Wesentliche 3D Analyst-Terminologie

Unten sind einige der häufigsten Begriffe aufgeführt, auf die Sie bei Verwendung der Erweiterung "ArcGIS 3D Analyst" für 3D-Visualisierungs- und Analyse-Tasks stoßen werden (vor allem in ArcGlobe und ArcScene). Einige Definitionen enthalten Verweise auf andere Themen mit detaillierteren Beschreibungen.

Begriff	Beschreibung
Basishöhe	Die Basishöhe eines Features ist die Höhe, bei der das Feature oder seine Stützpunkte im 3D-Raum angezeigt werden. Die Basishöhen können aus der Feature-Geometrie (bei Features mit Z-Werten), aus einem Attributwert oder Ausdruck oder aus einer referenzierten Höhendatenquelle stammen. Darüber hinaus werden Kombinationen unterstützt, beispielsweise Features mit einer relativen Höhe zur Oberfläche. Basishöhen werden auch häufig als "Höhenwerte" bezeichnet.
Oberflächenfunktionen	Eine kontinuierliche Darstellung einer Oberfläche in 2,5D, bei der alle Positionen auf der Oberfläche nur einen Höhen- bzw. Z-Wert pro XY-Koordinate aufweisen. Oberflächenfunktionen werden vor allem zur Modellierung terrestrischer Daten für die Darstellung der Erdoberfläche verwendet. Darüber hinaus können sie aber auch zur Modellierung von vielen anderen Oberflächentypen verwendet werden, darunter bathymetrische Daten, einzelne geologische Schichten oder statistische Oberflächen, die räumliche Konzentrationen darstellen. Beispiele für Oberflächenfunktionen sind Terrain-Datasets, TINs und Raster-DEMs.
Texturen	Bei Texturen, die auch als "Fassaden" oder "Materialien" bezeichnet werden, handelt es sich um Bilder, die in die Seiten von 3D-Modellen (beispielsweise 3D-Gebäuden) eingefügt werden. Texturen werden nur für die in der Geodatabase gespeicherten Multipatch-Features unterstützt. Beachten Sie, dass die Quelltexturabbildungen gemeinsam mit der Geometriedefinition des Multipatch in der Spalte "Shape" gespeichert werden.
Mit Z-Werten	Bei einem Objekt mit Z-Werten werden seine Höhe bzw. gespeicherten Z-Werte berücksichtigt. Bei Features mit Z-Werten werden die jeweiligen Z-Werte in der Feature-Geometrie in der Geodatabase (oder Shapefile) gespeichert. Bei Feature-Classes oder Feature-Datasets mit Z-Werten werden dagegen die von diesen Z-Werten dargestellten Einheiten und das Datum gespeichert. Sie können neue Feature-Classes mit Z-Werten erstellen, indem Sie das Fenster "Katalog" verwenden. Sie können auch in einer Tabelle gespeicherte Daten laden, um Feature-Classes mit Z-Werten zu erstellen.
Detaillierungsebene (LOD)	Gibt die Komplexität eines in einer 2D- oder 3D-Ansicht dargestellten Objekts an. Die Detaillierungsebene eines Features wird in Computergrafiken normalerweise mit der Entfernung vom Betrachter oder nach einer anderen, auf der Wichtigkeit, Wahrnehmungsgeschwindigkeit oder Position des Objekts basierenden Formel reduziert. Die Verringerung der LOD kann eine Generalisierung von Texturen beinhalten, die auf Features angewendet werden, und/oder eine Vereinfachung ihrer Geometrie. Durch die Verringerung der Komplexität und Details eines Features wird die Darstellungsleistung verbessert, da die Arbeitslast für die Grafik-Pipeline reduziert wird. In der Regel wird durch die Reduzierung der Details die Anzeigequalität nicht wesentlich verschlechtert, da das Feature sich in weiter Entfernung befindet oder sich sehr schnell durch die Ansicht bewegt.
Extrusion	Eine Methode, die auf 2D-Features angewendet wird, um ein 3D-Objekt zu erstellen, wenn keine 3D-Features verfügbar sind. Die Extrusion ist eine für ArcGlobe und ArcScene spezifische Layer-Eigenschaft, bei der Punkte, Linien und Polygone vertikal zu Linien, Wänden und Behältern gestreckt werden. Die Extrusionsmethode ist proportional; es gibt daher keine Verzerrung. Sie kann vielfältig eingesetzt werden, beispielsweise für realistischere Darstellungen in einer 3D-Ansicht oder zur Verdeutlichung von statistischen oder Attribut-Informationen wie der Bevölkerungszahl. Extrusion kann auch negativ angewendet werden. Die einzige Bedingung für die Anwendung von Extrusion auf Geometrie-Features besteht darin, dass eine Höhenoberfläche festgelegt werden muss, um die Basishöhe des Features anzugeben. Danach kann die Extrusion unter Verwendung einer der vier Extrusionsmethoden von einer bekannten Oberflächenposition aus entweder mithilfe eines konstanten Wertes oder mithilfe eines berechneten Ausdrucks angewendet werden.
Drapiert	Das Drapieren ist ein Beispiel dafür, wie ein Layer im 3D-Raum durch die Definition seiner Rolle in Bezug auf andere Layer vorhanden sein kann. Ein drapierter Layer verwendet andere Layer als seine Höhenquelle, daher wird er über andere Layer-Features, Texturen (falls vorhanden) und Terrain-Details drapiert. Darüber hinaus können Layer, die in ArcGlobe der Kategorie "Drapiert" zugewiesen sind, von oben nach unten organisiert werden, sodass die Reihenfolge der Anzeige festgelegt ist. Da ArcScene nicht zwischen Layer-Kategorien unterscheidet, verwenden Sie zum Konfigurieren eines drapierten Verhaltens anstelle des Inhaltsverzeichnisses die Layer-Eigenschaften. Ein Punkt-Layer kann beispielsweise für die Basishöhendaten auf eine Raster-Oberfläche verweisen. Dadurch erzielen Sie das gleiche Ergebnis, als würden Sie einen drapierten Layer in ArcGlobe erstellen.
Floating	Ähnlich wie beim Drapieren handelt es sich beim Floating um eine weitere Möglichkeit zum Charakterisieren eines Layers im 3D-Raum. In diesem Fall wird "Floating" verwendet, um Layer anzuzeigen, die nicht für die Platzierung auf der Höhenoberfläche vorgesehen sind, z. B. Raster, unter- oder oberirdische Versorgungseinrichtungen, Flugzeuge und atmosphärische Bedingungen (Wolken). Floating-Layer definieren normalerweise ihre Höhenquelle separat von anderen Layern in der 3D-Ansicht; drapierte Layer weisen normalerweise die gleichen Oberflächendaten wie andere Layer auf.
Gerastert	Bei der Rasterung in 3D und der Rasterung in 2D handelt es sich um zwei unterschiedliche Konzepte. ArcGlobe verwendet eine Technik, die es ermöglicht, Vektordaten als gerastert zu rendern (anzuzeigen). Das Ergebnis davon ist, dass der gerasterte 3D-Layer auf die gleiche Art wie in ArcMap dargestellt wird (als flaches Bild) und auf der Globusoberfläche drapiert wird. Dies bietet mehrere Vorteile, darunter eine schnellere Anzeige und problemlose Verwendung von großen Vektordatenquellen. Somit können Polygone ihre Innenbereiche an das Terrain anpassen, indem sie auf der Globusoberfläche drapiert werden. Weitere Informationen finden Sie unter Rastern von Features für 3D.
3D-Modell	Ein 3D-Modell dient zur Darstellung dreidimensionaler Objekte, die als eine digitale Sammlung von Features und/oder Regeln gespeichert sind und mithilfe von Rendering als zweidimensionales Bild angezeigt werden können. Das Objekt kann als Gitternetz (bestehend aus verschiedenen geometrischen Formen, beispielsweise Linien, Dreiecke und gekrümmte Oberflächen), das die Hülle eines Objekts definiert, oder als Körper (bestehend aus parametrisch oder explizit definierten 3D-Objekten, die miteinander addiert oder voneinander subtrahiert werden, um ein komplexeres Objekt zu formen) gespeichert werden. Dreidimensionale Modelle werden häufig in Computergrafiken eingesetzt, beispielsweise in Filmen und Animationen, bei der Visualisierung/Simulation im Bereich Medizin oder in den Bereichen Architektur, Konstruktion, Industriedesign, Luftfahrt, Computerspiele, Chemietechnik und Planung. Diese 3D-Modelle können manuell erstellt werden. Dafür existieren zahlreiche Software-Lösungen, beispielsweise SketchUp, 3D Studio Max und Revit. Darüber hinaus können 3D-Modelle mithilfe zahlreicher anderer Quellen wie 3D-Scan (Lidar, Sonar usw.) erstellt oder durch Analyseverfahren abgeleitet werden. Ein Beispiel für ein häufig für die 3D-Modellierung verwendetes Format ist COLLADA. In ArcGIS können 3D-Modelle verwendet werden, um Punkte im 3D-Raum darzustellen. Sie können auch als Features in einer Multipatch-Feature-Class gespeichert werden.
