CALCULATION OF VISUAL IMPACT
CALCULS POUR DETERMINER L'IMPACT VISUEL.



Graphical construction of visual impact views / constructions graphiques de l'impact visuel

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Ce n’est que dans l’époque baroque que l’unité entre maison et jardin déjà recherché dans la renaissance atteint la perfection en alignant l’architecture de préférence sur le paysage et en permettant l’architecture de se continuer dans l’espace libre du jardin....

A perfect harmony between the landscape and man made constructions was in France only achieved in the baroque time.  In the context of the flat landscapes of France the ideas of the Italian renaissance were translated by aligning the architecture with the landscape and by modeling the the gardens by creating infinite views by creating baroque axis...

Jardins baroques

 

Here you will learn how to construct such synthesis of the visual impact of wind turbines. It takes a little bit of mathematics, but I have prepared an EXCEL spread sheet for you so you do not need to understand the formulas shown.  Full transparency is of course important to be able to defend a court case and for this reasons all calculations are shown here!

Principle of the construction is a three step procedure:  1) Distance and height of the planned turbine installation must be known.  2) Objects of known height and width must be present on the photographs used for the constructions. In the above example the height and the distance of the two pillars of the gate have been measured. This then permits to calculate the projection of the turbines in meters onto the plane of these comparators (in the example, the vertical plane defined by the two pilars of the gate.  The center of the gate also defines the baroque axis shown by the 4 bushes and the two pillars)   3) The final construction is then made either directly on a print in millimeters  or better in a computer software  in pixels or any internal measure inherent to the software used (such as AUTOCAD, AUTODESK 3D-Studio, or Coreldraw). The results of 2) must thus be re-calculated for step 3) in order to be able to scale the picture of a turbine which is then placed on the correct spot (vertical and horizontal position of the basement of the turbine). The lower part of the turbine must be cut if obstructed (as for turbine 8, 7, 4, 2 and 1 in the above picture).

Both the hight from the ground to the axis of the turbine and the total hight from the ground to the top of the propeller blade in vertical upright position must be known. Secondly you must determine the distance from the camera (point of observation) to the placement of the installation in meters by using a map of at least 1:25000 (250m per cm). As indicated one must also know the dimensions and placement of the comparative objects. They must of course be present on the photographs used for the constructions: in the above example the hight of the pillars, the distance of the two pillars, the mutual distance of the two corners of the buildings shown (below turbines 6 and 5, and left below turbine 3).

Je vous montre ici comment construire une telle synthèse de l'impact visuelle d'installation de générateurs éolien. Un petit peu de mathématique est inévitable, mais je vous ai préparé un EXCEL qui vous permets de faire de synthèses sans comprendre tous les formules. Une transparence complète est d'importance par contre pour pouvoir utiliser vos résultats dans des litiges judiciaires!

Le principe de la construction est une procédure à trois pas: 1) La distance et la hauteur de la turbine prévu doit être connu. 2) Des objets de référence  de hauteurs et de largeurs connus doivent être présent  sur les images utilisés pour les constructions. Dans l'exemple de ci-dessus  la hauteur et la distance mutuelle des deux piliers de la grille d'entré ont été mesurés. Ceci permet de calculer la projection des turbines en mètres sur la pleine verticale des objets de comparaison  (dans l'exemple la pleine verticale défini par les deux piliers de la grille. Le centre de la grille définit en plus une des deux fameuses axes baroques du château qui passe entre les quatre bosquets de buis et les deux piliers) 3) La construction finale est faite directement sur un image imprimé en millimétrés ou bien mieux sur un logiciel d'images sur ordinateur en pixel ou en tout mesure interne comme défini par le logiciel  (par exemple AUTO CAD, AUTO DESK 3D-Studio, ou Coreldraw). Les résultats de 2) doivent donc être re-calculé pour le pas 3) pour permettre d'ajuster l'image d'une turbine à la bonne taille et de la placer ou bon endroit sur l'image (la position verticale et horizontale du pied de la turbine). Bien entendu il se peut que la bas de la tige est caché dans l'image utilisé (comme par exemple des turbines  8, 7, 4, 2 et 1 dans l'image de ci-dessus).

