ArcGIS教程：3D Analyst基础知识（一）

爱地理 · 发表于 2014-3-19 16:01

　　创建 3D 视图
　　以三维形式查看数据能为您提供一个全新的认识。通过三维视图可以深入了解通过相同数据的平面地图不易察觉的内容。例如，您不必根据配置等值线来推断是否存在山谷，您能够实际看到山谷和感到谷底和谷脊的高度差异。
　　ArcGlobe 和 ArcScene 可用于构建多图层 3D 环境，并控制如何对各图层进行符号化、渲染各图层和在 3D 空间中定位各图层。还可以控制 3D 视图的全局属性，如照明度或垂直夸大。可以通过以下方式选择要素：使用要素的属性或要素相对于其他要素的位置，或者在场景或地球中单击各要素。可以在 3D 视图中以交互方式进行导航或者为查看器指定观察点和目标的坐标。
　　了解 3D 模式下的图层绘制顺序
　　图层绘制顺序直接影响到当两个或多个图层占据同一个 3D 空间时会显示哪些数据。当创建 3D 视图来确保显示最适合的数据时，需要注意图层的绘制优先级。例如，可能需要对进行渲染的高分辨率的航空像片给予比低分辨率的卫星影像高的优先级。
　　在以下环境中，图层绘制优先级显得特别重要：
　　· 使用部分透明度
　　· 多个图层共用同一个 3D 位置
　　· 多个图层在同一表面叠加
　　在 ArcMap 中，图层绘制顺序从内容列表的底部开始并向上移动。因此，位于内容列表顶部的图层将掩盖其下的任何图层。此方法已经部分传递到 ArcGlobe 中，但对于所有图层类型不一定都适用，而且在 ArcScene 中完全不适用。
　　ArcGlobe 中的叠加图层与 ArcMap 中的最为相似。这些图层使用其在内容列表的叠加类别中的相对位置来定义其绘制顺序。与 ArcMap 一样，图层将按照从下至上的排列顺序进行绘制，因此列表中较高位置处的图层会遮挡位于下方的图层。图层应在叠加类别中重新排序以调整它们的绘制优先级。当新的叠加数据添加到 ArcGlobe 中时，应用程序将试图将新图层自动放置在叠加类别中最佳位置。
　　在 ArcGlobe 中，浮动图层可根据各自相对于地球表面的位置指定绘制顺序，地球表面处的代表性绘制顺序值为 0。表面上方浮动图层的绘制优先级值为正，如 +1。表面下方浮动图层的绘制优先级值为负，如 -1。绘制优先级的绝对值应该反映浮动图层对于地球表面的相对位置。
　　在 ArcScene 中，浮动图层和叠加图层均通过绘制优先级图层属性来定义绘制顺序。绘制优先级值的范围介于 1 和 10 之间，其中 1 表示最高绘制优先级。如果两个或多个图层共享同一个 3D 空间，绘制优先级为 1 的图层将掩盖绘制优先级为 2 或更高的图层。
　　了解观察点和目标点
　　3D 视图的范围不能描述为一个简单的矩形(在 2D 中是这种情况)，因为数据可以从一个倾斜的 3D 角度进行查看(有关详细信息，请参阅以下小节)。这意味着 3D 模式下的导航和范围必须以不同于 2D 模式的方式来处理。
　　ArcGlobe 和 ArcScene 使用照相机对象来操作 3D 模式下的可见范围。照相机的 3D 位置称为观察点位置。照相机指向的 3D 位置为目标点位置。观察点和目标点位置可以位于 3D 视图中的任意位置处，具有极大的灵活性。
　　要使用照相机对象在 3D 视图中浏览，您必须移动观察点、目标点或者两点同时移动。可以使用带有许多观察点-目标点操作组合的各种交互式工具辅助您完成上述操作。此内容在ArcGlobe 中的 3D 导航概念和 ArcScene 中的 3D 导航概念中有更为全面的讨论。
　　使用照相机对象而非矩形范围也意味着传统的 2D 比例值在 3D 中并不适用。从倾斜的 3D 角度查看的数据将基于从观察点到数据的距离逐渐改变 3D 视图的比例。在前景中的数据的比例将比在背景中的数据的比例大。
　　对于 ArcGlobe 中需要一个比例的情况 - 例如，当使用 ArcGlobe 中与比例相关的渲染时 - 将使用到地球表面的归一化距离取代传统 2D 比例。该值使用显示窗口的大小和到地球表面的距离进行计算，并显示在 ArcGlobe 中的状态栏上。需要特别注意的是该值不是绝对观察点高程。
　　3D 倾斜角度和可见数据范围
　　下图表示从不同的角度查看到的数据。分别从正上方、从无 terrain 的倾斜 3D 角度和从数据叠加在 terrain 表面上的倾斜 3D 角度查看相同的数据。每个视图的可视区域已表示在随后的 2D 鹰眼图中。
　　从这些图形中可以看出，矩形不能用来存储 3D 范围。绿色轮廓表示了一个传统的 2D 范围。黄色轮廓表示了查看平面的 3D 倾斜视图的常规图形。轮廓远离前景移动时产生的分散现象是由从观察点的查看距离增加引起的比例变化所造成的。而红色轮廓则表示 terrain 会隐藏部分数据。
　　了解可见性分析
　　terrain 表面的形状将极大地影响站在给定点的人所能看到的表面范围。在确定房地产的价值、通信塔位置或军事力量的分布时，从某位置能看到什么非常重要。ArcGIS 3D Analyst 扩展模块可用于确定在表面上沿给定视线两点之间或在整个表面上的视域的可见性。
　　什么是视线?
　　视线是两点之间的一条线，可显示沿着该条线从观察点的角度能够看到或不能够看到表面的哪些部分。构造视线可用于确定是否可以从另一个点看到给定点。如果地形使得目标点不可视，沿着视线您可以看到障碍物位于何处以及哪些对象能够看到或不能够被看到。可视线段显示为绿色，而不可视线段显示为红色。线起点处的黑色点表示观察点位置。蓝色点表示观察点与目标之间的障碍点。线终点处的红色点表示目标位置。
　　要以交互方式构造视线，请在表面上方设置观察点和目标点的位置，然后单击观察点和目标点 - 一条表示视线的图形线会出现在这两个点之间。在上面的场景中，视线显示为绿色和红色 3D 线图形，它们沿表面分布。尽管您不能在 ArcScene 中构造视线，但您可以在 ArcMap 中创建一条视线，然后将其复制到场景中。更多教程请参考地理国情监测云平台。