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ArcGIS教程:3D Analyst基本词汇

ArcGIS教程:3D Analyst基本词汇

以下词汇是执行 ArcGIS 3D Analyst 扩展模块,特别是使用 ArcGlobe 和 ArcScene 执行 3D 可视化和分析任务时遇到的一些最常用的术语。

    以下词汇是执行 ArcGIS 3D Analyst 扩展模块,特别是使用 ArcGlobe ArcScene 执行 3D 可视化和分析任务时遇到的一些最常用的术语。

基本高度

    要素的基本高度是 3D 空间中显示要素或要素折点位置的高程。基本高度可直接源于要素几何(特定于 z 值要素)、属性值或表达式,或者参考的高程数据源。也支持各种高程源的组合,例如,相对于表面的高度要素。基本高度通常也称为高程值

功能性表面

    一种连续的、2.5D 表面的表达形式,此表面上所有位置的 x,y 坐标点处都只有一个高程值或 z 值。尽管功能性表面也可用于对许多其他类型的表面(如深海测探数据、单个地层或描述地理密度的统计面)进行建模,但其最常见的用途还是用于对表示地球表面的地形数据进行建模。Terrain 数据集、TIN 和栅格 DEM 都是功能性表面的操作对象。

纹理

    纹理(有时称为外观材质)是被粘贴到 3D 模型(如 3D 建筑物)的各个面上的图像。只有存储在地理数据库中的多面体要素支持纹理。请注意,源纹理图像会连同多面体的几何定义一起保存在 Shape 列中。

Z

    通过包含 z 值的对象将其高程或存储的 z 值考虑在内。具有 z 值的要素会将其 z 值存储到地理数据库(或 shapefile)的几何中,而具有 z 值的要素类或要素数据集则存储那些 z 值表示的单位和基准面。可以使用目录窗口创建新的 z 值要素类,也可以通过加载存储在表或电子表格中的数据来创建 z 值要素类。

细节层次 (LOD)

    细节层次是指在 2D 视图或 3D 视图中表示的对象的复杂性。通常在计算机图形中,要素的细节层次会在要素远离观察者时降低,或者基于对象重要性、视空间速度或位置的一些公式而减小。减小 LOD 可能会涉及对应用于要素的纹理和/或简化的几何进行概化。减小要素复杂性和详细程度会减小图形管线上的数据量,从而提升渲染性能。要素在远处或者在视图中移动得很快,因此减小详细程度不会明显降低视图的视觉质量。

拉伸

    拉伸是当实际 3D 要素不可用时,将 2D 要素生成 3D 对象的一种方法。拉伸是 ArcGlobe ArcScene 特有的图层属性,可将点、线和面分别垂直拉伸为线、墙面和箱体。拉伸是按比例进行的,所以不会产生变形。拉伸的作用很多,例如在 3D 视图中产生真实感或增强统计/属性信息(如人口)。也可以进行负向拉伸。将拉伸应用于几何要素的唯一条件是必须设置高程表面才能建立要素的基本高度。满足该要求之后,即可使用四种拉伸方法之一通过常量值或已计算的表达式在已知的表面位置处进行拉伸。

叠加

    叠加是通过定义图层角色(相对于其他图层)来确定图层在 3D 空间中存在方式的示例。叠加的图层使用其他图层作为其高程源,因此,该图层会将自身与其他图层要素、纹理(如果有)及地面细节进行叠加。可以使用一种从上到下的方法对指定为 ArcGlobe 中的叠加类别的图层做进一步编排,使这些图层以堆叠的方式显示出来。由于 ArcScene 不区分图层类别,因此如果要配置叠加行为,请使用图层属性代替内容列表进行次序调整。例如,点图层可以参考栅格表面来获取其基本高度信息,这与在 ArcGlobe 中创建叠加图层得到的结果是一样的。

