TMMOB COĞRAFĐ BĐLGĐ SĐSTEMLERĐ KONGRESĐ 2009 02-06 Kasım 2009, Đzmir

YTÜ, DAVUTPAŞA KAMPÜSÜ KAPALI SPOR SALONU BĐLGĐ SĐSTEMĐ ĐÇĐN ARAYÜZ GELĐŞTĐRME VE 3 BOYUTLU MODELLEME

(3DS MAX PROGRAMI ĐLE)

G.Çelebi1, M.Ü.Gümüşay2

1 YTÜ, Yıldız Teknik Üniversitesi Jeodezi ve Fotogrametri Müh. gzdeytu@hotmail.com 2 YTÜ, Yıldız Teknik Üniversitesi, Jeodezi ve Fotogrametri Müh.Bölümü, Fotogrametri Anabilim Dalı Đstanbul gumusay@yildiz.edu.tr

ÖZET Günümüzde gelişen teknoloji ve buna bağlı olarak doğan ihtyaçların artması mekansal verilerin toplumsal yaşam açısından taşıdıkları önemi arttırmaktır. CBS, en temel tanımıyla, mekansal verilerin ve onların ilişkilerinin saptanmasının, işlenmesinin, analiz edilmesinin, modellenmesinin ve görselleştirilmesinin bir aracıdır. Yıldız Teknik Üniversitesi Davutpaşa Kampüsü Kapalı Spor Salonu Bilgi Sistemi projesi; üniversitemize ait spor alanlarının tanıtılması verimli kullanılmasının sağlanması ve CBS’nin tüm işlemlerini karşılama amacı doğrultusunda oluşturulmuş bir çalışmadır. Đlk aşamada El GPS’i ile Davutpaşa Kampüsü halihazır haritası üzerinde verisi bulunmayan spor tesislerinin tesbiti gerçekleştirilerek elde edilen veriler CBS ortamına gerekli şekillerde aktarılmıştır. Çalışmaya konu olan analizler için programlama dili ile arayüzler geliştirilmiştir. Bilgi sisteminin görselliğinin sağlanması için de 3DsMax programı kullanılarak mimari projeler ile birebir uyumlu boyutlu mekan verisi kullanılarak 3 boyutlu mekansal veriler elde edilmiştir. Ayrıca kullanıcının iç ve dış mekanın çevresini görmesini sağlayacak görselleştirilmelerin sağlandığı videolar hazırlanmıştır.

Anahtar Sözcükler: Coğrafi Veri Modelleri, Görselleştirme, Simulasyon / Benzeşim, Arayüz, GPS

ABSTRACT A GYNASIUM GEOGRAPHIC INFORMATION SYSTEM AND 3D MODELLING FOR DAVUTPAŞA CAMPUS OF YILDIZ TECHNICAL UNIVERSITY (With Using 3DsMax) Nowadays, growing technology also the requirements related with it increases.Thus the importance of spatial data for social life goes up. GIS mainly is a tool for processing,analysing,modeling the spatial data and making them visual. This project belongs to A Gynasium GIS and 3D modelling for Davutpaşa Campus of Yıldız Technical Univercity. And this detailed information system project aims making the complex more efficient and introduce it by using all the processes of GIS. First of all; all spatial data belonging to all sports facilities on the campus map the collected and stored through portable GPS instrument.Near this; non-spatial data stored through ArcPAD programme and on original interface created through ArcGIS with visual basic.Tthree-dimensioned modelling of the gymnasium made via 3DsMAX programme. With the three-dimensioned modelling consist of some advantages since updated photos with their original sizes can be overlaid on the model. Keywords: Geographic Data Models, Visualization, Simulation, Interface, GPS

