Основы отображения поверхностей в 3D
Дополнительный модуль Дополнительный модуль ArcGIS 3D Analyst и ArcMap предоставляют большое количество способов использования символов и отображения различных ГИС форматов поверхностей, таких как растры, сети TIN, наборы данных terrain и LAS. Растры, TIN и наборы данных LAS могут быть легко отображены в ArcScene с использованием различных опций присвоения символов.
Непрерывные растры, также известные как данные поверхности, могут растягиваться для улучшения контраста. Категорийным растрам, или дискретным данным (например, озерам, имеющим четкие границы относительно окружающего ландшафта), можно присваивать символы, используя их уникальные значения. Многоканальные растры, такие как спутниковые снимки и некоторые аэрофотоснимки, могут отображаться в модели RGB или в виде единого растянутого изображения. Данные пространственных объектов могут динамически отображаться как растровые. Ячейки со значением no data и ячейки фона могут отображаться по-разному.
ArcScene и ArcMap позволяют присваивать символы TIN поверхностям, используя значения высот, или экспозицию или склон каждой TIN грани. Также, вы можете отобразить узлы и ребра TIN несколькими различными способами. TIN нельзя отображать в ArcGlobe в качестве визуальных слоев.
Наборы данных terrain могут динамически отображаться только в ArcMap и ArcGlobe, но не в ArcScene.
Наборы данных LAS могут отображаться как в ArcScene, так и в ArcMap.
Наборы данных мозаики могут быть добавлены только в ArcMap и ArcGlobe, но не в ArcScene.
Все отображаемые растры и слои поверхностей должны иметь заданные в 3D базовые высоты. Слои поверхностей могут ссылаться на самих себя, или на другие поверхности, чтобы получить эту информацию. Не непрерывные, или дискретные, растровые данные должны ссылаться на отдельные данные высот или использовать постоянные значения или выражения, определяющие z-значения.
К примерам непрерывных данных относятся:
- Данные высот
- Данные температур
- Данные по опасности возгорания
К примерам дискретных данных относятся:
- Тематические данные землепользования
- Растеризованные векторные данные
- Изображения, полученные с помощью дистанционного зондирования
- Сканированные карты
Вы можете сделать все поверхности прозрачными и добавить изображению глубину и реализм, используя тени, основанные на положении относительно источника освещения. Также, можно управлять внешним видом поверхности, задавая свойства слоя, такие как базовое разрешение.
Примечание:Как и все ГИС данные, поверхности должны иметь определенную систему координат. Однако, в отличии от традиционных 2D ГИС данных, поверхности имеют дополнительный пространственный эффект из-за добавления Z значений (высот), и это должно приниматься во внимание при выборе системы координат. Рекомендуется использовать одинаковые единицы измерения XY и единицы измерения Z – например, растровая поверхность UTM (метровая) должна также моделировать значения высот в метрах.
Узнайте больше об определении системы координат для растровых поверхностей.
При использовании географической системы координат в ArcScene вы можете получить неожиданные результаты.
Отображение растровых поверхностей в ArcScene
Свойства слоя помогают выбирать способ отображения в 3D. Откройте диалоговое окно Свойства слоя (Layer Properties), щелкнув слой в таблице содержания правой кнопкой мыши и выбрав Свойства (Properties).
Растровые данные могут быть непрерывными или дискретными. Непрерывные растровые данные представляют поверхность. Эта поверхность может быть обычной поверхностью высот, или представлять поверхность анализа, например, относительный риск возникновения пожаров для заданной области. С другой стороны, дискретные растровые данные отображают отдельные блоки информации, например, аэрофотоснимки.
Все поддерживаемые форматы растровых данных могут отображаться в ArcScene в виде плавающих слоев или слоев драпировки. Только непрерывные одноканальные растры могут использоваться в качестве источника значений высот, как для себя, так и для других слоев.
При отображении растров в 3D, необходимо задать для слоя базовые высоты, отредактировав свойства слоя в 3D. В ArcScene, чтобы отобразить растровую поверхность в 3D, значения высот должны быть взяты с соответствующей поверхности. Плавающие слои требуют наличия свойств слоя, которые непосредственно определяют их источник высот. Это может быть постоянное значение, отдельная 3D поверхность или сам слой. Если базовая поверхность является растровой, можно задать разрешение исходного растра.
