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Tutorial - Orthophotos in X-Plane

Diverse X-Plane-Tutorials für dies und das.
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Agi
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Tutorial - Orthophotos in X-Plane

Beitrag von Agi » Di 10. Jul 2018, 16:49

Da eine gewisse Nachfrage besteht habe ich hier nun ein Tutorial für Szenerie-Designer und solche, die es werden wollen, wie man Overlay-Luftbilder für Szenerien herunterlädt, bearbeitet und in eine X-Plane-Szenerie einfügt. Ich gehe dabei Schritt für Schritt vor, beginnend mit einer groben Einrichtung der GIS-Software über etwas Bildbearbeitung bis zum Importieren und Exportieren mit dem Laminar World Editor.

Das Endergebnis dieses Tutorials, eine Szenerie zur Verwendung in X-Plane, kann hier heruntergeladen werden.


Benötigte Software (kostenlos erhältlich):




Phase 1: Quelldaten beschaffen

Um überhaupt ein Luftbild nutzen zu können benötigt man zunächst das Quellmaterial. Dieses wird im idealen Fall von einem sogenannten WMS-Server bezogen und direkt in der GIS-Software, hier also QGis, heruntergeladen und verarbeitet. Es gibt mittlerweile einige kostenfreie WMS-Dienste unter dem Konzept des OpenData, die frei verwendbare Luftbilder unter Namensnennungs-Lizenz zur Verfügung stellen. Wenn man also eine Szenerie mit einem Luftbild verschönern möchte sollte man zunächst in Erfahrung bringen, ob es solches Quellmaterial gibt und den hoffentlich verfügbaren WMS-Server in QGis einbinden um Zugriff auf die Daten zu bekommen.


Als Beispiel für diese Anleitung dient mir nun das Luftbild für Christian Bahrs EDRN Nannhausen, eine Szenerie, die von Dietmar Hanne bereits ohne Luftbild für X-Plane konvertiert wurde und über Bahrometrix.de als Download bereit steht. So entsteht neben dem Tutorial auch ein Luftbild, welches für diese Szenerie verwendet werden kann. Ein weiterer Grund für gerade diese Szenerie ist die Tatsache, dass hier OpenData-Luftbilder vorliegen:


URL zum WMS-Dienst (Runterscrollen bis 'Ebene: DOP40', dort unter 'URL' findet sich der Link, der später in QGis eingefügt werden muss)

Nutzungsbedingungen


Zu diesem Material ist dann folgende Quellenangabe unerlässlich:

Orthophoto: ©GeoBasis-DE / LVermGeoRP (2018), dl-de/by-2-0, http://www.lvermgeo.rlp.de


Dieser Vermerk muss bei einer Veröffentlichung des Luftbilds in einer Szenerie auf jeden Fall in den Linzenzinformationen der Szenerie eingefügt werden.




Phase 2: Qgis einrichten und das Luftbild herunterladen

Dies ist die komplizierteste Angelegenheit der ganzen Sache, da QGis ein wenig eine eigene Logik hat, die sich zumindest mir nicht auf den ersten Klick erschlossen hat. Es ist daher wichtig, diese Schritte aufmerksam zu lesen und exakt so umzusetzen, wie ich das beschreibe. Erfahren QGis-Nutzer werden das wahrscheinlich anders sehen.

Zunächst mal sollte eine Grundeinstellung in QGis gesetzt werden, die bei jedem Luftbild gebraucht und deswegen standardisiert werden sollte - danach braucht man sich da nicht weiter drum zu kümmern und hat eine eventuell widerkehrende Fehlerquelle ausgeschlossen.

Es muss also nun Qgis gestartet werden und dann unter

Einstellungen > Optionen > GDAL

unter Erzeugungsoptionen der Eintrag "TFW" mit dem Wert "TRUE" hinzugefügt werden.


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Wenn das erledigt ist kann man dazu übergehen, das Plugin GridSplitter zu installieren. Dies macht man ganz einfach über

Erweiterungen > Erweiterungen verwalten und installieren


Dort sucht man nach GridSplitter und aktiviert das Plugin. Anschließend sollte es als grünes Icon in der oberen Bedienleiste auftauchen. Falls es nicht auftauchen sollte hilft ein Rechtsklick rechts neben das blaue Hilfe-Icon in der obersten Leiste, wo man dann weiter unten GridSplitter aktivieren kann - spätestens jetzt sollte ein grünes Icon auftauchen.

