Rezi vár 3D UAV modell

A címre kattintva új ablakban használhatja a modellt

Videó a várról modell készítésének időpontjában

 

Drónos felmérés 

 

 A mérésre 2019. február 16-án került sor délelőtt 11 órai kezdettel. Napsütéses, szélcsendes idő volt, tehát az időjárási körülmények megfelelőek voltak ahhoz, hogy a repülést végrehajthassam.

A Rezi vár megközelítése sajnos nem egyszerű, de a Balaton-felvidéki Nemzeti Park megfelelő engedélyével (amivel rendelkeztem) viszonylag jól meg lehet közelíteni autóval. Ez azért volt fontos számomra, mivel a drón akkumulátora maximum 28-30 perc működési idővel rendelkezik, ami nem feltétlen elég egy mérés elvégzéséhez, így fontos, hogy elérhető közelségben legyen egy olyan hely, ahol fel lehet tölteni az akkumulátort. Esetemben sem volt elég egy töltés, így mérésemet kénytelen voltam két részletben elvégezni. A két repülésből összesen 435 olyan kép készült, amit felhasználtam a modell elkészítéséhez, Készítettem egy 5 perces videót is a várról és környékéről, amit feltöltöttem a diplomadolgozatomhoz kapcsolódóan elkészített rezirom.elte.hu honlapomra.

 

uav.html

 

Célom a Rezi vár háromdimenziós modelljének elkészítése volt. Ehhez három alkalommal végeztünk méréseket Trimble 5800 tsc 2 geodéziai GPS-szel. A vár falainak aljzati pontjait belülről és ahol csak lehetett, kívülről is mértük, illetve a megmászható falak magasságát mértük le. Egy újabb mérési sorozatot pedig a Stonex x300-as háromdimenziós lézerszkennerrel végeztünk, hét állásból: négyszer a vár falain belülről, háromszor pedig kívülről.

Először 2015. 10. 30-ra terveztük a háromdimenziós lézerszkennelést, de azt az időjárás viszontagságai miatt nem tudtuk végrehajtani. A köd és az eső ellehetetlenítette a mérést, a lézerszkenner ugyanis nem képes ilyen körülmények között mérni, mivel a lézersugár nem jut el a kiválasztott objektumig a közbeeső részecskehalmaz miatt.

  1. Az első GPS felmérésre 2015.10.31-én került sor, 10:30 és 13:30 között. Ekkor Trimble 5800-as geodéziai GPS-el mértünk, sikeresen. Két mérési menetben mértünk le összesen 9 pontot online pontosítással. T-mobile GPRS adatkártya állt rendelkezésünkre a méréshez. Az online pontosításhoz szükséges feltételek csak a vár bizonyos pontjain álltak rendelkezésünkre. (T-mobile, 2016). Mivel a térerő nagyon gyenge és időleges volt, csak 9 pontot sikerült online pontosítással lemérni, az első mérési menetben négyet, a másodikban ötöt. A koordináták EOV-ban (Egységes Országos Vetület) lettek meghatározva. Mindkét mérési menetben 5 fok volt a magassági vágás, a PDOP (Position Dilution Of Precision) maszk pedig 6.
  2. A geodéziai GPS-el még két mérést végeztem 2016. 04. 12-én és 2016. 04. 14-én. A két mérés alatt összesen 189 pontot mértünk. Ezek mindegyikét utólagosan pontosítani kellett. Ilyen módon összesen a GPS-szel 189+9, azaz 198 pontot mértünk le. Ezeket a pontokat felhasználtam a vár modelljének kiegészítésénél, illetve a domborzatmodell pontosításánál.

Az online és az utólagos, offline pontosítást a Geotrade KFT által üzemeltetett NTRIP szerver keszthelyi bázis pontosító adatainak felhasználásával végeztem. (Geotrade, 2016) (Fömi, 2016)

  1. 2016. 02. 29-én ismét megpróbálkoztunk a háromdimenziós lézerszkennerrel mérni. Délelőtt a köd és az eső miatt szintén lehetetlen volt a mérés, viszont délután a felszakadozott felhőzet mellett 13:00 és 16:00 között remekül sikerült a mérés. A fényviszonyok ideálisak voltak, hiszen a napsütés sem befolyásolta a mérést, nem jelentek meg más objektumok (például fák) által keltett árnyékok a szkennelt pontfelhőn.