Tous deux la hauteur sol -  position de l'axe de la turbine et le total de la taille du sol à la pointe du rotor en position vertical vers le haut doivent être connus. Deuxièmement il faut évaluer la distance entre la turbine et la camera (le point d'observation) en mètres en utilisant une carte d'au moins  1:25000 (250m par cm). Bien entendu il faut aussi connaître les dimensions et les distances et les tailles des objets de référence, qui doivent évidemment être présents sur les images utilisés pour les constructions. Dans l'exemple ci-dessus la hauteur des piliers, la distance entre les piliers et la distance entre des deux coins des bâtiments (en bas des turbines 6 et 5, et en bas et gauche de turbine 3).....

A) Hight

Aa - steps 1 and 2 of above) E = full hight of turbine in meters, T=  Calculated hight in meters projection of on vertical reference plane, R hight of reference object (pillar). L distance turbine to camera in meters, and l distance of reference plane to camera in meters.

Ab - step 3 of above) R see Aa), T see Aa), r = hightr of reference object in millimeters or pixels, and t = hight of turbine on constructed image in millimeters or pixels

B) Distribution. Note, the distances Di  from the baroque axis is determined on the map (see below) in meters at a fixed distance of L  = 4.5km = 4500 m. This prevents from having to do trigonometric calculations using angles.  

Ba - steps 1 and 2 of above),  l = distance of reference plane to camera in meters, and di = Calculated distance from baroque axis of turbine projection on reference plane in meters.

Bb - step 3 of above), R = with of reference object in meters (distance of corners of the two buildings),  r = with of reference object on image in millimeters or pixels and ei = calculated distance of turbine from baroque axis in constructed image in millimeters or pixels.

A) Hauteur

Aa - pas 1 et 2 de ci-dessus) E = hauteur de la turbine in mètres, T= hauteur calculé de la projection sur la pleine de référence plane, R hauteur de l'objet de référence (pilier). La distance entre turbine et camera en mètres, et la distance entre la pleine de référence plane et la camera en mètres.

Ab - pas 3 ci-dessus) R voir Aa), T voir Aa), r = hauteur de la référence en millimétrés or pixels, et t = hauteur de la turbine de l' image de synthèse en millimètres ou pixels.

 B) Distribution. Notez, la distances Di l'axe baroque est évalué sur la carte (voir en bas) en mètres et à distance fixé de L = 4.5km = 4500 m. Cela empêche de devoir faire des calculs trigonométriques en utilisant des angles.

 Ba - pas 1 et 2 ci-dessus), l = distance entre la pleine de référence et la camera en mètres, et di =  distance calculé entre la projection de turbine et l' axe baroque sur la pleine de référence en mètres.

Bb - pas 3 ci-dessus), R = largeur de l'objecte de  référence en mètres (distance des deux coins des bâtiments), r = largeur de la référence sur l' image en millimètres ou pixels et ei = distance calculé de la turbine de l'axe  baroque sur l' image de synthèse en millimètres or pixels.


 
Correction for off axis camera

Strictly speaking the above formulas for the distribution of the projections onto the reference plane are only correct if the camera is located on the baroque axis and a correction must be included for an off-axis projection (skewed projection onto the reference plane).  The formulas are given here without going into details of the calculations.

 
Correction pour camera hors l'axe

Les formulas concernant la distribution des projections sur la pleine de référence ci-dessus sont seulement précis pour une camera placé sur l'axe baroque et une correction est nécessaire pour les projections hors l'axe.  Les formulas sont développé ici sans donner des explications.



 

 

ENGLISH:

Panoramic view of the impact of the planned windfarm installations of Alstom (Plaine des Teignouses) and RP-Global (Plaine des Noyers)on the Château d'Epanvilliers.


Two axis of flight (green on the photos and yellow on the ground plan) are included in this view. These two axis correspond to the two barroque axis defined by the constructors of the house in the 17th/18th century. These two axis are used as a reference on the 1:25000 card and are of course also included in the detail plan of the Château d'Epanvilliers in yellow and on the panoramic picture in green. The flight lines of the turbines 3 to 8 and 9 to 12 are then calculated using the formula in the formula collection and are added on the ground plan in grey and on the image in blue. The same two sets of of angles with respect to the barroque reference axis are shifted so that they have their points of origin on the location of the camera on the detail plan of the château d'Epanvilliers

All distances on the ground plan are calculated by using the reference distance of 74.6 mters from the front wall of the château to the gate. These distances are then included in the EXCEL spread sheet in order to calculate the projections of the turbine images onto the panes of reference as explaned below.