1. GĐRĐŞ Coğrafi Bilgi Sistemleri (CBS); birçok disiplinin mekânsal analizlere ihtiyaç duyması, verilerin yönetim ve organizasyonunda yaşanan temel sorunlara çözümler üretmesi açısından her geçen gün yeni kullanım alanları üretmektedir. Üniversitelerin yapılaşma planlamaları, gelişmesi ve eğitim-öğretim yanında, mevcut bilgilerin sağlıklı ve hızlı kullanılması oluşturulacak bilgisayar ağları ile kullanıcı hizmetine sunulması, ihtiyaçların zamanında karşılanması açısından büyük öneme sahiptir. Đhtiyaç duyulan verilerin elde edilmesinin yanısıra; yaşadığımız dünyanın üç boyutlu olması, sunum ve görselleştirme açısından bilgisayar ortamında da üçüncü boyutun kullanılmasını zorunlu kılmıştır. Günümüzde şehirlerin ve özellikle mimari yapıların üç boyutlu modellenmesi ve içerisinde sanal olarak dolaşma imkanı, planlama, projelendirme, sunum ve görselleştirme ve bu yolla Coğrafi Bilgi Sistemleri’ne altlık oluşturma açısından önem kazanmıştır. Çalışmada bilgi sistemini oluşturmak için ArcGIS Desktop programının kullanılması, önceden AutoCAD programına girilen coğrafi veriler (gerçek koordinatlı veriler), ArcGIS’ te ArcMap ve ArcCatalog programına işlendikten sonra 3B modelleme ile ilişkilendirilmesi ve 3B modeller için 3D Studio Max modelleme programından yararlanılması ile ArcMap programı içerisindeki Visual Basic Editörü yardımı ile ArcObjects Kütüphanesi kullanılarak arayüz yazılması amaçlanmıştır.

YTÜ, Davutpaşa Kampüsü Kapalı Spor Salonu Bilgi Sistemi için Arayüz Geliştirme ve 3Boyutlu Modelleme (3DsMax Programı ile)

2. Çalışma Alanı Uygulama alanı olarak, Istanbul ilinin Esenler ilçesine ait Davutpaşa mevkisindeki Yıldız Teknik Üniversitesi Davutpaşa Kampusu Kapalı Spor Salonu seçilmiştir (Şekil 1). Kapalı Spor Salonu’nun 3 boyutlu modellenmesi ve bilgi sistemi oluşturulması amaçlanmıştır.

Şekil 1: Uygulama Alanı

3.GELĐŞTĐRĐLEN YAKLAŞIM Yıldız Teknik Üniversitesi Kapalı Spor Salonu Bilgi Sistemi için geliştirilen yaklaşımın temel işlem adımları Şekil 2’te verilmiştir.

Şekil 2: Geliştirilen yaklaşımın işlem adımları

Davutpaşa Kampüsü

Kapalı Spor Salonu

Çelebi ve Gümüşay

3.1 GPS ile Konum Belirleme

Coğrafi Bilgi Sisteminde toplanan verilerin konum bilgileriyle birlikte sisteme aktarılması, CBS yapısının bir özelliğidir. Bu yolla bilgilerin değerlendirilmesi ve kullanımı etkinleştirilmekte, verilerin yeryüzüyle olan ilişkiside sağlanabilmektedir. CBS için konum bilgisinin elde edilmesi, varolan konum belirleme sistemlerinin herhangi birinin istenilen konum doğruluğuna bağlı olarak seçilmesiyle mümkündür. GPS de, bir konum belirleme sistemi olup, CBS’ ye aktarılacak verinin konumunu global anlamda ve en hızlı biçimde belirleyecek bir yapıya sahiptir. Bunlara ek olarak, GPS’ in bir diğer avantajı, konum belirleyebilmenin, uydu görüntünün sağlandığı hemen hemen her durumda sınırsız olmasıdır. Davutpaşa Kampusu Kapalı Spor Salonu’nun konum bilgisini belirlemek amacıyla ArcPad yazılımı yüklü Trimble GeoXT El GPS’i kullanılarak veri toplama işlemi gerçekleştirilmiştir.(Şekil 3)ArcPad yazılımında elde edilen WGS84 datumdaki verilerin ArcCatalog programında kullanılabilmesi için ED50 datumuna dönüşüm işlemi yapılmıştır. Veri toplama aşamasında karşılaşınlan problem bazı durumlarda GPS ile uydu bağlantısının kurulamamasıdır. Bu durumda offset yöntemi kullanılarak spor salonu duvar yüzeyinin paralelinde 5m mesafe ile ölçüm işlemi gerçekleştirilmiştir. Daha sonra AutoCAD programında offset yöntemi ile noktalar diğer bina köşe noktaları ile birleştirilerek bina köşe noktaları gerçek değerlerinde elde edilmiştir.

