TR
Katı modelleme, üç boyutlu bir nesnenin sadece dış sınırlarının veya başka bir deyişle kabuğunun oluşturulması değil nesneye ait iç hacminin, kütlesinin ve mekânsal bütünlüğünün de tanımlanması sürecini kapsamaktadır. Bir nesnenin çiziminin bilgisayar ortamına taşınması 1960 yıllar itibari ile başlamış olsa da “Katı Model” kavramının CAD sistemlerine entegre olması görece çok daha uzun bir zaman almıştır.
Madencilik, İnşaat, Harita, Şehir ve Bölge Planlama, CAD bilişim sistemleri, Otomotiv gibi mühendislik hizmetlerinde hacim ve kütle hesaplamaları, nesneye ait ağırlık merkezinin bulunması, çakışma/kesişme analizleri gibi hesaplamalı geometri algoritmalarının kullanılmasına ihtiyaç duyulan tüm sektör ve alanlarda katı modellere ihtiyaç duyulmaktadır.
Günümüzde katı modelleme kavramı, yalnızca tekil mühendislik nesneleri ile sınırlı kalmayıp, daha geniş ölçekte mekânsal veri sistemlerinin de temelini oluşturmaktadır. Bu kapsamda öne çıkan en önemli uygulama alanlarından biri 3D kent modelleridir. Akıllı şehir uygulamaları, dijital ikiz (Digital Twin) yaklaşımları ve gelişmiş şehir planlama süreçlerinde; binalar, altyapı sistemleri, ulaşım ağları ve kentsel donatılar katı model mantığıyla temsil edilerek analiz edilebilir hale getirilmektedir. Bu tür uygulamalarda uluslararası bir standart olan CityGML veri modeli, şehir nesnelerinin yalnızca geometrik özelliklerini değil, aynı zamanda semantik ve topolojik ilişkilerini de tanımlayarak bütüncül bir modelleme yaklaşımı sunmaktadır.
3D kent modellerinde katı modelleme yaklaşımı, “LOD (Level of Detail – Detay Seviyesi)” kavramı ile birlikte değerlendirilmektedir. LOD, bir nesnenin model içerisinde hangi detay seviyesinde temsil edildiğini ifade eder ve modelin kullanım amacına göre farklı seviyelerde oluşturulmasını sağlar. Örneğin LOD0 seviyesinde yalnızca arazi yüzeyi modellenirken, LOD1’de binalar basit bloklar halinde temsil edilir. LOD2 seviyesinde çatı geometrileri modele dahil edilirken, LOD3’te mimari detaylar (kapı, pencere gibi) eklenir ve LOD4 seviyesinde iç mekân bilgileri de modele entegre edilir. Bu seviyelendirme, katı modellemenin hem performans hem de doğruluk açısından optimize edilmesini sağlar.
Katı modelleme aynı zamanda dijital ikiz teknolojilerinin de temel yapı taşlarından biridir. Bir şehrin 3D modelinin veya maden sahasının dijital ortamda gerçeğe en yakın şekilde temsil edilebilmesi için doğru geometrik modelleme, güncel veri entegrasyonu ve gelişmiş analiz kabiliyetleri gereklidir. Katı modeller sayesinde farklı senaryolar test edilebilir, risk analizleri yapılabilir ve karar destek süreçleri daha sağlıklı şekilde yürütülebilir.
3 boyutlu katı modellerin oluşturulması, bilgisayar destekli tasarım araçlarının parametrik özellikleri ve matematiksel işlemleri kullanarak nesneleri hacimsel olarak oluşturulmasını sağlayan farklı yöntemler bulunmaktadır.
3 boyutlu katı modellerin oluşturulmasındaki en ilkel yöntemlerden biri olarak kabul edilebilir. Bu yöntem ile kullanıcılar, temel 3B geometrik nesnelerin birbirleri ile birleştirme (union), kesişim (intersection), çıkarma (difference) gibi temel matematiksel boolean işlemleri kullanılarak birbirlerine eklenerek veya birbirinden çıkarılarak temsil etmesi beklenen katı model oluşturulur.
Bu yöntem ile farklı geometrilere sahip ancak benzer bir topolojik özelliğe sahip nesneler genel ilkel olarak adlandırılan ortak bir aile altında toplanır. Bu ilkel modeller; yükseklik, genişlik ve derinlik gibi parametrik grup terimleriyle tanımlanır. 3B modelleyici nesneyi oluşturmak için bu parametreleri kullanarak modeli oluşturabilir.
3B nokta bulutlarından ve örtük (implicit) modellerden katı modellerin üretimi günümüzde daha çok kullanılmaktadır. Uzayda x,y,z koordinatlarına sahip bağımsız noktalar birbirine bağlanarak bir yüzey oluşturur. Noktalardan yüzey oluşturma işlemi farklı algoritmalar kullanılarak gerçekleştirilebilir ki bunlardan en çok bilineni Delanuay Triangülasyonu veya normal vektörleri kullanan Poisson Yüzey Yapılandırma yöntemleridir.
