3D 分析基本词汇

以下词汇是使用 3D 分析时会遇到的一些最常用的术语,尤其是使用 ArcGlobe 和 ArcScene 执行 3D 可视化和分析任务时。有些定义可参考描述更为全面的其他文档。

术语

描述

基本高程

要素的基本高程是 3D 空间中显示要素或要素折点位置的高程。基本高程可来源于要素几何(对于 z 值要素)、属性值或表达式,或者引用的高程数据源。也支持组合来源,例如,相对于表面的高度要素。基本高程通常也称为“高程值”。

函数面

函数面表示连续的 2.5D 表面,此表面上所有位置的每个 x,y 坐标都只有一个高程值或 z 值。尽管函数面也可用于对许多其他表面类型(如深海测探数据、单独的地层或描述地理密度的统计面)进行建模,但函数面最常见的用途还是对表示地球表面的地球数据进行建模。terrain 数据集、TIN 和栅格 DEM 都是函数面的示例。

纹理

纹理(有时称为“外表”或“材料”)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 值

通过包含 z 值的对象可了解其高程或存储的 z 值。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,以及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。

详细程度 (LOD)

详细程度是指在 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,要素的详细程度会在要素远离观察者时减小,或者基于对象重要性、观察空间速度或位置通过某些其他公式而减小。减小 LOD 可能会涉及对应用于几何的要素和/或简化的纹理进行概化。减小要素复杂性和详细程度会减小图形管线上的工作量,因而可提升渲染性能。通常,减小详细程度不会明显降低视图的视觉质量,因为要素在远处,或者要素在视图中移动得过快。

拉伸

实际 3D 要素不可用时,用于将 2D 要素生成 3D 对象的一种方法。拉伸是 ArcGlobe 和 ArcScene 的特定图层属性,可将点、线和面分别垂直拉伸为线、墙面和箱。拉伸方法按比例进行拉伸,所以不会产生变形。拉伸有许多用途,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要求是必须设置高程表面方可建立要素的基本高程。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 空间中存在方式的一个示例。叠加的图层使用其他图层作为其高程的源,因此,该图层会将自身与其他图层要素、纹理(如果有)及 terrain 详细信息进行叠加。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。由于 ArcScene 不区分图层类别,因此如果要配置叠加的行为,请使用图层属性代替内容列表。例如,点图层可以参考栅格表面来获取其基本高程信息,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、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 与 2D 模式下的栅格化是两种不同的概念。ArcGlobe 中的技术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而将面的内部与 terrain 相匹配。

有关详细信息,请参阅栅格化 3D 要素

3D 模型

3D 模型是指任何存储为要素和/或规则的数字集合的三维对象的制图表达,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 模型可以通过使用多种软件包(如 SketchUp、3D Studio Max 和 Revit)手动构造。此外,3D 模型可由多种诸如 3D 扫描(雷达、声纳等等)等其他源生成或者从分析步骤中获得。COLLADA 是当今常用的 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(Multipatch)

多面体是 ArcGIS 中的几何类型,用于表示 3D 对象的外壳。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。面形成的壳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)。多面体可以用作 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。它可以通过存储预渲染的信息来提升显示性能和缩短数据加载时间。ArcGlobe 在两个位置存储缓存,即内存中和磁盘上。内存缓存是可分配到每个使用的数据类型的 RAM 数量。磁盘缓存可在导航 3D 视图时保存 ArcGlobe 渲染的切片。可以自动保存(根据需要)或者通过强制 ArcGlobe 生成完全缓存(整个数据集的切片)或部分缓存(特定 LOD 的切片)进行保存。使用预先存在的缓存切片导航至某一位置可以提升显示性能,因为只需将内存中的切片转出为磁盘上的切片即可。可以在 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,也可以在图层属性 对话框的缓存选项卡上设置图层的缓存属性。

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7/10/2012