- •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!
Приоритет отображения слоев становиться особенно важным, если:
•Используется частичная прозрачность
•В одном и том же 3D пространстве находятся несколько слоев
•Несколько слоев используются для драпировки одной поверхности
В ArcMap порядок отображения слоев соответствует порядку их расположения в таблице содержания, снизу вверх. Слой, расположенный наверху таблицы содержания, закрывает остальные слои, которые расположены ниже. Эта методика частично используется в ArcGlobe, однако она работает не для всех типов слоев, а в ArcScene – отсутствует.
Порядок отображения слоев драпировки в ArcGlobe соответствует ArcMap. Эти слои отображаются в зависимости от своего относительного положения в категории Слои драпировки в таблице содержания.
Так же, как в ArcMap, слои отображаются в порядке следования в списке, снизу вверх, то есть слои, расположенные над другими, будут скрывать их.
Для изменения приоритета отрисовки следует изменить порядок слоев в пределах категории Слои драпировки.
При добавлении новых слоев драпировки в ArcGlobe наилучшее положение слоя в категории Слои драпировки будет определяться автоматически.
Плавающие слои в ArcGlobe имеют свой порядок отображения, основанный на их положении относительно поверхности глобуса, которая имеет порядок прорисовки 0.
Плавающие слои, расположенные над поверхностью, должны иметь положительные значения приоритета прорисовки, например, +1.
Плавающие слои, расположенные под поверхностью, должны иметь отрицательные значения приоритета прорисовки, например, - 1.
Абсолютное значение приоритета отрисовки должно отражать положение плавающего слоя относительно поверхности глобуса.
В ArcScene плавающие слои и слои драпировки используют параметр приоритета отрисовки, который определяет порядок их отображения.
Значения этого параметра могут быть от 1 до 10, где 1 означает наивысший приоритет.
Если два и более слоя расположены в одном 3D пространстве, слой с приоритетом 1 скроет слои с приоритетом 2 и более.
Понятия наблюдателя и цели
Экстент 3D изображения не может быть описан как простой прямоугольник, как это делается в 2D, поскольку трехмерные данные можно рассматривать под различными углами. Это означает, что навигация и экстент в 3D должны обрабатываться иначе, чем в 2D.
ArcGlobe и ArcScene используют объект-камеру для управления видимым экстентом в 3D. Положение камеры в трехмерном пространстве называется позицией наблюдателя. Точка в 3D пространстве, куда направлена камера, называется целью. Позиции наблюдателя и цели могут находиться в любом месте трехмерного пространства, что обеспечивает высокую гибкость.
Для перемещения по 3D изображению, используя объект-камеру, вы должны перемещать либо наблюдателя, либо цель, либо их вместе. Для упрощения этой задачи, доступны разнообразные интерактивные инструменты, которые позволяют манипулировать различными комбинациями наблюдатель-цель.
Использование объекта-камеры, в отличие от прямоугольного экстента, также означает, что традиционная 2D шкала не подходит для 3D. Масштаб данных, просматриваемых в 3D под непрямым углом, может прогрессивно меняться в процессе перемещения в зависимости от расстояния между наблюдателем и объектом. Данные, расположенные на переднем плане, будут иметь более крупный масштаб, чем данные заднего плана.
В тех случаях, когда в ArcGlobe необходим единый масштаб — например, при использовании масштабно-зависимого отображения
вArcGlobe — вместо традиционного двухмерного масштаба используется нормализованное расстояние до поверхности глобуса. Это значение вычисляется с использованием размера окна отображения и расстояния до поверхности глобуса, и отображается
встроке состояния в ArcGlobe. Однако, это не является абсолютной высотой наблюдателя.
Непрямые углы 3D отображения и видимый экстент данных
На рисунках показаны данные, наблюдаемые под различными углами. Одинаковые данные рассматриваются под прямым углом, под косым углом в 3D без рельефа и под косым углом с наложением данных на рельефную поверхность. Видимая область этих отображений показана на двухмерной обзорной карте.
Как видно, прямоугольники не подходят для хранения 3D экстента. Контуром зеленого цвета показан обычный двухмерный экстент. Контуром желтого цвета показана форма обзора в 3D под косым углом без использования рельефа. Расширение контура при удалении от точки обзора вызвано изменением масштаба, т.к. расстояние от наблюдателя возрастает. Красным контуром показано, как рельеф местности может скрыть от наблюдателя часть данных.
Понятие анализа видимости
Форма рельефа существенно влияет на то, что может видеть наблюдатель, находящийся в определенной точке.
Обзор, открывающийся из определенной точки, является важным элементом при оценке стоимости недвижимости, расположении телекоммуникационных вышек и т.д.
Дополнительный модуль ArcGIS 3D Analyst позволяет вам определить видимость между двумя точками поверхности вдоль заданной линии взгляда или зоны видимости по всей поверхности.