A mérést hét állásból végeztük el. Négyszer a vár falain belül mértünk, kétszer a nyugati várfalat kívülről, egyszer pedig a déli, bejárati falat. A vár keleti és északi falát kívülről a hatalmas szakadékok miatt lehetetlen volt lemérni. Egy 360°-os szkennelés körülbelül negyedóráig tartott. A vár falain belüli mérések 360°-osak voltak, azonban a falak külső oldalának leméréséhez elegendő volt a 180° is. A 3D lézerszkenneléses munkafolyamat során a Geodézia Zrt. műszere az objektumról nagy sebességű, nagy pontosságú lézeres letapogatást végzett, illetve ezzel egy időben nagyfelbontású digitális fényképezést hajtott végre. Az ezekből az információkból származó, un. valódi színes pontfelhőket informatikai úton illesztettük egymáshoz, így áll elő a vár 3D modellje. A mérésekből létrejött egyes pontfelhők a későbbiekben való jó összeilleszthetősége érdekében kontrollpontokat helyeztünk el a vár falain.

A létrejött, összeillesztett nyers modellt egy LAS (LASer File Format) formátumú fájlban kaptuk meg, amit a CloudCompare nevű szoftverrel tudtam megnyitni, elemezni és szerkeszteniA CloudCompare ingyenes, háromdimenziós pontfelhő feldolgozó és szerkesztő szoftver, ami octree struktúrára épül. Képes nagyméretű pontfelhők kezelésére, több mint 10 millió, de akár 120 millió pont feldolgozására is alkalmas. Eredetileg két háromdimenziós pontfelhő vagy pontfelhő és háromszögháló összehasonlítására tervezték, később pedig általánosabb pontfelhő szerkesztő szoftverré fejlesztették. A LAS formátum egy nyílt fájlformátum pontfelhő-adatok megnyitásához és szerkesztéséhez. (CloudCompare, 2016) (Asprs, 2010)

 

 

Domborzatmodell szintvonalak alapján

A vár egy szirten fekszik, a Meleg-hegyen, mérésem szerint 416 méter magasan. A várat csak a hegy déli oldala felől lehet megközelíteni, ami jóval lankásabb, mint a nyugati, keleti és északi oldal, ahol meredek szakadékok veszik körbe. A domborzatmodell elkészítéséhez a geodéziai GPS-szel mért pontok közül azokat használtam fel, amelyeket a talajon mértünk, valamint a Georgikon Térképszerverről (http://vektor.georgikon.hu/arcgis/services/bvtt) online megnyitott 42-412-es 1:10000-es méretarányú EOTR (Egységes Országos Térkép Rendszer) térképszelvényt, amin Rezi vára található. (Georgikon Térképszerver, 2004)

  • A szelvény szintvonalait ArcGIS-ben digitalizáltam, az editor eszköztár segítségével. (ESRI, 2010)
  • A digitalizált szintvonalakat ezután a töréspontokban pontokká alakítottam. Ezt az ArcGIS toolbox-ban megtalálható „Feature verticles to points” eszközzel tudtam elkészíteni. A 400 méteres szintvonalat kiválasztva körülhatároltam a domborzatmodellt. Azért ezt a szintvonalat választottam, mert biztos, hogy a vár minden pontja e fölött található, viszont annak még elég szűk környezetéhez tartozik.
  • Mivel a szintvonalak nem teljesen tükrözik a vár közvetlen közelében a jelenlegi állapotot, azokat a pontokat, amelyek a vár falain belül találhatóak, töröltem. Az EOTR szelvény készítése óta jócskán megváltozott a domborzat és a vár maga is. 1997-98 telén például leomlott a vár déli részén található lakótoronyhoz tartozó egyik fal.
  • Ezután importáltam a GPS-szel mért pontokat és a szintvonalak azon pontjait, amik ezekhez képest 2 méteren belül voltak, szintén töröltem. Ezt a „Select” eszköztár „Select by location”eszközével tudtam végrehajtani.
  • A cél rétegnél (Targetlayer) beállítottam a ponttá konvertált szintvonal réteget, valamint a kiinduló rétegnél (Sourcelayer) megadtam a GPS-szel mért pontokat, majd a kiválasztási módszernél (Spatial selection method for target layer feature) az „Intersect the source layer feature” lehetőséget választottam. Ezután keresőtávolság megadásánál (Apply a search distance) beállítottam a 2 méteres távolságot. Ezután az OK-ra kattintva a szoftver végrehajtja a szelektálást, kijelöli a keresett pontokat. Az attributum táblázatban ezután felcseréltem a kijelölt pontokat a maradékra, így már a 2 méternél távolabbi pontok voltak kijelölve. Ezeket egy shapefile-ba mentettem, így létrejöttek a szelektált szintvonalak.
  • Az így megmaradt szintvonalakból és a mért pontokból az ArcGIS „Topo to raster”eszközzel domborzatot készítettem. Az „Imput feature data” lehetőségnél beimportáltam a szelektált szintvonalakat, a GPS-el mért pontokat valamint egy a 400 méteres szintvonallal kivágott poligont.
  • Ezután a GPS-szel mért pontok típusánál „PointElevation”-t (pont magasság), a mezőnél pedig „Elevation”-t (magasság) állítottam be, a szintvonalaknál a típust szintén „PointElevation”-re állítottam, a mezőt viszont H-ra, tehát a magassági adatokra. A poligon típusánál a „boundary”-t (határ) választottam. (ArcGIS, 2016)