Netcad, geleneksel 2B CAD ve CBS altyapısını 3B katı modelleme yetenekleriyle birleştiren sektörel modüllere sahiptir. Özellikle maden projelendirme süreçleri, arazi topolojilerinin üretilmesi, hacim hesaplarının yapılması gibi mühendislik hizmetlerinin faydalandığı modellerin yanı sıra kentsel modellerin hacimsel olarak tasarlanması, henüz plan aşamasındayken dahi 3B görüntüler oluşturularak kaldırım, refüj, ada kenarı elamanları yükseltilerek yüzey kaplamaları oluşturulabilmektedir. Bu sayede kentin gelişimini öngörmek ve siluetini algılamak mümkün hale gelmektedir.
3D katı model üreten bazı ürünlerimiz;
NETPROMine: Maden kaynaklarının tahminlenmesi, yatakların modellenmesi ve ocak tasarımı süreçlerinde kullanılan en kapsamlı 3B katı modelleme çözümüdür. Doğrudan sondaj verileri kullanılarak üç boyutlu hacimler üretilmesine ve analiz edilmesine olanak tanır.
Planet 3D: Planet 3D simülasyon aracı ile kent ve arazi modellerini oluşturmak mümkündür. Farklı nitelikteki proje ve planların üç boyutlu olarak modellenmesi, obje detaylarının oluşturulması, üç boyutlu sunumların gerçekleşmesini sağlayan 3D aktarım butonu ile tek tuşla, plandaki kaldırım, refüj, ada kenarı elemanlar yükselmekte, yüzey kaplamaları oluşmakta, planda öngörülen yapılaşma bilgilerine göre fonksiyon alanları simüle edilerek görselleştirilmektedir.
KEOS.KENTREHBERİ: Belediyeler bünyesinde oluşturulan coğrafi bilgi sistemleri altyapısı üzerinden adres, yapı, uygu görüntüsü, 360 derece panoramik görüntüler, yapı fotoğrafları, POI noktaları, hava kalitesi raporları ve anlık deprem verileri gibi bir çok veriyi interaktif bir şekilde vatandaşa açık yayınlar. 2B toplanan bu verileri, KEOS.KENTREHBERİ’nin 3D desteği ile seçilen özniteliğe göre bina verilerine yükseltme işlemi yapılabilir ve tematik üretilebilir. Bu yetenek ile kente ait veriler 3D görünümde anlamlandırılabilir.
Netpro: Yol, baraj, gölet ve genel altyapı projelerinde yüzey ve katı modellemenin birleştiği mühendislik modülüdür. Dinamik 3B kontroller ile güzergah, tip kesit ve aplikasyon verileri kullanılarak yol veya kazı alanlarının 3 boyutlu koridor modelleri (hacimleri) çıkartılır. Netpro ile ayrıca, hacim ve hafriyat hesaplamaları iki farklı yüzey modeli (örneğin arazinin mevcut hali ve kazı sonrası tasarlanan hali) birbiriyle çakıştırılarak aradaki net katı hacim üzerinden hassas kübaj (kazı/dolgu) hesaplamaları yapılır.
Yapınet: TKGM (Tapu ve Kadastro Genel Müdürlüğü) standartlarında 3B Şehir Modelleri (CityGML) ve 3B Kadastro projeleri üretmek için kullanılan modüldür. Bu modül ile bağımsız bölüm katılaştırarak iki boyutlu mimari kat planlarındaki odalar, ortak alanlar ve bağımsız bölümler otomatik olarak yükseltilerek 3B katı nesnelere dönüştürülür.
Excanet: Excanet ürünü ile yüzeyler arasında prizmatik hacim hesabı kullanılarak hacim hesabı yapılabilir, üretilen kazı dolgu modelleri 3D ortamında görüntülenerek dışarıya mesh model formatları ile kaydedilebilir.
Dronet: Dronet ile drone fotoğraflarından elde edilen ham fotoğraf verilerinden mesh model üretilebilmektedir. Mesh model verileri .obj, .glb ve .dxf formatlarında dışarıya aktarılabilir.
Netsurf: Netsurf ürünü ile farklı iki yüzey verisi arasında prizmatik hacim hesabı ile kazı ve dolgu modelleri üretilerek 3D ekranında görüntülenebilmektedir. Üretilen modeller dışarıya farklı formatlarda (*.obj, *.ncz, *.dxf, *.dwg vb.) aktarılabilmektedir.
Katı modeller ve yüzey modelleri arasındaki en temel fark modellenen nesnenin içini nasıl tanımladıklarıdır. Katı modellerde nesnenin içi dolu yüzey modellerde ise boştur. Bir başka deyişle yüzey modellerde kütle hacim değerleri bulunmazken katı modellerde bu bilgilere erişilebilmektedir.
Bilgisayar Destekli Tasarım (CAD) araçlarında katı modellerin oluşturulması, yüzey modellerin oluşturulmasına kıyasla çok daha fazla matematiksel işlem gerçekleştirmektedir. Katı modellerin oluşturulmasındaki Boolean (kes-çıkar-birleştir) işlemleri buna örnek olarak verilebilir. Günümüz yazılımlarında, iki farklı yüzeyden yüzeyler arası katı model oluşturma seçenekleri de bir yetenek olarak sunulmaktadır, ancak bu şekilde elde edilen katı modellerde genellikle yırtık yüzey olarak tabir edilen farklı yüzey sorunları ortaya çıkmaktadır.
