Dynamic perspective projection - methods of connecting the reference plane and the projection centre with the moving vessel

In this paper, the definitions of the space and projection systems, used in the mathematical model have been shown. The projection system, situation of the plane and the projection centre have been established. The concept of the model of perspective projection process has been described: the stages of the geometrical data process (3D objects included in Electronic Navigation Chart- ENC) realized during projection process. Separately were considered the issues of changing of the reference plane and the projection centre with respect to the geocentrical reference system and movement of ihe ship as the geometrical object containing the reference system. They constitute a basis for preparing the conception of connecting the moving ship with the observer reference system using three established, nonlinear points (with known position with respect to the geocentrical reference system) placed on ship's board and with the horizontal topocentric reference system.

---

Celem niniejszego artykułu było przedstawienie wyników badań prowadzonych nad nową formułą odwzorowawczą do dynamicznego, trójwymiarowego, realistycznego zobrazowania informacji geometrycznej o środowisku geograficznym. Formułą tą nazywaną dynamicznym odwzorowaniem perspektywicznym, określono odwzorowanie perspektywiczne na płaszczyznę z jednym stałym punktem rzutowania w pozycji obserwatora, przy czym zarówno płaszczyzna rzutowania jak i punkt rzutowania dowiązane są do jednostki pływającej będącej w ruchu. W artykule przedstawiono opis matematyczny dynamicznego, odwzorowania perspektywicznego, opartego na dwóch koncepcjach związania jednostki pływającej (będącą w ruchu) z układem rzutowania (płaszczyzną i punktem rzutowania), tj.: - poprzez trzy ustalone, niewspółliniowe punkty (o znanym położeniu względem geocentrycznego układu odniesienia) znajdujące się na jednostce pływającej, - poprzez ustalony punkt (o znanym położeniu względem geocentrycznego układu odniesienia) i kurs rzeczywisty jednostki pływajacej. Pierwsza koncepcja, w której więzami są trzy ustalone, niewspółliniowe punkty znajdujące się na jednostce pływajacej, pozwoli na dynamiczne zobrazowanie rejonu żeglugi, zmieniające się dynamicznie nie tylko ze względu na ruch jednostki pływajacej, ale także ze wzgiędu na jej przechyły poprzeczne i podłużne oraz nurzanie. Dlatego też, zobrazowanie to nie będzie zawsze użyteczne dla nawigacji, szczególnie przy złych warunkach hydrometeorologicznych, ale winno dać dobrą podstawę do pełniejszego wykorzystania porównawczych metod pozycjonowania, chociażby przez możliwość porównywania z obrazami z kamery wizyjnej, czy sonaru. Druga koncepcja, powinna pozwolić na dynamiczne zobrazowanie rejonu żeglugi, w czasie ruchu i w czasie zmiany kursu jednostki pływającej. Zobrazowanie to będzie odporne na przechyły poprzeczne i podłużne oraz nurzanie jednostki pływającej, dlatego ta koncepcja wydaje się być najkorzystniejsza do prezentowania na mostku nawigacyjnym Elektronicznej Mapy Nawigacyjnej.