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Damit wären die Einrichtungsarbeiten erledigt und man kann mit der eigentlichen Arbeit beginnen. Zunächst muss nun also der WMS-Dienst eingebunden und geladen werden. Dazu klickt man in der Werkzeugleiste links auf das oberste der drei Globus-Symbole und wählt 'WMS/WMTS-Layer hinzufügen' aus. Es erscheint folgendes Fenster:

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Dort klickt man auf 'neu' und trägt im nächsten Fenster einen Namen (frei wählbar) und die URL des WMS-Servers ein.

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Mit Klick auf 'OK' wird das Fenster geschlossen. Im nun aktualisierten vorherigen Fenster taucht nun oben im Drop-Down der neue Server auf, den man über 'Verbinden' aktiviert. Anschließend erscheinen im Hauptfenster diverse Einträge und dort wählt man 'rp_dop40' aus und klickt unten rechts im Fenster auf 'hinzufügen'.

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Nach dem Hinzufügen sollte auch Rheinland-Pfalz als karte im QGis-Hauptfenster geladen werden.

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Als nächstes muss zum gewünschten Bildausschnitt navigiert und gezoomt werden. Es ist hier ratsam, den Ausschnitt so zu wählen, dass alles drauf zu sehen ist, was am Ende auch im Simulator zu sehen sein soll. Überflüssige Bereiche können später mit der Bildbearbeitung entfernt werden.

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Jetzt kommt der komplizierteste Teil überhaupt, da der wahrscheinlich nicht sonderlich einleuchtend abläuft und man da einfach wissen muss, wie QGis was nun handhabt und das muss man einfach verinnerlichen. Der nun gewählte Bildausschnitt muss heruntergeladen und gespeichert werden. Dazu wählt man unten Links im Layerfenster mit einem Rechtklick auf die DOP40-Ebene 'Speichern als' und es erscheint folgendes Fenster:

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Es ist sinnvoll, zunächst einmal auf 'Anzeigeausdehnung' zu klicken. Anschließend muss nun allerhand eingetragen werden, im Bild ist der erste Schritt bereits erfolgt:

Ausgabemodus: Wie dargestellt
VRT-Erzeugen: Haken entfernen
Speichern unter: Verzeichnis und Dateiname wählen (Endung auf .tif)
KBS: EPSG 25831/ETRS89 (ist wichtig für die Auflösung, die lässt sich nur mit ETRS89-Projektion in m/Pixel einstellen)
Erzeugungsoptionen: Haken setzen und Voreinstellung wählen, es sollte nun der Eintrag 'TFW-TRUE' angezeigt werden
Auflösung: 0.6 und 0.6 (enstpricht 0,6 m/Pixel)

Dann noch einmal auf 'Anzeigeausdehnung' klicken, damit die Auflösung aktualisiert wird. Es sollten nun sinnvolle Werte für Zeilen und Spalten angezeigt werden, und nicht etwas wie 3 Zeilen und 4 Spalten.

Wenn das funktioniert hat stellt man das KBS auf 'EPSG 4326/WGS84' um, klickt nochmals auf 'Anzeigeausdehnung' und sollte immer noch sinnvolle Zeilen- und Spalten erhalten, wobei das Auflösungsfeld nun keine nutzbaren Meterangaben mehr anzeigt.

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Wenn das alles nun sowit passt, kann man 'Okay' wählen und das Luftbild wird heruntergeladen und gespeichert.

Wenn der Download erfolgt ist kann das resultierende Tiff-Bild bereits mit der Bildbearbeitung bearbeitet werden. Damit da nichts daneben läuft sollte nun geprüft werden, ob die TFW-Datei ebenfalls korrekt erzeugt wurde. Diese muss auf jeden Fall im Ordner der Tiff-Datei vorhanden sein, da durch die Bildbearbeitung die GeoDaten in der Bilddatei verloren gehen und QGis diese dann bei Laden des Bildes nach der Bearbeitung aus der TFW-Datei beziehen muss.

