TTéérinformatikarinformatika

Geometriai adatmodellek.Geometriai adatmodellek.

A tA téérinformatikai rendszerek adattrinformatikai rendszerek adattáárolroláási si modelljei.modelljei.

ÖÖsszesszeáállllíította: Dr. Sztotta: Dr. Szűűcs Lcs Láászlszlóó éés Gregori s Gregori ÁÁkoskos22

A geometriai adatok gyA geometriai adatok gyűűjtjtéésese

�� ElsElsőődleges adatgydleges adatgyűűjtjtéési msi móódszerekdszerek�� GPSGPS�� FotogrammetriaFotogrammetria

�� TTáávvéérzrzéékelkelééss�� FFööldi geodldi geodééziai mziai móódszerekdszerek

�� MMáásodlagossodlagos�� TTéérkrkéépek (topogrpek (topográáfiai, ffiai, fööldmldméérréési alaptsi alaptéérkrkéép,stb.)p,stb.)�� DigitDigitáális tlis téérkrkéépekpek

�� AdatbAdatbáázisokzisok

A geometria megjelenítése

� Szöveges� Táblázatos� Grafikus

44

A geometriai adatok gyA geometriai adatok gyűűjtjtéésese

Az adatgyAz adatgyűűjtjtéés eredms eredméénye:nye:-- az objektumok helyzetaz objektumok helyzetéét t éés alakjs alakjáát let leíírróó

pontok halmazapontok halmaza-- a pontokat a pontokat öösszeksszekööttőő vonalak (egyenesek, vonalak (egyenesek,

ggöörbrbéék)k)

55

Geometriai adatok modellezGeometriai adatok modellezéésese

�� A geometriai adatgyA geometriai adatgyűűjtjtéés s eredmeredméényeknyekééppen lppen léétrejtrejöött adatokat tt adatokat adatbadatbáázisban kell tzisban kell táárolnunk.rolnunk.

�� A tA táárolroláás ms móódjdjáát hatt hatáározzrozzáák meg az k meg az adatmodellekadatmodellek

66

A geometriai objektum lehetA geometriai objektum lehet

�� 00--dimenzidimenzióós: pont s: pont �� 11--dimenzidimenzióós: s:

�� szakasz (2 pontot kszakasz (2 pontot kööt t öössze)ssze)�� ttöörtvonal (ponthalmazt krtvonal (ponthalmazt kööt t öössze)ssze)�� íív (fv (füüggvggvéénnyel lennyel leíírhatrhatóó ggöörbe)rbe)�� gygyűűrrűű ((öönmagnmagáába visszatba visszatéérrőő vonalsorozat)vonalsorozat)�� stb.stb.

�� 22--dimenzidimenzióós:s:�� terterüület (hatlet (hatáárráával, vagy hatval, vagy hatáára nra néélklküül)l)�� poligon (belspoligon (belsőő terterüület + hatlet + hatáárt definirt definiáállóó gygyűűrrűű))�� pixel (kpixel (kéépelem)pelem)�� rráácscella (szabcscella (szabáályos felosztlyos felosztáás egy eleme)s egy eleme)

77

Geometriai adatmodellekGeometriai adatmodellek

�� AnalAnalóóg modell: hagyomg modell: hagyomáányosan, papnyosan, papíírra rra rajzolt trajzolt téérkrkéépekpek

�� Vektor modell: pontok Vektor modell: pontok éés vonalak halmazas vonalak halmaza

�� TesszelTesszeláácicióóss modell (raszteres modell)modell (raszteres modell)

�� Hibrid adatmodell (vektoros Hibrid adatmodell (vektoros éés raszteres)s raszteres)

88

AnalAnalóóg modellg modell

A torinói papiruszon látható térkép (kb. i.e.

1250)

99

Sztereografikus vetületű térkép (1:10 000)

1010

Vektor modell

1111

Raszter Raszter modellmodell

1212

A modelltA modelltíípusok elvepusok elve

analóg modell vektor modell raszter modell

1313

VektormodellekVektormodellek

�� A valA valóóssáágot koordingot koordinááttáás pontokkal, a s pontokkal, a pontokat pontokat öösszeksszekööttőő vonalakkal vonalakkal éés a s a vonalakbvonalakbóól fell felééppüüllőő felfelüületekkel letekkel modellezzmodellezzüük.k.