Domborzatmodellre illesztett vármodell

Az elkészült pontos domborzatmodellre ezután már csak illeszteni kellett a várat. Ahhoz azonban, hogy a vár pontosan oda kerüljön a domborzaton, ahol a valóságban is található, először georeferálni kellett a modellt.

 

 

 

Rezi vár alaprajza szintvonalakkal forrás: Várak, kastélyok, templomok történelmi és örökségturisztikai folyóirat, Vándor László: Rezi vára

 Rezi vár alaprajza szintvonalakkal forrás: Várak, kastélyok, templomok történelmi és örökségturisztikai folyóirat, Vándor László: Rezi vára

A várról kevés modell készült. A legtöbbjük csak az alaprajzot ábrázolja két dimenzióban, a különböző korokban, állapotokban. A fenti képen egy, a 2000-es években indult feltárás befejezése után készült alaprajzmodell látható a domborzat szintvonalaival együtt. (Vándor, 2007)

Gipszmodell a Rezi várról forrás: Balatoni Múzeum

Gipszmodell a Rezi várról forrás: Balatoni Múzeum

A keszthelyi Balatoni Múzeumban található egy gipszmodell Rezi váráról. A modellt GiulioTurco itáliai hadmérnök által 1569-ben készített oldalnézeti rajz és a 2000-ben elkezdett régészeti feltárás adatai alapján készítettek el.(ZalaSzántó, 2008-2016)
Szakonyi Balázs 2014-ben készített egy rekonstrukciós modellt a vár XV. századbeli állapotáról. A modellt videóban is bemutatja honlapján.

Rekonstrukciós elképzelés a Rezi várról a XV. századi állapotáról forrás: http://kokovon.blogspot.hu/2014/03/rezi-varanak-rekonstrukcioja.html

Rekonstrukciós elképzelés a Rezi várról a XV. századi állapotáról forrás: http://kokovon.blogspot.hu/2014/03/rezi-varanak-rekonstrukcioja.html

  Rezi várának védőépülete forrás: Műemléki Tervezési Osztály

Rezi várának védőépülete forrás: Műemléki Tervezési Osztály

Az omladozó falak megóvására a 2000-ben elkezdett régészeti munkálatok befejezése után védőépületet emeltek. Az elképzelést le is modellezték. A fából és betonból készült tetőt csak a déli részen található lakótornyok fölé tervezték, így a modell a várnak csak ezt a részét ábrázolja. A tető megóvja ugyan a várat, viszont a modellezést megnehezítette, mivel a szkennelt pontfelhőből ki kellett vágnom azokat a pontokat, amik nem a várhoz, hanem a tetőhöz tartoztak. A felsorolt modelleken kívül Ferenc Tamás készített még a várról rekonstrukciós grafikát.

Rezi vára forrás: http://www.civertan.hu

Rezi vára forrás: http://www.civertan.hu

Ezeken kívül szinte csak alaprajzokat, skicceket, vázlatrajzokat találhatunk. Ez valószínűleg annak is betudható, hogy a vár a kevésbé ismert, eldugottabb várak közé tartozik, kevés emberhez jutott el a híre, és még kevesebbnek jutott eszébe lemodellezni. A vár csak a 2000-es években induló régészeti és helyreállítási munkálatok után lett népszerűbb mind turisztikai, mind modellezési szempontból.