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Um das Luftbild aber sinnvoll zu bearbeiten sollte man es einmal im Simulator gesehen haben, um die Farbabweichungen zu erkennen und dann direkt in einem Abwasch zu korrigieren. Dazu muss das Luftbild also nun zerteilt werden, damit nicht allzu viel an Auflösung verloren geht (ein bissl Schwund is immer). Also muss nun erstmal die Anzahl der Kacheln bestimmt werden. Dazu ruft man die Auflösung des gespeicherten Luftbildes auf, indem man im Layerfenster unten erstmal das Rheinland-Pfalz-Luftbild abschaltet und dann einen Rechtsklick auf die heruntergeladene Ebene macht und dort auf Eigenschaften klickt. Unter 'Allgemein' ganz oben werden rechts dann Zeilen und Spalten angezeigt. Wenn nun beide Werte durch 2048 geteilt werden enthält man die Anzahl der Kacheln (Ergebnis aufrunden), in meinem Fall sind das 5 Zeilen und 6 Spalten - Dementsprechend erstelle ich einen Ordner '5x6' für die Kacheln neben dem Ordner für das ursprüngliche Luftbild. Meine Dateistruktur sieht dann so aus:

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Das QGis-Dokument kann dann daneben gespeichert werden, dieses wird nämlich auch immer mal wieder benötigt. Wenn das erfolgt ist kann mit dem grünen GridSplitter-Icon das Zerteilen begonnen werden:

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Dabei sollten dann die Werte auf beiden Seiten 'Parameter' und 'zusätzliche Optionen' entsprechend eingestellt werden wie in den Screenshots zu sehen. Natürlich müssen die Werte je nach Situation angepasst werden, anderes Luftbild, anderer Dateiname, andere Kachelanzahl. Nachdem dies erfolgt ist wieder auf 'OK' klicken und das Aufteilen beginnt. Im Kachel-Ordner werden nun die Einzelteile abgelegt:

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Diese Kacheln werden nun in die Szenerie kopiert. Ich empfehle dazu im Ordner der Szenerie einen Unterordner 'OrthoTiles' oder ähnliche sinnvoll benannt anzulegen. Dort hinein werden dann die Kacheln verschoben und diese können nun mit dem World Editor importiert werden.



Phase 3: Importieren und Exportieren mit dem World Editor

Nun öffnet man im World Editor die Szenerie oder erstellt eine neue, leere Szenerie für das Luftbild indem man im Ordner 'Custom Scenery' einfach einen neuen, leeren Ordner mit einer sinnvollen Bezeichnung anlegt. Dieser Ordner oder die Szenerie, in die das Ortho eingefügt werden soll, wird dann geöffnet.


Über den Befehl 'File > Import Orthophoto' können dann die Tiff-Kacheln alle importiert werden:

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Sollte anschließend nichts zu sehen sein, klickt man oben auf 'View > Zoom Package' und das Luftbild sollte nach etwas Ladezeit ins Bild kommen:

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Sinnvollerweise werden die Kacheln nun in einer Gruppe zusammengefasst und gesperrt, dies geht über 'Edit > Group'.

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Zuletzt muss das ganze dann nur noch exportiert werden, über 'File > Export Scenery Pack':

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Der World Editor wird nun etwas zeit brauchen, um aus den Tiff-Dateien die entsprechenden DDS- und POL-Dateien zu erzeugen, die X-Plane letztlich verwendet. Wärenddessen wird das Programm erstmal nicht mehr reagieren bis es fertig ist. Das ist normal und da braucht es je nach Luftbildgröße etwas Geduld. Sobald der World Editor wieder reagiert wird dort die Datei gespeichert und geschlossen, das Ergebnis kann nun in X-Plane bewundert werden.


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Phase 4: Farbkorrektur und Zuschnitt

Wenn das Luftbild korrekt im Simulator geladen wurde, verwendet man die freie Kamera (C auf der Tastatur) und navigiert diese so, dass das gesamte Luftbild plus etwas der Umgebung drum herum zu sehen ist (Pfeiltasten sowie Punkt und Komma auf der Tastatur zum Navigieren, Shift beschleunigt die Bewegung). Idealerweise stellt man Wetterbedingungen ohne Wolken und mit wenig Nebel ein, damit möglichst alles gut sichtbar ist. Nun macht man einen Screenshot (Shift und Space) und öffnet den Screenshot in der Bildbearbeitung.

Dort kann der Luftbildbereich grob eckig maskiert werden:

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Als nächstes korrigiert man die Farben des maskierten Bereichs mit einem Farbkorrektur-Werkzeug seiner Wahl (ich bevorzug das Kurvenwerkzeug) und speichert den Filter ab (bei starken Farbverschiebungen unbedingt auf die Graustufen achten, deutliche Farbstiche erzeugen ein matschiges Bild).

Die Kurve für EDRN nimmt etwas blau heraus und fügt etwas rot hinzu.

