Jak tworzyć mapy figure-ground ze zdjęć lotniczych

Dlaczego warto tworzyć mapy figure-ground ze zdjęć lotniczych?

W projektowaniu urbanistycznym i analizie terenu mapa typu figure-ground (tło-figura / pełne-puste) jest jednym z najbardziej przydatnych rysunków pozwalających zrozumieć strukturę miasta. Upraszcza ona miasto do czytelnej relacji między masą zabudowy a przestrzenią otwartą, pomagając projektantom odczytać gęstość kwartałów, ciągłość ulic, układ pustek oraz tkankę miejską.

W praktyce jednak nie zawsze zaczynamy od czystego pliku GIS lub CAD. Wiele wstępnych opracowań rozpoczyna się od Google Earth, ujęć z drona lub zdjęć lotniczych z wysokiego kąta. Obrazy te zawierają cenne informacje przestrzenne, ale niosą ze sobą także sporo szumu wizualnego: tekstury dachów, samochody, korony drzew, cienie, oznakowanie i zniekształcenia perspektywiczne.

Ilustracja 01. Wykorzystanie zdjęcia lotniczego z wysokiego kąta jako obrazu referencyjnego do analizy urbanistycznej

W tym poradniku wykorzystamy ReRoom, aby przekształcić złożone zdjęcie lotnicze w czystą mapę figure-ground w stylu portfolio. Celem nie jest zastąpienie formalnego kartowania czy pomiarów geodezyjnych. Chodzi raczej o szybkie przekształcenie rzeczywistych ujęć miejskich w czytelny podkład analityczny.

Krok 1 — Zaloguj się i przygotuj zdjęcie lotnicze

Najpierw zaloguj się do ReRoom i przygotuj ujęcie lotnicze docelowego kwartału miejskiego wykonane z wysokiego kąta.

Przed przesłaniem sprawdź, czy granice budynków są wyraźne, czy ulice zachowują ciągłość oraz czy główna struktura kwartałów jest widoczna. Jeśli zdjęcie jest w znacznym stopniu zasłonięte przez drzewa lub cienie, model może pomylić roślinność lub ciemne obszary z masą zabudowy.

Najlepszy obraz wejściowy to niekoniecznie ten najbardziej estetyczny. Powinien on przede wszystkim wyraźnie ukazywać dachy, ulice, dziedzińce, przestrzenie otwarte i krawędzie kwartałów.

Na tym etapie nie oczekujemy jeszcze od modelu stworzenia pięknego diagramu. Najpierw musimy sprawić, aby sztuczna inteligencja zrozumiała zadanie: przekształcenie rzeczywistego widoku lotniczego w kontrastową mapę relacji między obrysami budynków a przestrzenią otwartą.

identify building footprints and open spaces from the aerial urban view, preserve street block structure, simplify roofs and ground texture, remove cars, trees, shadows, and visual noise

Krok 2 — Przejdź do strony głównej i prześlij obraz

Po zalogowaniu przejdź do strony głównej ReRoom i prześlij lotnicze zdjęcie miasta.

Wykorzystaj obraz jako główną referencję do transformacji. Zdjęcie lotnicze powinno ukierunkować model w interpretacji brył budynków, układu ulic, przestrzeni otwartej i proporcji kwartałów.

Celem jest zachowanie struktury miasta, a nie wygenerowanie nowej, abstrakcyjnej mapy. Z tego względu na początku zazwyczaj unikamy nazbyt kreatywnych promptów stylistycznych.

Krok 3 — Napisz prompt generujący mapę figure-ground

Następnie napisz prompt, który jasno zdefiniuje wynik jako mapę figure-ground.

Kluczowym elementem jest określenie, co powinno stać się elementem „pełnym” (solid), a co powinno pozostać „pustką” (void). Zazwyczaj definiujemy budynki jako czarne obrysy (footprints), a przestrzenie otwarte jako białe płaszczyzny.

convert this aerial urban view into a clean professional figure-ground map, black building footprints, white open spaces, preserve street layout, urban blocks, building edges, courtyard spaces, and road network, minimal architectural portfolio style, no perspective, no shadows, no labels, no cars, no people, no trees

Ilustracja 02. Przekształcanie lotniczego widoku miasta w czystą mapę figure-ground za pomocą ReRoom

W naszych testach sformułowania takie jak black building footprints, white open spaces i preserve street layout okazały się bardziej przydatne niż zwykłe polecenie „make it minimal”.

