- •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!
Геотипические документы
Это модель, имеющая параметры реального мира, которые используются для отображения определенного стиля. Набор геотипических моделей может отображать характерный стиль или тему, например, дома с различными характеристиками, одно- или двухэтажные.
Дополнительный модуль ArcGIS 3D Analyst поставляется с 3D- стилями, которые позволяют присваивать точкам, линиям и полигонам характерные 3D символы, например, часто встречающиеся типы домов, текстуры дорог и заливки. Эти символы можно использовать для создания реалистичного изображения, тем не менее, эти символы абстрактны, и не дают представление о многих реальных объектах.
Геотипические символы можно использовать там, где не требуется отображение реальных объектов.
Использование геотипических 3D-символов позволяет создавать изображения, имитирующие реальность, но визуально некорректные.
Геоспецифические документы
Геоспецифический символ – это модель, основанная на реальном объекте. Примером может служить модель Белого дома в Вашингтоне. Можно присваивать пространственным объектам символы, основанные на реальных объектах. Например, если у вас имеется 3D модель строений какого-либо района, вы можете импортировать ее, затем отобразить соответствующий класс точечных объектов с использованием импортированных объектов. Также можно импортировать любые текстуры, например, растительность или поверхность стен. Эти модели можно импортировать в стили или, по мере необходимости, присваивать символы объектам независимо от стиля.
В то время как 2D символы имеют только два измерения, по осям x и y, 3D символы имеют дополнительное измерение по оси z. Поэтому 2D точечный символ является аналогом символа 3D сферы, квадратный 2D символ – аналог 3D куба, а 2D линия – аналог 3D символа в форме трубки.
3D символы
Использование 3D символов позволяет отображать картографические символы, что делает 3D документы более реалистичными. Можно использовать 3D символы для отображения пространственных объектов как объектов 3D.
Например, вместо того, чтобы обозначить дом точкой, вы можете использовать символ 3D модели дома определенного стиля. Или можно отобразить слой объектов рекреационного использования, используя 3D-версии символов для получения более эффектного изображения. Кроме того, можно присвоить дорогам символы с текстурой, чтобы получить реалистичное изображение дорожной сети. Можно добавить текстуры к поверхности, чтобы получить реалистичное изображение поверхности земли в сцене или на глобусе.
3D символы позволяют создавать документы, которые "оживляют" отображаемые данные, а также улучшают внешний вид 2D карт. Применение 3D-символов позволяет отображать сценарии реального мира, которые могут быть настолько геоспецифичными или визуально правильными, насколько это вам необходимо, при этом у вас сохраняется возможность геотипического или стилистически точного, отображения данных.
Имеется возможность импорта существующих моделей COLLADA (.dae), OpenFlight 15.8 (.flt), SketchUp 6.0 (.skp), 3ds max (.3ds), VRML 2.0 (.wrl) или Billboards (PNG, JPEG, BMP, TIF, GIF и т.д.) в ArcGIS, после чего этими моделями можно обозначать пространственные объекты. Кроме того, можно использовать готовые символы из набора 3D-стилей, в котором содержатся модели, картографические символы и геометрические 3D-формы.
Составные 3D символы
3D символы часто могут иметь более сложную форму, чем простые геометрические фигуры. 2D символ заливки, рисунок которого используется для заливки 2D полигона, является аналогом 3D символа текстуры.
3D-символ текстуры является символом заливки изображения, имеющим реальный размер, и может быть совмещен с геометрией соответствующего масштаба.
Точки также могут использовать символы реальных объектов (3D- модели), например, точкам, обозначающих деревья, можно присвоить 3D модель, изображающую пальму.
Примеры сложных 3D символов
Типы 3D символов
Точке 3D-изображения можно присвоить простые 3D-маркеры, такие как куб или конус, 3D букву, основанную на системном шрифте, или 3D-маркер, импортированный из 3D-модели. Линия может быть обозначена в 3D с помощью простого линейного 3D символа, такого как трубка или полоска, или с помощью текстурированного линейного символа, например, текстуры, изображающей дорожное покрытие. Полигон или поверхность могут быть обозначены с использованием символа 3D текстуры, например, текстуры, отображающей геотипический объект, такой как трава. Все это позволяет создавать реалистичные 3D изображения.
Например, имеющийся документ можно сделать визуально более реалистичным, присвоив точкам, обозначающим район застройки, 3D модели домов, затем присвоив дорогам этого района текстурированные символы, моделирующие дорожное покрытие. Кроме того, можно использовать текстуру травы для обозначения класса полигональных объектов, соответствующих городским паркам.