- •Геоинформационные системы в географии
- •Лекция 7
- •План лекции
- •Введение
- •3D анализ
- •Основные термины 3D-анализа
- •Базовая высота
- •Функциональная поверхность
- •Текстуры
- •Объекты, содержащие значения z
- •Уровень детализации (LOD)
- •Вытягивание
- •Метод применятся для многих задач, например для повышения реалистичности 3D изображения или для
- •Драпировка
- •Поскольку ArcScene не различает категории слоев, чтобы получить сходный эффект необходимо использовать свойства
- •Плавающий слой
- •Растеризация
- •3D модель
- •Трехмерные модели активно используются в компьютерной графике, например, при съемках фильмов, мультфильмов, для
- •Мультипатч
- •Мультипатчи могут использоваться в качестве 3D символов, которые присваиваются точечным объектам или хранятся
- •Кэширование
- •Навигация по району, для которого имеются листы данных в кэш, повышает производительность отображения,
- •Смещение картографического слоя
- •Основы 3D-анализа
- •Подключение модуля 3D Analyst
- •Включение дополнительных модулей во всех приложениях происходит одинаково.
- •Панели инструментов 3D Analyst
- •Создание 3D видов
- •Порядок отображения слоев в 3D
- •Приоритет отображения слоев становиться особенно важным, если:
- •Порядок отображения слоев драпировки в ArcGlobe соответствует ArcMap. Эти слои отображаются в зависимости
- •Плавающие слои в ArcGlobe имеют свой порядок отображения, основанный на их положении относительно
- •В ArcScene плавающие слои и слои драпировки используют параметр приоритета отрисовки, который определяет
- •Понятия наблюдателя и цели
- •Для перемещения по 3D изображению, используя объект-камеру, вы должны перемещать либо наблюдателя, либо
- •В тех случаях, когда в ArcGlobe необходим единый масштаб — например, при использовании
- •Непрямые углы 3D отображения и видимый экстент данных
- •Как видно, прямоугольники не подходят для хранения 3D экстента. Контуром зеленого цвета показан
- •Понятие анализа видимости
- •Что такое линия видимости?
- •Видимые участки показаны зеленым цветом, скрытые – красным.
- •Создание линии видимости
- •Общие сведения о высотах на основе объектов в 3D
- •Существуют три основных элемента для определения высот объектов в 3D:
- •Пользовательский интерфейс позволяет выбрать различные сочетания моделей высот
- •Диаграмма в правом нижнем углу диалогового окна предназначен для иллюстрирования текущих настроек базовых
- •Высоты из поверхности
- •Метода привязки слоя объектов к поверхности
- •Примеры слоев, которые обычно накладываются на поверхность для определения базовой высоты (значений z),
- •Высоты из каждого объекта
- •Методы использования информации о высотах объектов при их отображении
- •Примеры слоев, которые, как правило, определяют собственные значения z (высоты), включают самолеты, точки
- •Смещение картографического слоя
- •Примерами слоев, которые лучше выглядят при смещении картографического слоя, включают значки пожарных станций,
- •Комбинация настроек
- •Некоторые примеры использования комбинаций значений z для объектов
- •Объекты камер безопасности задействуют смещения на основе объектов из поверхности рельефа.
- •Основы 3D-символов и стилей
- •3D символ по сравнению с 2D символом
- •Геотипические документы
- •Геотипические символы можно использовать там, где не требуется отображение реальных объектов.
- •Геоспецифические документы
- •В то время как 2D символы имеют только два измерения, по осям x
- •3D символы
- •3D символы позволяют создавать документы, которые "оживляют" отображаемые данные, а также улучшают внешний
- •Составные 3D символы
- •Примеры сложных 3D символов
- •Типы 3D символов
- •Например, имеющийся документ можно сделать визуально более реалистичным, присвоив точкам, обозначающим район застройки,
- •Трехмерные карты
- •3D стили
- •Стилями являются наборы символов с заданными характеристиками. Эти символы разделены по тематическим категориям,
- •Создание собственных стилей
- •Программа ArcGIS ArcGlobe
- •ArcGlobe является приложением для 3D визуализации, которое позволяет просматривать большой объем ГИС данных
- •ArcGlobe является частью Дополнительный модуль ArcGIS 3D Analyst. Это приложение создано для работы
- •Визуализация 3D данных
- •Можно изменить параметры глобуса, чтобы задать:
- •Анализ 3D данных
- •Задачи ArcGlobe
- •Использование 2D данных
- •Программа ArcGIS ArcScene
- •ArcScene является средством просмотра 3D изображений и хорошо подходит для генерации перспектив, которые
- •ArcScene позволяет совмещать множество слоев данных в 3D среде.
