkungen

gml:_Solid

gml:Solid

nur gml:OrientableSurface, gml:Polygon, gml:CompositeSurface,

tex:TexturedSurface (veraltet)

gml:CompositeSolid

keine Einschränkung

gml:_Surface

gml:Polygon

nur gml:LinearRing und gml:Ring ausschließlich mit gml:LineString oder gml:CompositeCurve

gml:OrientableSurface

keine Einschränkung

tex:TextureSurface

veraltet

gml:CompositeSurface

nur gml:OrientableSurface, gml:Polygon, gml:CompositeSurface,

tex:TexturedSurface (veraltet)

gml:TriangulatedSurface

keine Einschränkung

gml:Tin

keine Einschränkung

gml:_Curve

gml:LineString

keine Einschränkung

gml:CompositeCurve

nur gml:LineString und gml:CompositeCurve

gml:_GeometricPrimitive

gml:Point

keine Einschränkung

gml:_Coverage

gml:RectifiedGridCoverage

keine Einschränkung

gml:_AbstractGeometricAggregate

gml:MultiSolid

keine Einschränkung

gml:MultiSurface

nur gml:OrientableSurface, gml:Polygon, gml:CompositeSurface,

tex:TexturedSurface (veraltet)

gml:MultiCurve

nur gml:LineString und gml:CompositeCurve

gml:MultiPoint

keine Einschränkung

gml:GeometricComplex

beschränkt auf verbundene lineare Netzwerke

gml:MultiGeometry

Beschränkungen siehe mögliche Geometrietypen


Um die Instanzdateien klein zu halten und um eine optimale Editierbarkeit der Modelle zu gewährleisten, sind größtmögliche ebene Polygone ggf. mit Löchern (innere Ringe) anzustreben.


Dateinamen

Um die CityGML Dateien von anderen XML Dateien zu unterscheiden, wird als Dateiendung *.gml empfohlen

Modellierung

Basismodellierung

Die Basismodellierung umfasst die Modellierung von dem Gebäude/Gebäudeteil selbst (LOD1), mit entsprechenden Begrenzungsflächen (LOD2 und LOD3) und mit Fenstern und Türen (LOD3). Zusätzlich deckt die Basismodellierung die allgemeine Anwendung von Gebäudeinstallationen ab.

Gebäude (bldg:Building)

Definition

ALKIS: [A] 'Gebäude' ist ein dauerhaft errichtetes Bauwerk, dessen Nachweis wegen seiner Bedeutung als Liegenschaft erforderlich ist sowie dem Zweck der Basisinformation des Liegenschaftskatasters dient. SIG3D: Gebäude können auch unterirdisch sein.

CityGML Feature

bldg:Building

Geometrie

gml:Solid siehe auch Handbuch - Teil 1

Für die Verwendung von gml:Solid wird abhängig vom LOD folgende Vorgehensweise empfohlen:

 

 

Fall A

Fall B


gml:MultiSurface (nicht empfohlen)

gml:MultiCurve (nicht empfohlen)

