- •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!
Высоты из каждого объекта
Для некоторых объектов ГИС уже известно их пребывание в пространстве 3D. То есть каждый объект содержит репрезентативное значение высоты относительно самого себя.
Существует два метода использования высот объектов в отображении. Оба этих метода доступны в ArcGlobe и ArcScene. Сведения о высоте объекта могут быть встроены в данные источника или предоставляться в качестве атрибута объекта.
Методы использования информации о высотах объектов при их отображении
Тип высоты объекта |
Случай применения |
|
Каждая вершина геометрий объекта должна содержать значения для x, y и |
|
z. |
Встроенная в |
Этот метод используется для данных, захваченных в 3D, таких как точки |
геометрию объекта |
отслеживания GPS. |
|
Очень важно, чтобы в этом типе данных указывалась z-составляющая |
|
системы координат или хотя бы единицы измерения. |
|
Объект должен иметь один или несколько атрибутов, позволяющих |
|
вычислить значение высоты. |
|
Метод полезен в случае, если высота является важным атрибутом в модели |
Доступно как один |
данных (например, высота самолета). Должны быть известными единицы |
или несколько |
измерения, представленных значений в этом поле атрибута. |
атрибутов объекта |
Поддерживаются сложные выражения (например, умножение номера этажа |
|
на постоянный множитель) |
|
Сложные выражения хорошо отображаются в 3D, однако вертикальное |
|
редактирование этих объектов оказаться проблематичным. |
Примеры слоев, которые, как правило, определяют собственные значения z (высоты), включают самолеты, точки сейсмической активности, маршруты полетов и скважины.
Желтый маршрут полета имеет высоты (значения z), встроенные в геометрию объектов.
Смещение картографического слоя
Иногда применение вертикального смещения высот объектов 3D может усилить визуальный эффект. Эта опция поддерживается как в ArcGlobe, так и в ArcScene, в качестве свойства смещения слоя, где все объекты слоя сдвигаются вверх или вниз на одинаковое постоянное значение.
Как правило, этот метод применяется по картографическим причинам, в которых настоящее положение 3D объекта затрудняет просмотр в 3D виде. Например, можно отобразить местоположение важных ориентиров местности над городским ландшафтом вместо сокрытия их в своих фактических местах 3D.
Примерами слоев, которые лучше выглядят при смещении картографического слоя, включают значки пожарных станций, названия школьных округов и расположения вертолетных площадок.
Значки пожарных станций имеют стандартизированное смещение картографического слоя, используемое для отображения над городским ландшафтом.
Комбинация настроек
В некоторых случаях комбинации настроек базовых высот могут оказаться необходимыми. В этом случае следует задавать каждый элемент базовой высоты по отдельности в диалоговом окне Свойства слоя (Layer Properties), после чего они автоматически объединятся с отображаемым слоем.
Некоторые примеры использования комбинаций значений z для объектов
Объекты |
Идеальная комбинация для z |
|
Локаторы станций |
Абсолютные глубины со смещением |
|
метро |
картографического слоя |
|
Камеры безопасности |
Драпировка на поверхности со смещением |
|
на основе объектов |
||
|
||
Локаторы камер |
Драпировка на поверхности со смещением |
|
на основе объектов, а также смещением |
||
безопасности |
||
картографического слоя. |
||
|
Объекты камер безопасности задействуют смещения на основе объектов из поверхности рельефа.
Основы 3D-символов и стилей
3D символ по сравнению с 2D символом
3D символ является 2D символом с дополнительными свойствами. Эти свойства расширяют возможности 2D символов так, что появляется возможность их отображения в 3D режиме.
3D символы можно использовать для создания более реалистичных документов или для облегчения отображения 2D символов карты в 3D режиме.
Также 3D символы используются для создания геотипических и геоспецифических документов или 3D карт.