- •Возникающие задачи при работе с ArcScene
- •Использование 2D данных
- •Основные различия между ArcGlobe и ArcScene
- •Различие при проецировании данных
- •ArcScene проецирует все данные документа ArcScene в соответствии с первым слоем, добавленным в
- •Различие в кэшировании данных и управлении памятью
- •Различие в анализе данных
- •Просмотр и отображение
- •В ArcScene векторные данные сохраняют исходный формат и могут независимо перемещаться по растровой
- •Просмотр с удаленного рабочего стола
- •Функциональные различия между ArcGlobe и ArcScene
- •Описание
- •Описание
- •Описание
- •Примеры применения 3D-анализа в ArcGIS Пример 1 - Рельефная карта округа
- •Наилучшим выбором является ArcGlobe, поскольку:
- •Пример 2 Изучение локальных месторождений
- •Пример 3 Построение виртуального города
- •Пример 4 – Анализ видимости для определения
- •Редактирование в 3D
- •Как 3D редактирование соответствует редактированию в 2D?
- •Примеры операций, одинаковых для 2D и 3D данных:
- •Чем редактирование в 3D отличается от редактирования в 2D режиме?
- •Еще одна сложность состоит в том, что вы можете использовать атрибуты объектов для
- •Еще одна концепция 3D редактирования состоит в драпировке поверхности пространственными объектами. Многие объекты,
- •Дополнительный модуль 3D-Analyst
- ••Дополнительный модуль 3D Analyst обеспечивает доступ к двум средам трехмерной (3D) визуализации: ArcGlobe
- •Интерактивные инструменты 3D Analyst в ArcMap
- •Интерактивные инструменты 3D Analyst в ArcScene
- •Включение дополнительного модуля Дополнительный модуль ArcGIS 3D Analyst
- •В ArcGlobe и ArcScene имеются также и другие панели инструментов
- •Инструменты геообработки 3D Analyst
- ••Инструменты 3D пространственных объектов
- •Интерактивные инструменты 3D Analyst в ArcMap
- •Меню Опции 3D Analyst
- •Создание изолиний
- •Вычисление пути с максимальным уклоном
- •Создание линии видимости (Create Line Of Sight)
- •Создание 3D графики методом оцифровки на поверхности
- •Создание графика профиля на основе оцифрованных пространственных объектов поверхности
- •Создание графика профиля на основе пространственных объектов поверхности
- •Создание графика профиля на основе линейных 3D объектов
- •Создание графика профиля на основе линии видимости
- •Создание графика профиля на основе пути с максимальным уклоном
- •Использование интерактивного инструмента Точечный профиль
- •СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ!
Различие при проецировании данных
ArcGlobe проецирует все данные на поверхность глобуса, используя только одну систему координат – Кубическая проекция (Cube Projection).
Все данные, добавляемые в пустой ArcGlobe документ, проецируются в эту систему на лету. Данные, не имеющие информации о проекции, не могут быть добавлены в ArcGlobe.
В силу использования сферической поверхности это приложение оптимизировано для визуализации географических данных в глобальном масштабе. Отображение поверхности земли происходит более точно, чем при использовании других проекций.
ArcScene проецирует все данные документа ArcScene в соответствии с первым слоем, добавленным в документ.
Используя, как правило, плоскую проекцию, ArcScene предназначается для работы с небольшими наборами пространственных данных и используется для изучения заданной области.
Различие в кэшировании данных и управлении памятью
Поскольку ArcGlobe создан для работы с очень большими наборами данных, для достижения оптимальной производительности данные необходимо кэшировать. Процесс кэширования состоит в индексации и организации всех данных в листы и уровни детализации. Это позволяет быстрее отображать данные, выполнять масштабирование, панорамирование и навигацию по различным областям документа ArcGlobe.
ArcScene загружает все данные в доступную память и, при необходимости, использует файл подкачки. Это одна из причин, почему ArcScene лучше подходит для изучения небольших районов, для которых требуется небольшое количество данных.