Attribute
gml:id (verpflichtend)
mit der GML Version 3.2 wird eine id verpflichtend
gml:name (empfohlen, wenn auch in ALKIS vorhanden)
in Anlehnung an ALKIS: 'Name' ist der Eigenname oder die Bezeichnung des Gebäudes.
bldg:class (LOD1, LOD2, LOD3)
Das Attribut bldg:class erlaubt eine nicht näher definierte Klassifikation der Gebäude; kein Vorschlag von SIG 3D;
bldg:function (LOD1, LOD2, LOD3) (empfohlen)
in Anlehnung an ALKIS: 'Gebäudefunktion' ist die zum Zeitpunkt der Erhebung vorherrschend funktionale Bedeutung des Gebäudes (Dominanzprinzip); siehe Codeliste SIG 3D
bldg:usage (LOD1, LOD2, LOD3) (bedingt empfohlen)
in Anlehnung an ALKIS: 'Nutzung' ist die Gebäudenutzung und enthält den jeweiligen prozentualen Nutzungsanteil an der Gesamtnutzung. Die Werte für das Attribut in ALKIS und CityGML sind sehr unterschiedlich.
bldg:yearOfConstruction (LOD1, LOD2, LOD3) (empfohlen)
in Anlehnung an ALKIS: 'Baujahr' ist das Jahr der Fertigstellung oder der baulichen Veränderung des Gebäudes;
bldg:yearOfDemolition (LOD1, LOD2, LOD3)
Jahr des Rückbaus
bldg:roofType (LOD1, LOD2, LOD3) (empfohlen)
in Anlehnung an ALKIS: 'Dachform' beschreibt die charakteristische Form des Daches; siehe Codeliste SIG 3D
bldg:measuredHeight (LOD1, LOD2, LOD3) (empfohlen)
in Anlehnung an ALKIS: 'Objekthöhe' ist die Höhendifferenz in [m] zwischen dem höchsten Punkt der Dachkonstruktion und der festgelegten Grundfläche des Gebäudes; siehe auch Kapitel Höhenangaben
bldg:storeysAboveGround (LOD1, LOD2, LOD3) (empfohlen, wenn auch in ALKIS vorhanden)
in Anlehnung an ALKIS: 'Anzahl der oberirdischen Geschosse' ist die Anzahl der oberirdischen Geschosse des Gebäudes
bldg:storeysBelowGround (LOD1, LOD2, LOD3) (empfohlen, wenn auch in ALKIS vorhanden)
in Anlehnung an ALKIS: 'Anzahl der unterirdischen Geschosse' ist die Anzahl der unterirdischen Geschosse des Gebäudes
bldg:storeysHeightsAboveGround (LOD1, LOD2, LOD3)
Geschosshöhen der oberirdischen Geschosse
bldg:storeysHeightsBelowGround (LOD1, LOD2, LOD3)
Geschosshöhen der unterirdischen Geschosse
bldg:lodXSolid (LOD1, LOD2, LOD3)
Zeigt auf die LODX Volumengeometrie des Gebäudes
bldg:lodXMultiSurface (LOD1, LOD2, LOD3) (nicht empfohlen)
Zeigt auf die LODX Flächengeometrie des Gebäudes
bldg:lodYMultiCurve (LOD2, LOD3) (nicht empfohlen)
Zeigt auf die LODY Liniengeometrie des Gebäudes
bldg:lodXTerrainIntersection (LOD1, LOD2, LOD3)
Zeigt auf die LODX Liniengeometrie der Geländeschnittlinie des Gebäudes
bldg:outerBuildingInstallation (LOD2, LOD3)
Zeigt auf LOD2/LOD3 BuildingInstallation
bldg:boundedBy (ab LOD2)
Zeigt auf Begrenzungsflächen (Wand-, Dach-, Grund-, Äußere Decken-, Äußere Boden- und virtuelle Begrenzungsfläche)
bldg:consistsOfBuildingPart (LOD1, LOD2, LOD3)
Zeigt auf LOD1/LOD2/LOD3 BuildingPart
bldg:address (LOD1, LOD2, LOD3)
Zeigt auf eine oder mehrere Adressen
Beispiele

Einfamilienhaus

 

 

 

 

 

 

Reales Beispiel

ALKIS

CityGML LOD0

CityGML LOD1

CityGML LOD2

CityGML LOD3

Gebäudeteil (bldg:BuildingPart)

Definition

SIG3D: Gebäudeteile (bldg:BuildingParts) sind miteinander verbundene Baukörper eines Gebäudekomplexes (siehe Gebäudetrakt (Wikipedia)). Die Aufteilung der Baukörper kann nach verschiedenen Kriterien erfolgen, z.B.:

  • Konstruktive Kriterien: Anzahl der Stockwerke, Dachform, Höhe, Bauweise,
  • Administrative Kriterien: Gebäudefunktion, Besitzverhältnisse, Baujahr.


Gebäudeteile (bldg:BuildingParts) müssen folgende Bedingungen (notwendige Bedingungen) erfüllen:

  • Ein Gebäudeteil hat immer eine Relation (bldg:consistsOfBuildingPart) zu genau einem Gebäude
  • Gebäude und Gebäudeteile berühren sich (flächig oder linienförmig),
  • Gebäudeteile sind "bodenständig" (z.B. Geschosse sind keine Gebäudeteile) und können folgende Eigenschaften haben:
    • Gebäudeteile dürfen unterschiedliche Gebäudeattribute haben (Funktion, Dachtyp usw.),
    • Gebäudeteile dürfen vom Gebäude abweichende Adressen haben,
    • die Geometrie der Gebäudeteile (bldg:BuildingParts) muss so modelliert werden, dass sowohl das Volumen als auch die Oberflächen der Begrenzungsflächen (Wand-, Dach- und Bodenflächen) den realen Verhältnissen entsprechen (siehe Kapitel Gebäudeteil/Geometrie),
    • Soll ein Gebäudeteil als Hauptgebäudeteil hervorgehoben werden, kann dessen Semantik und Geometrie im übergeordneten Gebäude modelliert werden,
    • Gebäudeteile werden nicht weiter in Gebäudeteile unterteilt.
CityGML Feature

bldg:BuildingPart

Geometrie

gml:Solid siehe auch Handbuch - Teil 1

Für die Verwendung von gml:Solid wird abhängig vom LOD folgende Vorgehensweise empfohlen:

  • Bei LOD1 enthalten die Solids direkt die begrenzende Geometrie (Fall A).
  • Bei LOD2/LOD3 enthalten die Solids Referenzen (Xlinks) auf die Geometrie der Begrenzungsflächen (Wand-, Dach-, Grund-, Äußere Decken-, Äußere Boden- und virtuelle Begrenzungsfläche sowie Türen und Fenster). Real nicht existierende Flächen werden als virtuelle Begrenzungsflächen modelliert (Fall B).
  • Bei LOD2/LOD3 enthalten die Solids Referenzen (Xlinks) auf die Geometrie der realen Begrenzungsflächen. Real nicht existierende Flächen, die für den Solid notwendig sind, werden direkt an das Gebäudeteil zugeordnet (Fall C).

 

 

 

 

 

 

Fall A

Fall B

Fall C


bldg:boundedBy Relation zu Begrenzungsflächen (Wand-, Dach-, Grund-, Äußere Decken-, Äußere Boden- und virtuelle Begrenzungsfläche)

gml:MultiSurface (nicht empfohlen)

gml:MultiCurve (nicht empfohlen)

Attribute

Da der Gebäudeteil vom Gebäude abgeleitet ist, stehen alle Attribute des Gebäudes auch für den Gebäudeteil zur Verfügung (siehe Gebäude Attribute).

Ausnahme: bldg:consistsOfBuildingPart

Beispiele

Büro mit Werkshalle

 

"strukturell eigenständige" Gebäudeteile --> function BuildingPart 1 "2020" "Bürogebäude"; function BuildingPart 2 "2210" "Produktionsgebäude"

Einfamilienhaus mit versetztem Pultdach

Haus mit vorspringendem Geschoss

 

 

Keine "strukturell eigenständige" Gebäudeteile --> roofType "2200" "versetztes Pultdach"

Keine "strukturell eigenständige" Gebäudeteile; 1 Gebäudeteil nicht "bodenständig"

Beispiele mit grundrissübergreifenden Bauteilen

Variante 1  

Variante 2  

Variante 3  

Gebäudeinstallation (bldg:BuildingInstallation)

Definition

SIG3D: Permanent installierte Teile der Außenhülle, die zur Gebäudestruktur gehören inklusive Loggia, Gauben usw. Türen und Fenster müssen durch die entsprechenden CityGML Klassen modelliert werden.

CityGML Feature
  • LOD1: nicht verfügbar
  • LOD2: bldg:BuildingInstallation
  • LOD3: bldg:BuildingInstallation
Geometrie

gml:Geometry

gml:Geometry erlaubt Punkte, Linien, Flächen, Volumen und jede Kombination der genannten Geometrie Elemente. Die Verwendung von Punkten wird nicht empfohlen. Die Verwendung von Linien wird nur bedingt empfohlen, da nicht alle Anwendungen diese Geometrie verarbeiten können.

 

 

 

Linien (z.B. Antenne)

Flächen (z.B. Solar Panel)

Volumen (z.B. Kamin)

 

 

 

Linien und Flächen (z.B. Satellitenantenne)

Linien und Flächen bzw. Flächen und Volumen (z.B. Eingangstreppe und Vordach)

Linien, Flächen und Volumen (z.B. Balkon)


bldg:boundedBy Relation zu Begrenzungsflächen (Wand-, Dach-, Grund-, Äußere Decken-, Äußere Boden- und virtuelle Begrenzungsfläche) --> siehe auch Erweiterte Modellierung

 

 

Haus mit kleinem Turm (Modelliert als Gebäudeinstallation mit Geometrie)

Haus mit begehbarem Turm (Modelliert als Gebäudeinstallation mit Begrenzungsflächen)

 

 

Haus mit kleinem Turm (Modelliert als Gebäudeinstallation mit Geometrie)

Haus mit begehbarem Turm (Modelliert als Gebäudeinstallation mit Begrenzungsflächen)

Attribute
gml:id (verpflichtend)
mit der GML Version 3.2 wird eine id verpflichtend
bldg:class (LOD2, LOD3) (nicht empfohlen)
Keine Definition der SIG3D;
bldg:function (LOD2, LOD3) (empfohlen)
Art der Gebäudeinstallation zum Zeitpunkt der Erhebung; siehe Codeliste SIG 3D;
bldg:usage (LOD2, LOD3) (nicht empfohlen)
Keine Definition der SIG3D;
bldg:lodXGeometry (LOD2, LOD3)
Zeigt auf die LODX Geometrie der Gebäudeinstallation
Beispiele

 

 

 

LOD1 keine Gebäudeinstallation

LOD2 generalisierte Gebäudeinstallation

LOD3 detaillierte Gebäudeinstallation

 

 

 

LOD1 keine Gebäudeinstallation

LOD2 generalisierte Gebäudeinstallation

LOD3 detaillierte Gebäudeinstallation


Grundflächen (bldg:GroundSurface)

Definition

SIG3D: Die Grundfläche (bldg:GroundSurface) eines Gebäudes ist die äußere Fläche eines Bauteils Fußboden, das das Gebäude nach unten gegen Erde oder Wasser begrenzt. Die Normalen der Grundflächen zeigen in der Regel nach unten.

CityGML Feature
  • LOD1: nicht verfügbar
  • LOD2: bldg:GroundSurface
  • LOD3: bldg:GroundSurface
Geometrie

gml:MultiSurface siehe auch Handbuch - Teil 1

  • Eine Grundfläche besteht nur aus den von außen sichtbaren Flächen.

 

  • Die Lage (Elevation) der Grundfläche wird durch die Datenverfügbarkeit bestimmt:
    • Liegen Informationen über Kellergeschosse vor, so liegt die Grundfläche bei Unterkante Kellerboden (Fall A);
    • Wird die untere Berandung des Gebäudes durch den Verschnitt mit dem Gelände erzeugt, so liegt die Grundfläche auf dem Niveau des niedrigsten absoluter Geländepunkts der Geländeschnittlinie (Fall B);
    • Wird die Grundfläche aus dem Verschnitt mit dem Gelände erzeugt, liegt die Grundfläche auf dem Gelände (nicht empfohlen)(Fall C).

 

 

 

Fall A

Fall B

Fall C

Attribute
bldg:lod2MultiSurface
Zeigt auf die LOD2 Flächengeometrie der Grundfläche
bldg:lod3MultiSurface
Zeigt auf die LOD3 Flächengeometrie der Grundfläche
bldg:opening nicht empfohlen
Zeigt auf ein CityGML feature bldg:Opening (bldg:Door (siehe Türen) oder bldg:Window (siehe Fenster))
Beispiele

 

 

 

 

Einfache Bodenplatte ohne Keller (1x bldg:GroundSurface)

Einfache Bodenplatte im Keller (1x bldg:GroundSurface)

Zwei getrennte Bodenflächen bei teilweise unterkellertem Gebäude (2x bldg:GroundSurface)

Zwei Bodenflächen mit unterschiedlicher Orientierung bei Rampen (2x bldg:GroundSurface)


 

 

 

Bodenfläche auf dem Niveau des Kellerbodens (1x bldg:GroundSurface)

Bodenfläche auf dem Niveau des niedrigsten Punktes der Geländeschnittlinie (1x bldg:GroundSurface)

Bodenfläche als Ergebnis mit dem Geländeverschnitt (1x bldg:GroundSurface) nicht empfohlen

Wandflächen (bldg:WallSurface)

Definition

SIG3D: Die Wandfläche (WallSurface) eines Gebäudes ist die äußere Fläche eines Bauteils Wand, das das Gebäude seitlich gegen Erde, Wasser und Luft begrenzt. Die Normalen der Wandflächen liegen in der Regel in der Horizontalen (+45 / -45).