Jeśli prompt zawiera jedynie sformułowanie „minimal city map”, wynik może wyglądać czysto, lecz utracić proporcje ulic lub krawędzie budynków. W analizie urbanistycznej taka utrata struktury ma znacznie większe znaczenie niż wizualne dopracowanie.

Krok 4 — Skoryguj ciemne i jasne narożniki

Po wygenerowaniu pierwszego wyniku sprawdź, czy kontrast między tłem a figurą jest czytelny na całym obrazie.

Czasami wynik może nadal zawierać ciemne narożniki spowodowane cieniami, materiałami dachowymi lub gęstą roślinnością. W innych przypadkach w zbyt jasnych partiach mogą zanikać granice budynków, zamieniając się w nadmiernie puste przestrzenie.

W przypadku ciemnych narożników użyj promptu edycyjnego, który nakazuje modelowi uproszczenie cieni i przywrócenie logiki obrysów budynków.

clean up the dark corner areas, remove shadow noise, keep only solid building footprints and clear white open spaces, preserve block edges and street layout

W przypadku zbyt jasnych obszarów zastosuj prompt polecający modelowi odzyskanie brakujących krawędzi i wzmocnienie kontrastu.

recover missing building edges in the bright corner areas, improve figure-ground contrast, keep black building masses and white void spaces, preserve the original urban block structure

Ilustracja 03. Edycja ciemnych i jasnych partii narożnych w celu poprawy czytelności mapy figure-ground

Ten krok jest istotny, ponieważ zdjęcia lotnicze rzadko bywają równomiernie naświetlone. Jeśli nie uporządkujemy tych stref, końcowy diagram może wyglądać minimalistycznie, ale nadal pozostawać niewiarygodny do celów analitycznych.

Krok 5 — Usuń szum i zachowaj proporcje

Tworzenie map figure-ground bywa trudne, ponieważ rzeczywiste zdjęcia lotnicze zawierają zbyt wiele informacji. Faktura dachów, korony drzew, cienie, parkingi i oznakowanie dróg odciągają uwagę od właściwej relacji między zabudową a przestrzenią otwartą.

Aby zredukować szum, zazwyczaj dodajemy ograniczenia, takie jak remove shadows, remove trees, no roof texture oraz flat 2D diagram.

flat 2D architectural analysis diagram, solid black building masses, clean white void spaces, remove roof texture, remove vegetation, remove shadows, preserve urban fabric and block proportions

Ilustracja 04. Usuwanie szumu wizualnego w celu stworzenia minimalistycznego podkładu do analizy urbanistycznej

Kluczowy kompromis leży między czystością a dokładnością. Zbyt uproszczony obraz sprawi, że kwartał straci istotne detale. Z kolei przy zbyt wiernym odwzorowaniu zdjęcia diagram zachowa za dużo szumu wizualnego.

W większości przypadków priorytetowo traktujemy krawędzie budynków, siatkę ulic, dziedzińce i przestrzenie otwarte, stawiając je ponad materiał pokrycia dachowego czy detale krajobrazu.

Krok 6 — Wykorzystaj mapę w portfolio i analizie terenu

Ten schemat pracy pozwala przekształcić złożone lotnicze zdjęcie miasta w czytelną mapę figure-ground. Sprawdza się on w analizie terenu, tworzeniu podkładów do portfolio, porównywaniu tkanki miejskiej, badaniach gęstości kwartałów oraz jako materiał referencyjny na wczesnym etapie projektowania.

ReRoom nadal wymaga weryfikacji manualnej pod kątem obrysów budynków, ciągłości dróg, granic przestrzeni otwartych oraz właściwych relacji czerni i bieli. Jeśli wynik ma posłużyć do formalnych badań urbanistycznych lub analiz planistycznych, projektanci powinni zweryfikować go z danymi GIS, CAD lub pomiarami geodezyjnymi.

Jednak w przypadku koncepcji na wczesnym etapie ten schemat pracy pozwala znacznie skrócić czas potrzebny na zamianę rzeczywistych zdjęć lotniczych w analityczną mapę bazową.

Sztuczna inteligencja nie zastępuje w tym przypadku analizy urbanistycznej. Pomaga nam natomiast przełożyć istniejący materiał zdjęciowy miasta na język wizualny, który jest łatwiejszy do odczytania, porównania i dyskusji.