Şekil 3: Trimble GeoXT ve ArcPAD yazılımı

3.2 Bilgi Sistemi için Arayüz oluşturulması CBS’ nin altyapısını coğrafi veriler oluşturmaktadır. Bu veriler gün geçtikçe artar ve bunun sonucunda düzenli bir kontrol sisteminin oluşturulması gerekir. Bu verilere istenildiği zaman sorunsuz, hızlı ve kolay bir şekilde erişilebilmeye ihtiyaç duyulmaktadır. Yıldız Teknik Üniversitesi Kapalı Spor Salonu Bilgi Sistemi için arayüz oluşturulmada kullanıcıların güncel verilere ulaşımı için ilk olarak tasarım aşaması gerçekleştirildi. Tasarım aşamasında; Yıldız Teknik Üniversitesi spor faaliyetleriyle ilgili üniversite öğrencilerinin ve personelinin ihtiyaç duyacağı bilgiler ile ilgili veriler toplandı. Bunun yanısıra üniversitemizde gerçekleştirilecek basketbol, voleybol, masa tenisi, futsal gibi spor dallarındaki müsabakaların arayüz yardımıyla ulaşılabilecek programa göre planlanması amaçlanmıştır. Ayrıca üniversitemizde faaliyet gösteren spor kuluplerinin de tanıtılması amacıyla kulüb web sayfalarına yönlendirme yapıldı. Arayüzün hazırlanması için CBS yazılımı olan ArcMap programı içerisindeki Visual Basic Editörü ile ArcObjects Kütüphanesi kullanılmıştır. ArcObjects teknolojisi ArcGIS Desktop ve ArcGIS Engine yazılımlarının ortak kütüphanesidir. Kullanıcıların ihtiyaçlarına yönelik özelleştirilmiş uygulamalar geliştirmek için ArcObjects bir kod kütüphanesi sunar. Veri gösterimi, yönetimi ve harita gösterimi için ArcMap programında Visual Basic Editörü ile programlamada arayüz yazıldığı zaman ArcObjects kütüphanesi kullanılabilir. Böylece özelleştirilmiş ArcMap programında kullanılan uygulamalar yazması mümkündür. Visual Basic ise karmaşık mantıklara ve biçimlere sahip, Windows uyumlu uygulamaların tasarımlarını kolaylaştırıcı bir görsel dildir. Bu dilde program geliştirmenin ilk adımı, kullanıcının ekranda görmek istediklerini saptaması ve ekran tasarımını gerçekleştirmesidir. Bu programda her şey nesne olarak tanımlanmıştır (form, yazı kutusu, komut düğmesi v.b.). Nesneler, kendilerine iliştirilmiş olan olayları (farenin tıklanması, farenin çift tıklanması gibi) tanıyabilir ve yazılmış olan komutlara göre tepki verebilir. Đlk aşamada veri toplama aşamasında elde edilen bilgiler doğrultusunda tasarım yapıldı. Spor salonun kapasitesi, salondaki etkinlikler, spor kulüpleri faaliyetleri, güncel salon programı gibi bilgiler hazırlandı.Đlk olarak form penceresi

YTÜ, Davutpaşa Kampüsü Kapalı Spor Salonu Bilgi Sistemi için Arayüz Geliştirme ve 3Boyutlu Modelleme (3DsMax Programı ile)

üzerinde label, textboxlar, combobox yardımla gerekli veriler girildi. Bu aşamada kolay erişimin yanı sıra estetik de göz önünde bulunduruldu.(Şekil 4)