CityGML Feature
  • LOD1: nicht verfügbar
  • LOD2: bldg:WallSurface
  • LOD3: bldg:WallSurface
Geometrie

gml:MultiSurface siehe auch Handbuch - Teil 1

  • Eine Wandfläche besteht nur aus den von außen sichtbaren Flächen.

 

  • Wandüberstände, die das Gebäudevolumen nicht begrenzen, werden entsprechend den Regel für auskragende Bauelemente (Kap. 3.5) modelliert.
  • Eine Wandfläche muss aus mehreren Flächen (SurfaceMember) bestehen wenn:
    • eine Wandfläche verschiedene Farben oder Texturen hat
        
      4 Wandflächen mit je 3 Fläche (1 Fläche "Orange"; 2 Flächen "Beige")(4x bldg:WallSurface)4 Wandflächen mit je 2 Flächen (1 Fläche Textur "Putz"; 1 Fläche Textur "Sandstein") (4x bldg:WallSurface)
    • eine Wandfläche nicht planar ist
        
      5 Wandflächen; 4 Wandflächen mit je 1 Fläche und 1 Wandfläche (runde Wand) mit 6 Flächen (4x bldg:WallSurface)Wand vorne 1 Wandfläche mit 4 Flächen (Laibungsflächen); Wand rechts 1 Wandfläche mit 13 Flächen (12 Laibungsflächen)
  • Eine Wandfläche kann aus mehreren Flächen (SurfaceMember) bestehen wenn:
    • eine Stockwerksstruktur angedeutet werden soll
        
      4 Wandflächen mit je 1 Fläche(4x bldg:WallSurface)4 Wandflächen mit je 3 Flächen (Erd-, Ober- und Dachgeschoss)(4x bldg:WallSurface)
Attribute
bldg:lod2MultiSurface
Zeigt auf die LOD2 Geometrie
bldg:lod3MultiSurface
Zeigt auf die LOD3 Geometrie
bldg:opening
Zeigt auf ein CityGML feature bldg:Opening (bldg:Door (siehe Türen) oder bldg:Window (siehe Fenster))
Beispiele

 

 

 

Eine Wandfläche mit 4 Flächen (1x bldg:WallSurface) nicht empfohlen

Vier Wandflächen mit je 1 Fläche (4x bldg:WallSurface)

Vier Wandflächen (drei gerade Wände mit je 1 Flächen und eine gekrümmte Wand mit 12 Flächen) (4x bldg:WallSurface)

 

 

Eine Wandfläche bei ellipsenförmigen oder runden Grundrissen (1x bldg:WallSurface)

5 Wandflächen durch versetzte Fassadenteile (5x bldg:WallSurface)

Dachflächen (bldg:RoofSurface)

Definition

SIG3D: Die Dachfläche (RoofSurface) eines Gebäudes ist die äußere Fläche eines Bauteils Dach, das das Gebäude seitlich gegen Luft begrenzt. Die Normalen der Dachflächen zeigen in der Regel nach oben.

CityGML Feature
  • LOD1: nicht verfügbar
  • LOD2: bldg:RoofSurface
  • LOD3: bldg:RoofSurface
Geometrie

gml:MultiSurface siehe auch Handbuch - Teil 1

  • Eine Dachfläche besteht nur aus den von außen sichtbaren Flächen.