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Sobald die Farben halbwegs passen, wird die Kurve gespeichert.

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Als nächsten kann die gespeicherte Farbkorrektur auf die Luftbild-Tiff angewendet werden. Dazu wird die Tiff geöffnet und als Gimp-Bild (oder Photoshop PSD oder sonstwas, je nach Bildbearbeitung) gespeichert. Der Filter wird nun ausgewählt und die Korrektur durchgeführt.


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Nachdem die Farben korrigiert wurden kann auch der Zuschnitt noch festgelegt werden, ich lasse das hier aus Zeitgründen gerade mal weg, zumal das auch sehr einfach ist: Man zeichnet den gewünschten Ausschnitt mit dem Lasso-Werkzeug anhand natürlicher Grenzen (Wälder, Felder, Gewässer etc) gleichmäßig um das Gebiet herum ein, welches am Ende im Simulator zu sehen sein soll und erstellt dann aus der Maske einen Kanal. Diesen Kanal kann man dann als Ebenenmaske der Bilddatei hinzufügen und der Zuschnitt wird dann sichtbar. Natürlich kann man auch einfach die überflüssigen Bereiche löschen, was aber spätere Korrekturen, falls nötig (zB bei Wassermasken und notwendigen Transparenzverläufen) erschwert. Mit der Ebenenmaske verliert man dagegen keine Bildinformationen und kann endlos nachbessern, so dass ich diese Methode empfehle.

Wenn die Bearbeitung erledigt ist kann die Datei gespeichert und exportiert werden. Beim Exportieren wird dann als Ziel die ursprüngliche Tiff-Datei angegeben und überschrieben, damit das korrigierte Luftbild direkt in QGis auftaucht, wenn man das Dokument öffnet. Hier sei nochmals erwähnt, dass neben der Tiff-Datei unbedingt die TWF-Datei liegen muss, andernfalls wird das an diesem Punkt scheitern. Sollte also keine TFW-Datei vorhanden sein muss diese dringend erst erzeugt werden (siehe Oben, Speichern des GeoTiffs, TFW=TRUE muss gesetzt sein). Wenn also die TFW-Datei vorhanden ist kann das Bild exportiert werden.

Im Dialog folgende Optionen auswählen:

Kompression: Keine
Farbwerte aus transparenten Pixeln speichern: Haken setzen

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Wenn das Bild erfolgreich gespeichert wurde öffnet man das QGis-Dokument und das zugeschnittene und farbkorrigierte Luftbild sollte nun zusehen sein. Jetzt wiederholt man den Aufteilungs-Vorgang mit dem GridSplitter (vorher den Ordner für die Kacheln leeren, der GridSplitter überschreibt die Daten nicht) und erstellt exakt dieselbe Anzahl an Kacheln wie beim ersten Mal und verwendet auch exakt dieselben Dateinamen. Die neuen Kacheln können dann in den Kachelordner der Szenerie verschoben werden, auch hier bitte vorher alle Tiff-, DDS- und Pol-Dateien löschen. Wenn man anschließend den WED startet ist das neue Luftbild direkt zu sehen und muss nur wieder exportiert werden um die neuen DDS- und Pol-Dateien zu erzeugen.



Phase 5: Decals einfügen

Nachdem die neuen Dateien vom WED erzeugt wurden sollten Decals für erhöhte Details des Luftbildes in die Pol-Dateien eingefügt werden. Dazu verwendet man entweder Notepad++ und macht es manuell oder das hilfreiche Tool 'Apply Decals', was die Sache etwas abkürzt.

Man starten nun Apply Decals und navigiert zum Ordner mit den Pol-Dateien und wählt alle aus. Anschließend sucht man sich einen passenden Effekt aus dem Drop-Down für die Decals (grass_and_stony_dirt_1 ist meist eine gute Wahl) und klickt auf 'apply'.

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Vorrausgesetzt, man ist mit der Bearbeitung zufrieden, ist das Luftbild nun prinzipiell fertig. Falls man noch weiter Farbänderungen oder andere Dinge am Luftbild ändern möchte, kann man die entsprechenden Schritte der bearbeitung und des Kachelns beliebeig oft wiederholen. Damit man dann nicht immer die Decals neu zuweisen muss empfiehlt es sich, die Pol-Dateien nach dem Anwenden der Decals in einen Sicherungsordner zu kopieren - so kann man nach einer Änderung einfach die gesicherten Dateinen über die vom WED neu erzeugten kopieren und die Änderungen sind wieder da.

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