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LOS DOLORES DE CABEZA EN EL MODELADO DIGITAL DE TERRENOS

En dos áreas los modelos digitales aún ofrecen desafíos a los diseñadores de software: conversión de un modelo en otro y generalización de modelos. En estas páginas tratamos ambos.
        Vemos a curvas de nivel a triangulaciones (TINs) como la más problemática de las conversiones. También como la de más alta significación. Basta pensar en los cientos de miles, aún millones, de separaciones de color (overlays) con curvas de gran calidad que en el mundo esperan a ser convertidas en modelos digitales que fielmente verifiquen las curvas fuente. Un proceso paralelo, la conversión de curvas de nivel en grillas uniformes (MDEs o DEMs) es mucho más frecuentemente utilizado. En cuanto a números, parecería que el Servicio Geológico de los Estados Unidos (USGS) es el usuario mas importante de ese tipo de conversión: 55.000 modelos han sido convertidos y están siendo revisados y corregidos. La calidad de completo no es, empero, la única medida de éxito. A nuestros ojos, aún más importante es la fidelidad con la que los modelos honran las curvas fuente y los preceptos que rigen el comportamiento del terreno entre curvas vecinas.
        La prueba definitiva de esa fidelidad es un comportamiento lineal del terreno entre curvas fuente vecinas. Existen varias maneras de probar esa linearidad, todas gráficas. La más directa y simple es obtener curvas de nivel a partir del modelo digital (TIN), a intervalos iguales a una pequeña fracción del intervalo en el documento fuente. Si el modelo es una fiel representación de esa fuente, las curvas derivadas se deberán desplegar uniformemente entre curvas originales sobre la totalidad del modelo. Hemos comprobado violaciones sin cuenta a ese precepto en modelos, esencialmente grillas uniformes, ejecutados con programas comerciales o programas en el dominio público. Esas violaciones se corrigen por medio del agregado manual interactivo de rasgos adicionales a las curvas fuente, decidido luego de penosas inspecciones visuales de gráficos creados ad-hoc. Todo eso a pesar de que un proceso completamente automatizado es perfectamente factible. Una página en esta serie muestra la distribución uniforme de curvas derivadas que es la marca de una fiel conversión. Recomendamos seriamente esta comprobación a todos los usuarios de conversiones de modelos de terreno.
        Para obtener los modelos ilustrados aquí, rasgos adicionales son derivados automáticamente de las curvas fuente. Esos rasgos son las ramas y troncos de la red conocida com eje medio. Esos miembros prestan sostén al TIN de forma tal que todos sus triángulos tienen un (dos) vértice(s) sobre el eje medio y dos (un) vértices sobre una curva fuente. Conexiones recíprocas entre triángulos, curvas fuente y eje medio aseguran el acceso inmediato que permite, entre otras funciones, la correcta asignación de elevaciones a los vértices del eje medio. A su vez, esas elevaciones aseguran la linearidad del TIN.
        La conversión de TINs en grillas uniformes, por trivial, no merece espacio alguno aquí. Por lo contrario, la conversión inversa, de grilla uniforme a TIN, no es trivial en absoluto. Pero no tiene lugar en un plan de producción bien elaborado. Es mucho mejor convertir curvas de nivel en TINs de la manera que describimos, y de esos TINs obtener las grillas uniformes. Con esta secuencia, los tres modelos básicos, curvas de nivel, grillas uniformes y TINs, resultarán perfectamente compatibles entre sí y enteramente fieles a los principios de la Topografía y de la Geometría Descriptiva.
t-fco logo VISTA A VUELO DE PÁJARO DE LA CONVERSIÓN CURVAS DE NIVEL A TINs
CONEXIONES ENTRE CURVAS DE NIVEL, TINs Y EJES MEDIOS
VISTAS DE UN PEQUEÑO TIN BASADO EN CURVAS DE NIVEL ORIGINALES Y EJES MEDIOS

Nuestra conversión corre en IBM RS6000 y IBM eServers. Los programas fuente, escritos en una mezcla de 'C' y FORTRAN, son compilados bajo AIX (IBM UNIX). Adicionalmente, un gran número de líneas debieron ser preparadas en Bourne shell, que son las que ejecutan los programas, acondicionan y distribuyen los archivos de datos y resultados. Finalmente esos comandos Bourne invocan funciones gráficas del producto comercial EAGLE, un CAD muy versátil y accesible, para el cual contamos con el invariable apoyo de AboData (http://www.abodata.com), agentes de EAGLE en Génova.