 

Attribute
bldg:lod2MultiSurface
Zeigt auf die LOD2 Geometrie
bldg:lod3MultiSurface
Zeigt auf die LOD3 Geometrie
bldg:opening
Zeigt auf ein CityGML feature bldg:Opening (bldg:Door (siehe Türen) oder bldg:Window (siehe Fenster))
Beispiele

Satteldach

Satteldach

Mischform

Zeltdach

 

 

 

 

Eine Dachfläche mit 2 Flächen (1x bldg:RoofSurface) nicht empfohlen

Zwei Dachflächen mit je 1 Fläche (2x bldg:RoofSurface)

Drei Dachflächen (zwei ebene Dachflächen mit je 1 Flächen und eine kegelförmige Dachfläche mit 12 Flächen) (3x bldg:RoofSurface)

Eine kegelförmigen Dachfläche mit 24 Flächen (1x bldg:RoofSurface)

Krüppelwalmdach

Mansardendach

Bogendach

Kuppeldach

 

 

 

 

4 Dachflächen (4x bldg:RoofSurface)

Vier Dachflächen (4x bldg:RoofSurface)

Eine Dachflächen mit 12 Flächen (1x bldg:RoofSurface)

Eine Dachfläche mit 264 Flächen (1x bldg:RoofSurface)

Sheddach I

Sheddach II

 

 

5 Dachflächen (5x bldg:RoofSurface)

10 Dachflächen (10x bldg:RoofSurface)

Äußere Bodenflächen (bldg:OuterFloorSurface)

Definition

SIG3D: Die Äußere Bodenfläche (OuterFloorSurface) eines Gebäudes ist die äußere Fläche eines Bauteils Fußboden, das das Gebäude nach oben gegen Luft begrenzt. Die Normalen der Äußeren Bodenflächen zeigen in der Regel nach oben.

CityGML Feature
  • LOD1: nicht verfügbar
  • LOD2: bldg:OuterFloorSurface
  • LOD3: bldg:OuterFloorSurface
Geometrie

gml:MultiSurface siehe auch Handbuch - Teil 1

  • Eine äußere Bodenfläche besteht nur aus den von außen sichtbaren Flächen.

 

 

Attribute
bldg:lod2MultiSurface
Zeigt auf die LOD2 Geometrie
bldg:lod3MultiSurface
Zeigt auf die LOD3 Geometrie
bldg:opening
Zeigt auf ein CityGML feature bldg:Opening (bldg:Door (siehe Türen) oder bldg:Window (siehe Fenster))
Beispiele

Dachterrasse

Loggia

Altan

 

 

 

1 x OuterFloorSurface

1 x OuterFloorSurface

1 x OuterFloorSurface

Äußere Deckenflächen (bldg:OuterCeilingSurface)

Definition

SIG3D: Die Äußere Deckenfläche eines Gebäudes ist die äußere Fläche eines Bauteils Decke, das das Gebäude nach unten gegen Luft begrenzt. Die Normalen der Äußeren Deckenflächen zeigen in der Regel nach unten.

CityGML Feature
  • LOD1: nicht verfügbar
  • LOD2: bldg:OuterCeilingSurface
  • LOD3: bldg:OuterCeilingSurface
Geometrie

gml:MultiSurface siehe auch Handbuch - Teil 1

  • Eine äußere Deckenfläche besteht nur aus den von außen sichtbaren Flächen.

 

 

Attribute
bldg:lod2MultiSurface
Zeigt auf die LOD2 Geometrie
bldg:lod3MultiSurface
Zeigt auf die LOD3 Geometrie
bldg:opening
Zeigt auf ein CityGML feature bldg:Opening (bldg:Door (siehe Türen) oder bldg:Window (siehe Fenster))
Beispiele

Durchfahrt

Loggia

Auskragendes Stockwerk

 

 

 

1 x OuterCeilingSurface

1 x OuterCeilingSurface

1 x OuterCeilingSurface

Virtuelle Begrenzungsflächen (bldg:ClosureSurface)

Definition

SIG3D: Die virtuelle Begrenzungsfläche (bldg:ClosureSurface) eines Gebäudes oder eines Raumes ist eine nicht real existierende Fläche, die das Gebäude oder den Raum begrenzt, um ein legales Volumen zu bilden.