Şekil 4: Spor Salonu Bilgi sistemi tasarımı

Tasarım aşamasının devamında hazırlanan Label veTextBoxların altına kodlar yardımıyla veri girişi yapıldı. Daha sonra kullanıcın gerekli bilgileri elde etmesi amacıyla şu aşamalar gerçekleştirilmiştir:

• Spor salonunda bulunan bölümlerin isimleri girilerek, salon kapasitesinin öğrenilmesi sağlandı. (Şekil 5)

Şekil 5: Visual Basic Kapasite Sorgulaması

• Kullanıcının aktivite kararından sonra haftalık programları öğrenerek salon durumu hakkında bilgi alması

gerçekleştirildi. (Şekil 6)

Çelebi ve Gümüşay

Şekil 6: Spor Salonu Haftalık Programı

• Kullanıcının Yıldız Teknik Üniversitesi’ndeki öğrenci kulüpleri ile ilgili olarak bilgi alabilmesi web sayfasına

yönlendirme yapıldı. Daha sonraki bilgi edinme amacıyla iletişim bilgileri verildi.(Şekil 7)

Şekil 7: Öğrenci Spor kulupleri Web Sayfası Yönlendirmesi

• WEB Sayfası Command Butonu yardımıyla YTÜ Spor salonuna yönlendirme yapıldı. Bilgi edinme amacıyla

E-Mail gönderilmesi için kullanıcı yönlendirildi. 3.3. Üç Boyutlu Modelleme Yaşadığımız dünyanın üç boyutlu olması, sunum ve görselleştirme açısından bilgisayar ortamında da üçüncü boyutun kullanılmasını zorunlu kılmıştır. Günümüzde şehirlerin ve özellikle mimari yapıların üç boyutlu modellenmesi ve içerisinde sanal olarak dolaşma imkanı, planlama, projelendirme, sunum ve görselleştirme ve bu yolla Coğrafi Bilgi Sistemleri’ne altlık oluşturma açısından önem kazanmıştır. Bir mekansal nesnenin tasarım, uygulama ve uygulama sonrasında, insan zihninin algılayabileceği tarzda semboller, simülasyon ve animasyonlarla düzenlenerek iki veya üç boyutlu modellere dönüştürülmesine görselleştirme (visualization) denir.(Goldermans ve Hoogenboom, 2001). Görsellenmiş modelin anahtar işlevi simülasyondur. Bunun için, simüle edilmiş veri kümeleri kullanılarak değişik gösterimler yapılabilir. Örneğin; mekansal nesnenin çevresinde dolaşmak, üzerinde helikopter uçuşu yapmak temel simülasyon uygulamaları olarak bilinmektedir. Ayrıca, resim ve video görüntü işlemeleri diğer görselleştirme yöntemleridir. Birçok görselleştirme uygulamasında üç temel seçenek vardır.

YTÜ, Davutpaşa Kampüsü Kapalı Spor Salonu Bilgi Sistemi için Arayüz Geliştirme ve 3Boyutlu Modelleme (3DsMax Programı ile)

Bunlar; • Düzlemde iki boyutlu gösterim, • Bir eğri yüzey üzerinde yarı üç boyutlu gösterim ve • Üç boyutlu gösterimdir. Yukarıda belirtilen görselleme alternatiflerinden biri de mekânsal nesnelere ilişkin coğrafi verilerin, iki ya da üç boyutlu haritalar üzerine işlenerek, animasyon veya veritabanı etkileşimli görselleşmesinin yapılabilmesidir. CBS açısından görselleştirme, yeryüzü gerçekliğine değişik sembol ve simülasyonlarla hızlı ulaşma yolunun geliştirilmesidir. Bu bağlamda görselleştirme, CBS’nin önemli bir parçası haline gelmiştir. 3 boyutlu modelleme işlemi sırasında 3Ds Max programı kullanışmıştır. Daha çok mimarlık sektöründe kullanılan, modelleme, kaplama, görselleştirme ve animasyon için kullanılan 3B modelleme programıdır. Gelişmiş eklenti desteği ve kolay kullanımı ile 3ds Max, 3D modelleme yazılımları arasında en yaygın kullanıma sahip uygulamalardan biridir. AutoCAD’ ten alınan 2 boyutlu verilere yükseklik verisi de eklenerek 3B boyutlu görünüm kazandırılmıştır. Kapalı spor salonu 3 boyutlu video ve animasyonlarla görselleştirilerek ve koordinatlı veriler kullanılarak gerçeğe yakın hale getirildi. Bu sayede kullanıcı spor salonuna gelmeden zamandan tasarruf ederek spor yapacağı mekanı tam anlamıyla görmesi amaçlanmştır.(Şekil 7)