�� Adatmodellek:Adatmodellek:�� SpagettiSpagetti--modellmodell�� TopolTopolóógiai modellgiai modell�� LLááncknckóódd

1414

SpagettiSpagetti--adatmodelladatmodell

�� A pontokat soros elA pontokat soros eléérrééssűű áállomllomáányban nyban ttáároljukroljuk

�� A vonalaknA vonalaknáál a vonalat meghatl a vonalat meghatáározrozóópontok koordinpontok koordinááttááit tit táároljukroljuk

�� A poligonoknA poligonoknáál a poligont meghatl a poligont meghatáározrozóópontok koordinpontok koordinááttááit tit táároljukroljuk

1515

SpagettiSpagetti--adatmodelladatmodell

�� A modell elA modell előőnye:nye:�� egyszeregyszerűű

�� A modell hA modell háátrtráánya:nya:�� a topola topolóógigiáát nem tartalmazzat nem tartalmazza�� egyegy--egy pont tegy pont tööbbszbbszööri tri táárolroláása: redundanciasa: redundancia�� kereskereséés sorosan ts sorosan töörtrtéénik, ettnik, ettőől lassl lassúú�� szomszszomszéédsdsáági viszonyok meghatgi viszonyok meghatáározrozáása sa

nagyon lassnagyon lassúú

1616

SpagettiSpagetti--adatmodelladatmodell

1717

SpagettiSpagetti--adatmodelladatmodell0

LINE8

kereszt10450.7130

2011.4180

300.0000

11450.7130

2111.5380

310.0000

0LINE8

kereszt10450.6530

2011.4780

300.0000

11450.7730

2111.4780

310.0000

Ez egy vonal leírása

1818

TopolTopolóógiai adatmodellgiai adatmodell

�� Az elemek kAz elemek köözti tzti téérbeli kapcsolatokat is trbeli kapcsolatokat is táároljuk roljuk ⇒⇒ szomszszomszéédsdsáági informgi informáácicióókk

�� TTáárolroláási tsi tááblbláázatok:zatok:�� CsomCsomóóponttponttááblbláázat: metrikus informzat: metrikus informáácicióókk�� SzakasztSzakasztááblbláázat: kezdzat: kezdőő-- éés vs véégpont, jobb gpont, jobb éés bal s bal

oldali poligon koldali poligon kóódjadja

�� HHáátrtráánya: nya: éérzrzéékeny az adatbeviteli hibkeny az adatbeviteli hibáákra kra

1919

PPéélda a topollda a topolóógiai adatmodellregiai adatmodellre

2020

LLááncknckóódokdok

�� SzSzüükskséégtelen a teljes koordingtelen a teljes koordináátatartomtatartomáányt nyt hasznhasznáálnilni

�� A kezdA kezdőőpontbpontbóól kiindulva mindig csak azt adjuk l kiindulva mindig csak azt adjuk meg, hogy merre megy tovmeg, hogy merre megy továább a vonalbb a vonal

�� IrIráányvektorokat defininyvektorokat definiáálunklunk�� 8. 16 vagy 32 ir8. 16 vagy 32 iráányvektort, amelyeket megsznyvektort, amelyeket megszáámozunkmozunk

�� ElElőőnye:nye:�� ttöömmöörebb krebb kóódoldolááss

2121

PPéélda a llda a lááncknckóódradra((FreemanFreeman--HoffmanHoffman--fféélele llááncknckóódoldoláás elve)s elve)

000776655455654422222221212222

Raszteres (Raszteres (tesszeltesszeláácicióóss) adatmodellek) adatmodellek�� NNéégyzethgyzetháállóóss

ElElőőny: ny: -- a sza száámmííttáástechnikai hardver eszkstechnikai hardver eszköözzöök (szkenner, monitor, tk (szkenner, monitor, táávvéérzrzéékelkelőő

eszkeszköözzöök) k) éés szoftver eszks szoftver eszköözzöök (tk (töömbmböök) ezt alkalmazzk) ezt alkalmazzáák.k.-- azonos alakazonos alakúú, kisebb elemekre tov, kisebb elemekre továább oszthatbb oszthatóóHHáátrtráány:ny:-- szomszszomszéédok tdok táávolsvolsáága oldalga oldal-- éés s áátltlóóiriráányban mnyban mááss

�� HHááromszromszööghgháállóóssElElőőny:ny:-- azonos alakazonos alakúú, kisebb elemekre tov, kisebb elemekre továább oszthatbb oszthatóó-- felfelüület jlet jóól modellezhetl modellezhetőőHHáátrtráány:ny:-- hhááromszromszöögek irgek iráánynyíítottstottsáága mga mááss--mmááss-- eszkeszköözzöök nem ebben dolgoznakk nem ebben dolgoznak