Различие в анализе данных
ArcGlobe очень хорошо подходит для визуализации больших объемов глобальных данных. Он имеет высокую производительность навигации и отображения растровых и векторных данных с высоким или низким разрешением. Однако ArcScene лучше оптимизирован для анализа. В ArcScene полностью поддерживается инструменты панели 3D Analyst, а также поверхности TIN (Triangulated Irregular Network). ArcScene очень хорошо отображает объекты в 3D, расположенные ниже поверхности земли (колодцы, шахты и т.п.). ArcGlobe поддерживает наборы данных terrain, ArcScene – нет. Все инструменты геообработки доступны в обоих приложениях.
Просмотр и отображение
В ArcGlobe можно отображать векторные данные с предварительной растеризацией поверх слоя поверхности или в виде векторного слоя, имеющего независимые от слоя поверхности свойства. Эта возможность особенно полезна при работе с классами аннотаций, которые могут использоваться как слои драпировки на поверхности или автоматически выводиться для демонстрации пользователю.
В ArcScene векторные данные сохраняют исходный формат и могут независимо перемещаться по растровой поверхности. Степень уменьшения разрешения растровых данных в ArcScene можно контролировать. Объекты-аннотации в ArcScene не отображаются.
Еще одно различие между приложениями – поддержка стереоизображений в ArcScene. Стереоизображение позволяет повысить реализм 3D визуализации.
Просмотр с удаленного рабочего стола
Часто 3D приложения осуществляют поддержку отображения преимущественно за счет графического процессора видеокарты. Сервер, запускающий виртуальную среду рабочего стола, не может использовать видеокарту так, как это делает локальный рабочий стол. В результате Esri не имеет возможности запускать ArcGlobe с удаленного рабочего стола.
При попытке запустить ArcGlobe (или любое другое приложение на основе управления глобусом, например, ArcGIS Explorer или ArcReader) с удаленного стола, появится всплывающее сообщение, что эта возможность недоступна.
Хотя ArcScene для удаленного доступа включен, производительность может быть крайне ограниченной. При необходимости получить удаленный доступ к сеансу ArcScene рекомендуется использовать VPN-доступ.
Функциональные различия между ArcGlobe и ArcScene
Описание |
ArcGlobe |
ArcScene |
|
Панель инструментов ArcGIS |
|
|
|
3D Analyst (ArcGIS 3D Analyst |
|
|
|
Toolbar) (изолиния, путь с |
Не поддерживается |
Поддерживается |
|
максимальным уклоном, линия |
|
|
|
видимости, профиль и т. д.) |
|
|
|
Возможность обработки |
|
|
|
больших объемов данных с |
Поддерживается |
Не поддерживается |
|
помощью кэширования |
|
|
|
Поверхности terrain (Terrain |
Поддерживается |
Не поддерживается |
|
surfaces) |
|||
|
|
Описание |
ArcGlobe |
ArcScene |
|
|
|
Наборы данных LAS |
Не поддерживается |
Поддерживается |
(LAS datasets) |
|
|
Динамическая |
|
|
отмывка (Dynamic |
|
|
hillshading) (символы |
Не поддерживается |
Поддерживается |
свойств слоя и опции |
|
|
отображения) |
|
|
Классы |
|
|
пространственных |
Поддерживается |
Не поддерживается |
объектов-аннотаций |
|
|
Просмотр |
|
|
стереоизображения |
Не поддерживается |
Поддерживается |
(Stereo viewing) |
|
|
Описание |
ArcGlobe |
ArcScene |
|
|
|
|
|
Поддержка VRML |
Возможность |
Возможность |
|
импорта |
импорта/экспорта |
||
|
|||
Данные без проекции |
Не поддерживается |
Поддерживается |
|
|
|
|
|
Анимация (движение |
Не поддерживается |
Поддерживается |
|
слоя вдоль пути) |
|
|
|
Символы |
Поддерживается для |
|
|
представлений |
|
||
растеризованных |
Не поддерживается |
||
(Representation |
|||
слоев |
|
||
symbology) |
|
||
|
|
||
|
|
|
|
Отображение данных |
|
|
|
KML (Display of |
Поддерживается |
Не поддерживается |
|
KML data) |
|
|