Şekil 7: Spor Salonu 3 boyutlu modellemesi

Şekil 8: Spor Salonu 3 boyutlu modellemesi arka cepheden görünümü

Çelebi ve Gümüşay

Kullanıcının spor salonun iç mekanlarını gezebilmesi amacıyla gerçeği ile birebir uygun olarak 3 boyutlu iç modelleme yapılmıştır.(Şekil 9)

Şekil 9: Spor Salonu 3 Boyutlu iç modellemeden çeşitli perspektifler Kullanıcın spor salonu etrafında gezmesi amacıyla video görünteleri hazırlanmıştır.(Şekil 10)

Şekil 10: Video görüntüsünden alınan bir kare

YTÜ, Davutpaşa Kampüsü Kapalı Spor Salonu Bilgi Sistemi için Arayüz Geliştirme ve 3Boyutlu Modelleme (3DsMax Programı ile)

4. SONUÇ

Günümüzde coğrafi bilgi sistemleri etkin bir konumsal analiz aracı olarak birçok meslek grubu tarafından kullanılmaktadır. Bilgilerin tek bir sistem içerisinde toplanıp, depolanması, analiz edilmesi, eldeki verilere hızlı ve güvenli bir ulaşım sağlaması CBS’ yi cazip kılan özelliklerin başında gelmektedir. Bu çalışma ile elimizde bulunan mevcut CBS ve Cad yazılımlardan yararlanarak Yıldız Teknik Üniversite Davutpaşa Kampüsünde yeni inşa edilen kapalı spor salonuna ilişkin 3 boyutlu model ve Kapalı Spor Salonuna Bilgi Sistemi oluşturulmuştur. Konumsal ve konumsal olmayan (grafik ve sözel) verileri birbirleri ile ilişkilendirme, analiz etme, sorgulama ve 3 boyutlu olarak bir yerden diğer yere ulaşım gösterimleriyle ihtiyaçlara cevap verir nitelikte bir uygulama gerçekleştirilmiştir. Gelecekte oluşturulan bilgi sistemi web serverlar aracılığı ile sunulması amaçlanmaktadır.

5. KAYNAKLAR

Burrough, P.A., 1986. Principles of Geographic Information Systems for Land Resourses Management, Oxford.

Yomralioğlu, T., 2002. Coğrafi Bilgi Sistemleri Temel Kavramları Ve Uygulamaları,

Çelik, E, 2006.3ds Max8 ile Görselleştirme-Değişim Yayınları,

Savaş, K, 2005. 3D Studio Max9,

Burke, R., 2003. “Getting To Know ArcObjects, Programming ArcGIS With VBA” ESRI Pres. Şen, A., 2007. Elektrik Alan Şiddetlerinin Ölçümü ve Coğrafi Bilgi Sistemi Ortamında Yapay Sinir Ağlari ile Analizi , Yüksek Lisans Tezi, YTÜ Fen Bilimleri Enstitüsü, Đstanbul. Oğurlu M., 2007. Arşiv Bilgilerinin Coğrafi Bilgi Sistemlerinde Arayüzler ile Sunumu, HKMO Ulusal Coğrafi Bilgi Sistemleri Kongresi, Trabzon. URL1, http://www.uhh.hawaii.edu/~sdalhelp/tutorials.php