Multipatch	Ein Multipatch ist ein Geometrietyp in ArcGIS, der dazu dient, die Hülle eines 3D-Objekts darzustellen. Multipatches werden aus einer Reihe von Mustern zusammengefügt, die Informationen zur Geometrie, Farbe, Transparenz und Textur enthalten. Bei der im Muster gespeicherten Geometrie kann es sich um einen Ring, ein Dreieck, einen Dreiecksstreifen oder einen Dreiecksfächer handeln. Die Hülle dieser Muster kann ein vollständig umschlossenes Feature (beispielsweise eine Kugel) oder ein offenes Feature (beispielsweise ein schräges Dach) darstellen. Multipatches können als 3D-Symbole zur Darstellung von Punkten verwendet oder in einer Feature-Class mit Attributen gespeichert werden. Multipatches werden in der Regel verwendet, um geotypische 3D-Symbole, wie Bäume, Straßenlaternen und Parkbänke, sowie geospezifische Features, wie Gebäude, Brücken und unterirdische geologische Formationen, zu speichern.
Caching	Caching ist ein Mechanismus, der in ArcGlobe zur Verwaltung großer Datenmengen verwendet wird. Dadurch wird die Anzeige verbessert und u. U. die Ladezeit für Daten durch das Speichern von vorab gerenderten Informationen verringert. Der Cache wird in ArcGlobe an zwei Orten gespeichert, im Arbeitsspeicher und auf der Festplatte. Beim Speicher-Cache handelt es sich um den Arbeitsspeicherplatz, den Sie dem jeweiligen verwendeten Datentyp zuweisen können. Der Festplatten-Cache speichert die bei der Navigation durch die 3D-Ansicht von ArcGlobe gerenderten Kacheln. Dies kann (bei Bedarf) automatisch erfolgen oder dadurch, dass ArcGlobe für das Erstellen eines vollständigen Caches (Kacheln aus dem gesamten Dataset) oder eines partiellen Caches (Kacheln für eine bestimmte LOD) konfiguriert wird. Durch die Navigation zu einer bestimmten Position mithilfe von vorhandenen gecachten Kacheln wird die Anzeige verbessert, da dabei ganz einfach die Kacheln im Arbeitsspeicher gegen die Kacheln auf der Festplatte ausgetauscht werden. Sie können die Cache-Einstellungen Ihrer Anwendung auf der Registerkarte Anzeige-Cache im Dialogfeld ArcGlobe-Optionen anzeigen. Darüber hinaus können Sie die Cache-Eigenschaften für Layer auf der Registerkarte Cache im Dialogfeld Layer-Eigenschaften festlegen.
Kartografischer Layer-Versatz	Ein vertikaler Versatz, der in ArcGlobe oder ArcScene für einen visuellen Effekt auf einen Feature-Layer angewendet wird. Im Dialogfeld "Layer-Eigenschaften" können Sie den gesamten Layer mit einem konstanten Wert nach oben oder unten (in Z) verschieben. Dies hat keine Auswirkungen auf die Geometrie der Features, da keine Datenänderung vorgenommen wird. Diese Methode wird in der Regel als Visualisierungstechnik verwendet, um 2D-Features in 3D "anzuheben", z. B. um wichtige Positionen/Landmarks hervorzuheben, die möglicherweise an ihrer tatsächlichen 3D-Position nicht zu sehen sind, beispielsweise Feuerwachen innerhalb einer 3D-Stadt. Layer-Versätze sind bei der Bearbeitung in einer 3D-Umgebung nicht verfügbar.