- •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!
Описание |
ArcGlobe |
ArcScene |
|
Использование |
|
|
|
сервисов ArcGIS for |
Поддерживается |
Не поддерживается |
|
Server |
|
|
|
Запуск приложения с |
|
Поддерживается, но |
|
удаленного рабочего |
Не поддерживается |
||
не рекомендуется |
|||
стола |
|
||
|
|
Примеры применения 3D-анализа в ArcGIS Пример 1 - Рельефная карта округа
Данные: Имеются подробные данные по всему округу. Данные включают серии аэрофотоснимков, линии дорог, границы земельных участков, контуры строений, регионы землепользования и достопримечательности. В качестве данных высот у вас имеется большое количество листов DEM, которые покрывают всю территорию округа.
Цель: Создать трехмерную визуализацию округа для рекламных целей, например, изображения для брошюр и анимации для видеозаписей.
Наилучшим выбором является ArcGlobe, поскольку:
•Объем данных достаточно велик и, скорее всего, при использовании полного разрешения потребуется кэширование.
•Экстент охватывает большую площадь, на которой кривизна земной поверхности может иметь значение.
•Имеется серия листов DEM, которую необходимо обработать для создания единой поверхности высот.
Пример 2 Изучение локальных месторождений
Данные: Большая часть данных находится в области площадью в одну квадратную милю вокруг группы нефтяных скважин. У вас имеются аэрофотоснимки, полилинии 3D, обозначающие вертикальные шурфы, мультипатч данные по подземным соляным куполам и 2D линейные данные по нефтепроводам. Также у вас имеется растр DEM, охватывающий территорию примерно в 10 кв. миль вокруг скважин.
Цель: Создать трехмерную визуализацию нефтяных скважин, чтобы оценить эффективность и покрытие буровых работ.
Наилучшим выбором является ArcScene, поскольку:
•Используется небольшой объем данных.
•Область визуализации ограничена небольшим экстентом.
•Вы хотите представить данные в виде среза земной поверхности.
Пример 3 Построение виртуального города
Данные: Имеются контуры строений, центральные линии дорог, территории парков и транспортная инфраструктура города. Все эти данные основаны на модели прогнозирования на 15 лет вперед. Также, у вас имеется TIN, который можно использовать для создания рельефа.
Цель: Создать интерактивную среду отображения и анализа.
Для этой задачи подходит как ArcGlobe, так и ArcScene, поскольку:
•Объем данных не слишком велик.
•Оба приложения поддерживают необходимые опции присвоения символов.
•Оба приложения поддерживают графику для украшения 3D изображения, такую как 3D деревья, автомобили и элементы оформления улиц.
•Оба приложения поддерживают данные TIN, как источник данных о высотах.
Пример 4 – Анализ видимости для определения
места расположения вышки для наблюдения за лесными пожарами
Данные: Имеются растровые данные по высотам, типу растительности и пожароопасности. Также у вас имеются векторные данные по сети пожарных дорог и водоемам.
Цель: Определить лучшее местоположение для пожарной вышки в лесу. Наилучшим выбором является ArcMap, поскольку:
•Вам придется создавать большое количество растровых поверхностей, часть из которых будет временными, и использовать инструменты и модели геообработки.
•Вы не получите дополнительной информации, просматривая результаты анализа в 3D.
•Вы легко сможете скопировать итоговые растровые и векторные слои данных в ArcGlobe или в ArcScene, когда анализ будет завершен.
Редактирование в 3D
Как 3D редактирование соответствует редактированию в 2D?
Процесс редактирования в 3D соответствует редактированию в ArcMap.
•Включается сеанс редактирования для определенной рабочей области,
•вносятся изменения,
•затем завершается сеанс редактирования с сохранением или отказом от сохранения изменений.
Примеры операций, одинаковых для 2D и 3D данных:
•Доступность Редактирования шаблонов для создания новых объектов
•Использование инструментов Скетча для построения геометрии
•Возможность использования большинства функций построения, таких как Параллельно и Перпендикулярно
•Отмена/Повтор операций редактирования и построения скетча
•Редактирование атрибутов, включая возможность доступа к классам отношений
•Пакетное обновление в виде таблицы
Чем редактирование в 3D отличается от редактирования в 2D режиме?
Основное отличие между редактированием объектов в 2D и 3D состоит в использовании z-значений для геометрии.
При задании типа геометрии или класса объектов имеется возможность включения z-значений в поле Shape. Эта опция позволяет хранить информацию о высоте в геометрии пространственного объекта и является неотъемлемой частью 3D ГИС объектов. Z-значение хранится для каждой вершины x, y, поэтому точечный объект может иметь только одно z-значение, а линии и полигоны могут хранить отдельные z-значения для каждой вершины. При создании пространственных объектов с 3D геометрией необходимо уделить внимание всем трем координатам.