CityGML Feature
  • LOD1: nicht verfügbar
  • LOD2: bldg:ClosureSurface
  • LOD3: bldg:ClosureSurface
Geometrie

gml:MultiSurface siehe auch Handbuch - Teil 1

  • Eine virtuelle Begrenzungsfläche des Gebäudes besteht nur aus den von außen sichtbaren (gedachten) Flächen.
Attribute
bldg:lod2MultiSurface
Zeigt auf die LOD2 Geometrie
bldg:lod3MultiSurface
Zeigt auf die LOD3 Geometrie
bldg:opening nicht empfohlen
Zeigt auf ein CityGML feature bldg:Opening (bldg:Door (siehe Türen) oder bldg:Window (siehe Fenster))
Beispiele

Offene Scheune

Durchgangsbahnhof

Parkhaus

 

 

 

1 x ClosureSurface

2 x ClosureSurface

28 x ClosureSurface

Türen (bldg:Door)

Definition

SIG3D: Die Tür ist ein Bauteil, das eine Öffnung schließt und hauptsächlich für den Ein- und Ausgang beabsichtigt ist.

CityGML Feature
  • LOD1: nicht verfügbar
  • LOD2: nicht verfügbar
  • LOD3: bldg:Door
Geometrie

gml:MultiSurface siehe auch Handbuch - Teil 1

  • Türen können nur aus den von außen sichtbaren Flächen (Fall A, B und C) oder als räumliche Objekte (Fall D) modelliert werden.

 

 

 

 

 

 

 

 

Fall A (eine einfache Fläche)

Fall B (eine einfache Fläche mit Textur)

Fall C (nur von außen sichtbare Flächen der detaillierten Tür)

Fall D (Tür als räumliches Objekt)

  • Um eine geschlossen Außenhülle des Gebäudes zu gewährleisten, sollten Türen nicht im geöffneten Zustand (Fall A) sondern im geschlossenen Zustand (Fall B) modelliert werden.

 

 

Fall A (Türen geöffnet)

Fall B (Türen geschlossen)

Attribute
bldg:lod3MultiSurface
Zeigt auf die LOD3 Geometrie
bldg:address
Zeigt auf eine Adresse
Beispiele

Einfache Türen

Einfache Türen mit Laibung

Detaillierte Türen

 

 

 

Anzahl der Polygone (Gesamtmodell) = 19

Anzahl der Polygone (Gesamtmodell) = 128

Anzahl der Polygone (Gesamtmodell) = 3498

Fenster (bldg:Window)

Definition

SIG3D: Das Fenster ist ein Bauteil, das eine Öffnung schließt und hauptsächlich für die natürliche Belüftung und Beleuchtung vorgesehen ist.

CityGML Feature
  • LOD1: nicht verfügbar
  • LOD2: nicht verfügbar
  • LOD3: bldg:Window
Geometrie

gml:MultiSurface siehe auch Handbuch - Teil 1

  • Fenster können nur aus den von außen sichtbaren Flächen (Fall A, B und C) oder als räumliche Objekte (Fall D) modelliert werden.

 

 

 

 

 

 

 

 

Fall A (eine einfache Fläche)

Fall B (eine einfache Fläche mit Textur)

Fall C (nur von außen sichtbare Flächen des detaillierten Fensters)

Fall D (Tür als räumliches Objekt)

  • Um eine geschlossen Außenhülle des Gebäudes zu gewährleisten, sollten Fenster nicht im geöffneten Zustand (Fall A) sondern im geschlossenen Zustand (Fall B) modelliert werden.


 

 

Fall A (Fenster geöffnet)

Fall B (Fenster geschlossen)

Attribute
bldg:lod3MultiSurface
Zeigt auf die LOD3 Geometrie
Beispiele

Einfache Fenster

Einfache Fenster mit Laibung

Detaillierte Fenster

 

 

 

Anzahl der Polygone (Gesamtmodell) = 28

Anzahl der Polygone (Gesamtmodell) = 412

Anzahl der Polygone (Gesamtmodell) = 6269

Abgerufen von „http://wiki.quality.sig3d.org/index.php?title=Handbuch_für_die_Modellierung_von_3D_Objekten_-_Teil_2:_Modellierung_Gebäude_(LOD1,_LOD2_und_LOD3)_-_Basimodellierung&oldid=3437“