2323

Raszteres adatmodellekRaszteres adatmodellek

�� HatszHatszööghgháállóóss

ElElőőny:ny:

-- minden szomszminden szomszéédos elem a kdos elem a köözzéépponttpponttóól azonos tl azonos táávolsvolsáágra vangra van

HHáátrtráány:ny:

-- nem bonthatnem bonthatóó kisebb, az eredetivel egybevkisebb, az eredetivel egybeváággóó elemekreelemekre

-- nem igazodik az eszknem igazodik az eszköözzöökhkhöözz

2424

Raszter Raszter modellmodell

2525

Pl.: nPl.: néégyzethgyzetháállóós modell: Raszters modell: Raszter--kkéépp

2626

Pl.: nPl.: néégyzethgyzetháállóós modell: Raszters modell: Raszter--kkéépp

2727

Soros tSoros táárolroláássúú kkéépp

�� SoronkSoronkéént tnt táároljuk a pixelek szroljuk a pixelek szíínn--kkóódjdjáát t (paletta)(paletta)

�� A fA fáájl mjl méérete frete füügg a sorok gg a sorok éés oszlopok s oszlopok szszáámmááttóól, valamint a szl, valamint a szíínek sznek száámmááttóól.l.

�� Pl.: Pl.: 0000000011100000000000000000111000000000

0000000122210000000000000001222100000000

0000001233331100000000000012333311000000

stb.stb.

2828

Soros tSoros táárolroláás ts töömmöörrííttéésselssel

�� MegszMegszáámoljuk, hmoljuk, háány egyforma szny egyforma szíínnűű pixel pixel kköövetkezikvetkezik

�� TTáároljuk a pixelszroljuk a pixelszáámot mot éés a szs a szíínknkóódotdot

�� Pl.:Pl.:8 0 3 1 9 08 0 3 1 9 0

7 0 1 1 3 2 1 1 8 07 0 1 1 3 2 1 1 8 0

6 0 1 1 1 2 4 3 2 1 6 06 0 1 1 1 2 4 3 2 1 6 0

stb.stb.

2929

NNéégyesfagyesfa--modellmodell

A A tesszeltesszeláácicióóss adatok tadatok táárolroláási modellje: si modellje: nnéégyesfagyesfa--modellmodell-- a ka kéépspsííkot 4 rkot 4 réészre bontja, majd a negyedeket is nszre bontja, majd a negyedeket is néégy rgy réészre bontja, stb.szre bontja, stb.

-- a felbonta felbontáást fast fa--struktstruktúúrráában kezeliban kezeli

-- ablakolablakoláásisi mműűveletek nagyon gyorsan vveletek nagyon gyorsan véégrehajthatgrehajthatóókk

3030

TesszelTesszeláácicióóss adatmodellekadatmodellek

SzabSzabáálytalan lytalan tesszeltesszeláácicióókk::-- kküüllöönbnböözzőő mmééretretűű éés alaks alakúú idomokat hasznidomokat hasznááll

-- jobban illeszkedik a valjobban illeszkedik a valóóssáághozghoz-- leggyakoribb: szableggyakoribb: szabáálytalan hlytalan hááromszromszöögek hgek háállóózata (zata (TINTIN--modellmodell): digit): digitáális lis

felfelüületmodell kialakletmodell kialakííttáásasa

3131

Hibrid adatmodellekHibrid adatmodellek

�� Egyszerre kezeli a vektoros Egyszerre kezeli a vektoros éés raszteres s raszteres adatokat isadatokat is

�� LehetLehetőőssééget nyget nyúújt a vektoros jt a vektoros éés raszteres s raszteres adatok kadatok köözzöötti konverzitti konverzióóra (az ra (az áátalaktalakííttáás s pontosspontossáágvesztgvesztééssel jssel jáár!)r!)