浮动

    与叠加一样,浮动也是一种区分图层在其 3D 空间中存在方式的方法。在这种情况下,浮动用于显示不想放置在高程表面上的图层,例如,栅格数据、地下或地上设施、飞机和大气条件(如,云)。浮动图层通常独立于 3D 视图中的其他图层来定义它们的高度源;叠加图层通常与其他图层共享相同的表面数据。

栅格化

    3D 2D 模式下的栅格化是两种不同的概念。在 ArcGlobe 中,可将矢量数据以栅格化的方式进行渲染(显示)。因此,栅格化的 3D 图层看起来像是位于 ArcMap(一种平面图像)中并叠加在地球表面上。这在许多方面都十分有用,包括快速显示、缓解大型矢量数据源的消耗,从而可以通过在地球表面上叠加面要素而将面要素的内部与 terrain 相匹配。

3D 模型

    3D 模型是指任何存储为要素和/或规则数字集合的三维对象的表示,这些要素或规则数字几何通过渲染可以显示为二维图像。对象可以存储为用于定义对象外壳的线框(由不同的几何图元组成,如线、三角形及弯曲的表面),或者存储为实体(由通过参数定义或明确定义的 3D 对象组成,可以在这些对象之间执行加法或减法操作以生成更复杂的对象)。三维模型广泛应用于计算机图形领域,例如电影、动画、医疗可视化/模拟、建筑、工程、工业设计、航空、电脑游戏、化工及规划。这些 3D 模型可使用多种软件(如 SketchUp3D Studio Max Revit)手动构造。此外,3D 模型可由诸如 3D 扫描(雷达、声纳等等)等多种其他源生成或者从分析步骤中得。COLLADA 是当前常用的 3D 建模格式的示例。在 ArcGIS 中,3D 模型可用于表示 3D 空间中的点或者存储为多面体要素类中的要素。

多面体

    多面体是 ArcGIS 中的几何类型,用于表示 3D 对象的外形。多面体由一系列存储几何、颜色、透明度和纹理信息的面组成。面存储的几何可能为环、三角形、三角条带或 三角扇。面形成的外形可能表示完全封闭的要素(如球体),也可能表示开放式要素(如坡顶)。多面体可以作为 3D 符号来表示点或通过属性存储在要素类中。多面体通常用于存储典型的地理 3D 符号(如树木、路灯和公园长椅)以及专用的地理要素(如建筑物、桥梁和子表面地层)。

缓存

    缓存是一种在 ArcGlobe 中管理大量数据的机制。通过存储预渲染的信息来提升显示性能并缩短数据加载时间。ArcGlobe 在两个位置存储缓存,即内存和磁盘。内存缓存是可分配到每个当前正在使用的数据类型的 RAM 数量。磁盘缓存可在导航 3D 视图时保存 ArcGlobe 渲染的切片。它可根据需要自动执行,也可通过强制 ArcGlobe 生成完整缓存(整个数据集的切片)或部分缓存(特定 LOD 的切片)执行。由于只需将内存中的切片转出为磁盘上的切片,因此使用预先存在的缓存切片导航至某一位置可以大大提升显示性能。可在 ArcGlobe 选项 对话框的显示缓存选项卡上查看应用程序的缓存设置。同样,也可在图层属性 对话框的缓存选项卡上设置图层的缓存属性。

制图图层偏移

    应用于要素图层的垂直偏移,用于实现 ArcGlobe ArcScene 中的视觉效果。使用图层属性对话框,可通过常量值向上或向下(沿 Z 方向)移动整个图层。因为不应用任何数据更改,所以对要素的几何不产生任何影响。该方法通常用作在 3D 模式下提升”2D 要素的可视化技术,例如,从而高亮显示可能在其实际 3D 位置隐藏的重要位置/地标(如 3D 城市中的消防站)。在 3D 环境下编辑要素时,图层偏移不可用。

    扩展阅读:

    ArcGIS教程:3D Analyst基础知识(一)

    ArcGIS教程:3D Analyst基础知识(二)

    ArcGIS教程:3D Analyst基础知识(三

    ArcGIS教程:3D Analyst基础知识(四)

    ArcGIS教程:3D Analyst基础知识(五)