Three objects of reference are included for this panoramic construction: a) the hights of the pillars of the gate of entrance; b) the hights of the small building in front of turbine 10; and c) the hights of the long farm building positioned between the installations 1 to 8 and 9 to 12, respectively. The reference object c) permits to verify the calculations using the different references a) and b). The EXCEL spreads heet shows that exactly the same values in centimeters for the individualy calculated turbines are obtained by these methods.

How are the sizes of the turbines calculated for the photographic image? Imagine a vertical window plane positioned in the plane of the reference object. For a) a plane which longs the outer stone walls on both sides of the gate. These planes for a), b) and c) are indicated by each times two red lines on the photo. The projections of the turbines on this window pane in meters are then calculated in the EXCEL spreadsheet using the trigonometric formula displayed in the formula collection. In order to transform these values in meters into values in cm in the EXCEL spreadsheet, the reference object is used to scale these measures.

A 5 mm grid is then used in COREL-PAINT in order to permit to scale the individual turbine images to the correct size (note: there are two grid lines per cm). The turbine images are then placed on the blue lines for their horizontal position and are shifted to the horizon of the plane which surrounds Epanvilliers (plane des noyers and teignouses, respectively).
 
FRENCH:

Vue panoramique de la visibilité des deux projets d'éoliennes de Alstom (Plaine des Teignouses) et de RP-Global (Plaine des Noyers) avec le château d'Epanvilliers.

Les deux axes baroques, tels qu'ils ont été définis par les concepteurs des bâtiments aux 17ème et 18ème siècles, ont été ici utilisés comme référence de vision cohèrente, inhérente à nos calculs et notre réflexion.

Ces deux axes sont ici précisés tant sur la carte 1:25000 et le plan de détail du château d'Epanvilliers (en jaune), que sur la vue panoramique (en vert).

Les vues directes menant aux éoliennes 3 à 8 et 9 à 12 ont ensuite été calculées selon les formules explicitement précisées dans les tables de formules indiquées, puis ont été ajoutées en gris surle plan de sol, et en bleu sur l'image.

Les mêmes faisceaux d'angles de vision par rapport aux axes baroques , tant pour le groupe d'éoliennes Alstom que pour le goupe d'éoliennes R.P Global,ont été déplacés selon la prise de vue de la caméra sur le plan de détail du château d'Epanvilliers.

Toutes les distances au sol sont calculées en fonction de la distance de 74,60m comprise entre la porte d'entrée du château et la grille. Ces distances ont été mises ensuite dans le tableau EXEL de manière à calculer les projections visuelles des éoliennes sur le plan de vision, comme nous l'expliquons ensuite.


Trois références sont ainsi utilisées pour cette vue panoramique:

a) La hauteur des pilliers de la grille d'entrée,
b) La hauteur du petit bâtiment sous la turbine 9,
c) La hauteur de la longue ferme située entre les deux parcs de turbines respectivement référencées de 1 à 8 et de 9 à 10.

nota: le principe de la référence c, permet de vérifier les différents calculs utilisés pour les références a et b précitées.

Les calculs EXEL donnent exactement les mêmes résultats chiffrés en cm pour chaque turbine et sont obtenus par cette méthode.

Comment ont été calculées la dimension des turbines sur l'image photographique?

Imaginons une fenêtre avec un plan vertical comportant la référence de la vue concernée: Pour a) un plan aligné sur les murs extèrieurs de chaque côté de la grille. Ces plans, pour a, b et c, sont indiqués à chaque fois par deux traits rouges sur la photographie.

Les projections des turbines sur cette fenêtre-plan sont ensuite calculées en mètres, puis en cm, à partir d'EXEL selon les formules de trigonométrie précisèment indiquées. Une grille au carreau à 5mm est ensuite appliquée dans COREL-PAINT pour une mise à l'échelle de l'image de chaque turbine. En fonction de l'emplacement de chaque turbine,les images sont ensuite placées sur la ligne bleue indiquant la position horizontale.

 

Nous avons gagné la première ronde!!!

RP Global project on photo from different window after buildup of aménométric mast

Windmill_calculations_2014.xls

Impact on natural heritage / Impacts sur le patrimoine naturel