3232

A tA t éérinformatikai objektumok rinformatikai objektumok ttáárolrol áási modelljesi modellje

�� AdatokAdatok�� geometriai adatokgeometriai adatok�� szakadatokszakadatok

�� Ma Ma ááltalltaláában nem elkban nem elküüllöönníítve kezeljtve kezeljüükk�� TTööbb mbb móódszer is kialakult rdszer is kialakult ráá

�� ffüüggetlen tggetlen táárolrolááss�� kköözzöös s áállomllomáánybannyban�� hibrid modellhibrid modell�� integrintegráált rendszereklt rendszerek�� osztott rendszerekosztott rendszerek

3333

FFüüggetlen tggetlen táárolrolááss

�� DigitDigitáális tlis téérkrkéépp

�� AdatbAdatbááziszis

�� Nincs kapcsolatNincs kapcsolat

�� Oka: a kor szOka: a kor száámmííttáástechnikai stechnikai ererőőforrforráásai ezt tettsai ezt tettéék lehetk lehetőővvéé

3434

KKöözzöös s áállomllomáánynyúú ttáárolrolááss

�� Geometriai elemek, mint objektumok Geometriai elemek, mint objektumok jelennek megjelennek meg

�� szakadat hozzszakadat hozzáá kapcsolhatkapcsolhatóó

�� CAD rendszerekCAD rendszerek

�� Geometriai optimGeometriai optimáális tlis táárolroláási msi móódok dok nem alkalmazhatnem alkalmazhatóóakak

�� Bonyolult Bonyolult attribattribúútumkezeltumkezelééss

3535

Hibrid rendszerekHibrid rendszerek

�� Geometriai adatbGeometriai adatbáázis: geometriai adatszerkezetek zis: geometriai adatszerkezetek alkalmazalkalmazáásasa

�� AttribAttribúútumtum--adatbadatbáázis: szabvzis: szabváányos adatbnyos adatbááziszis--kezelkezelőőrendszeren keresztrendszeren keresztüül l éérhetrhetőő elel

�� Egy megszakadt mEgy megszakadt móódosdosííttáás a ks a kéét t áállomllomáány ny inkonzisztenciinkonzisztenciáájjáát okozhatjat okozhatja

3636

Hibrid rendszerekHibrid rendszerek

3737

IntegrIntegráált rendszereklt rendszerek

�� A geometriai A geometriai éés a szakadatok azonos adatbs a szakadatok azonos adatbáázisbanzisban

�� A kezelA kezeléésre relsre reláácicióós ts tááblbláákat hasznkat hasznáálnak lnak ((öösszekapcsolja az egyes adattsszekapcsolja az egyes adattááblbláákat)kat)

�� ElElőőny:ny:�� geometriai geometriai éés s attrubattrubúútumtum adatok konzisztens kezeladatok konzisztens kezeléésese

3838

IntegrIntegráált rendszereklt rendszerek

3939

Osztott rendszerekOsztott rendszerek

�� SzSzééles felhasznles felhasznáállóói ki köör kiszolgr kiszolgáálláásasa

�� FelhasznFelhasznáállóói hozzi hozzááfféérréések elksek elküüllöönnííttéésese

�� Az adatbAz adatbáázisok nincsenek centralizzisok nincsenek centralizáálvalva

�� Egyes adatbEgyes adatbáázisok hzisok háállóózaton keresztzaton keresztüül l éérhetrhetőők elk el

�� MegjelenikMegjelenik�� alkalmazalkalmazáásintegrsintegráácicióó (h(háállóózat, operzat, operáácicióós rendszerek, felhaszns rendszerek, felhasznáállóói i

programok, erprogramok, erőőforrforráások,stb.)sok,stb.)

�� adatcsatolt technoladatcsatolt technolóógia (szabvgia (szabváányos adatbnyos adatbáázisok)zisok)

�� adatvezadatvezéérlrlőő kkööztesztes--szoftver (a nem szabvszoftver (a nem szabváányos adatbnyos adatbáázisokat zisokat szabvszabváányosan jelennyosan jelenííti meg a felhasznti meg a felhasznáállóó felfeléé))

�� alkalmazalkalmazáásintegrsintegráácicióós ks kööztesztes--szoftver (egysszoftver (egysééges alkalmazges alkalmazóói feli felüületet letet biztosbiztosíít)t)

4040

Osztott rendszerekOsztott rendszerek

VVéégege

Az anyag csak a Az anyag csak a SzIESzIE YMYMÉÉK K „„TTéérinformatikarinformatika”” c. tantc. tantáárgy oktatrgy oktatáássáára hasznra hasznáálhatlhatóó!!

FelhasznFelhasznáált irodalom: lt irodalom: DetrekDetrekőőii ÁÁ. . –– SzabSzabóó GyGy.: T.: Téérinformatika, egyetemi tankrinformatika, egyetemi tanköönyvnyv