Изучение шагов, необходимых для отображения растровых поверхностей в ArcScene
Имеются три опции присвоения символов слою, которые используются с растрами:
- Группировка значений в несколько классов
- Растягивание значений для увеличения контрастности
- Присвоение каждому уникальному значению растра своего цвета
Как будет отображаться растр, зависит от типа данных, которые в нем содержатся, и от того, что именно вы хотите показать. Некоторые растры имеют заданную цветовую схему; для других в ArcScene будет выбран подходящий метод отображения, который вы можете при необходимости настроить. Вы можете изменить цвета, сгруппировать значения в классы или растянуть значения для увеличения визуального контраста.
Для многоканальных растров, можно выбрать три канала, которые будут отображаться в цветовой модели RGB. Этот метод отрисовки часто увеличивает возможность различения отдельных пространственных объектов в мультиспектральных изображениях.
Более подробная информация об опциях отображения и присвоения символов для растровых слоев приведена в разделах Отображение растров (Displaying rasters) и Улучшение отображения растровых данных (Improving the display of raster data).
Отображение поверхностей TIN в ArcScene
Сети TIN состоят из граней треугольников, а также узлов и ребер, которые образуют треугольники. Они также могут содержать линии перегибов – линии, проходящие по нескольким ребрам, которые играют важную роль для создания формы поверхности. Примерами линий перегибов могут служить горные хребты, дороги или реки.
TIN используется для описания поверхности и ее не всегда нужно отображать в 3D изображении. Вы можете просто драпировать другие данные, такие как аэрофотоснимки, находящиеся поверх нее, чтобы увидеть топологию. Однако, если необходимо, вы можете отобразить TIN в виде слоя в ArcMap или в ArcScene. Это может потребоваться, если у вас нет других данных для драпировки полного экстента TIN.
Вы можете отображать только один тип объектов TIN – например, только треугольники – или все объекты поверхности TIN. Также, вы можете присваивать отдельные символы для каждого типа пространственных объектов. Узлам и треугольникам TIN часто присваивается целочисленное значение тега, что позволяет хранить вместе с ними дополнительную информацию. Эти целочисленные значения могут использоваться для перекодировки – например, для обозначения точности источника входных векторных данных или для обозначения кодов землепользования у отдельных участков поверхности. Эти коды можно получить из соответствующих полей входных классов объектов. Пространственным объектам с тегом можно присвоить уникальные символы.
Шаги, необходимые для отображения поверхностей TIN с присвоением символов различным пространственным объектам, приведены в следующих разделах:
Отображение поверхностей terrain в ArcScene
Набор данных terrain является источником данных, вычисленным на основе участвующих точечных, линейных и полигональных классов пространственных объектов. Наборы данных terrain отображаются так же, как и TIN, где символы присваиваются треугольным граням, узлам и ребрам, составляющим треугольники.
По умолчанию, слои terrain не могут отображаться или использоваться в качестве источников высот в ArcScene. Чтобы использовать в ArcScene набор данных terrain, необходимо экспортировать область интереса в растровый или TIN формат.
Для создания моделей поверхности для 3D сцены, экспортируйте набор данных terrain или ту его часть, с которой вы собираетесь работать в ArcScene, используя инструменты геообработки 3D Analyst. Для конвертации можно воспользоваться инструментами Terrain в растр (Terrain To Raster) или Terrain в TIN (Terrain To TIN).
Отображение поверхностей наборов данных LAS в ArcScene
Набор данных LAS хранит ссылки на один или несколько файлов LAS на диске, а также на дополнительные объекты поверхности. Набор данных LAS может быть отображен как поверхность, или как точки. Поверхностный тип слоя аналогичен слоям TIN или слоям набора данных terrain в том, что он поддерживает множество различных способов отображения. Вы можете просмотреть треугольники, отображенные по цветам, используя диапазон значений высоты, уклон, экспозицию и изолинии. Вы также можете просмотреть линии перегибов, ребра треугольников, и узлы триангулированной поверхности. Когда набор данных LAS добавлен в ArcScene, минимальные ограничивающие рамки, соответствующие экстенту каждого файла LAS в наборе данных LAS, отображаются каждый раз, когда данные LAS отрисовываются в сцене. Эти рамки исчезают, когда каждый из файлов LAS загружается или перезагружается.
Шаги, необходимые для отображения поверхностей наборов данных LAS в ArcScene, приведены в следующих разделах: