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1.3D视图分为全局场景和局部场景。在Geoscene Pro中两个场景可以自由切换。
1全局场景有固定的坐标系GCSWGS84、CGCS2000并在全球比例尺下展示全球范围。可以表示如全球的航线图或飓风轨迹图等效果。支持特定时间的高级时间照明和大气效果。
2局部场景用于较小范围的内容或者是不需要显示地球曲率的部分内容。如某园区的局部场景模型。可以使用GCS地理坐标系、PCS投影坐标系包括自定义的本地坐标系。可以更改数据的裁剪范围从而提高显示效率。支持表面分析。仅配置基础照明度设置和视觉效果。
2.照明设置增强视觉效果使地图更有三维感。比如应用地貌晕眩或山体阴影。
1全局场景力度更细支持全年不同时间段的大气光照、阴影以及照明度的设置
2局部场景设置简单配置基础阴影或照明度设置效果 两者的设置中都有一个eye-dome照明选项这是一项阴影技术可以在激光雷达数据中改善深度和等值线的感知。
3.在创建完场景后内容列表会有三维图层、二维图层前两个默认不加载内容和高程表面三个图层组。 高程表面定义地图或场景范围内的高度值至少包含一个表示地面的高程表面。默认加载WorldElevvation的全球高程在线的高程影像服务。还支持自定义高程源可以来源于
1栅格数据集DEM、DSM数字表面模型等
2TIN
3Web中的高程图层
4Web中的影像图层
5缓存高程影像服务默认:World Elevation3D/Terrain3D
其中3、4为基于Geoscene平台的托管服务。默认的3D视图不显示地下数据需要显示的话需要直接选中场景开启地下导航功能。
为了更好凸出高程间的差异可以设置垂直夸大。
4.3D导航
在二维中使用鼠标滚轮进行放大缩小使用左键弹出或平移。在三维中提供两个工具
1浏览工具鼠标滚轮旋转或倾斜右键进行缩放
2导航器位于视图窗格左下角 4.在新建全球场景后由于没有影像所以显示白色的球体。我们可以在“底图”中添加影像底图 在场景属性下照明度卡片中取消勾选“显示星空和晕圈”则背景变为白色 5.定位到广西十万大山附近发现坡度起伏不明显如下图所示 为了更好的显示坡度起伏效果我们可以将全局场景切换到局部场景视图。选择视图功能区选择左侧第二个局部选项 在局部场景中为了提高显示效率在场景属性中选择裁剪图层裁剪到自定义范围-当前可见范围 效果如下 随后可以选择地面图层、点击高程表面图层选项卡将垂直夸大参数放大为3. 效果如下 发现山体起伏更加明显了关闭底图后也可以发现高程地面数据的起伏效果 二、多面体和3D对象
Geoscene Pro中支持的数据类型总体如下 青色为Geoscene Pro的原生格式包括三维矢量要素点线面 绿色为软件原生支持的格式不需要进行数据转换可以直接在pro中加载并保留属性和分类信息但是该方式仅为只读方式的加载。最后两种需要在pro中利用地理处理工具进行转换后在软件中进行展示和分类。
1.三维矢量要素点线面带Z值 属性与二维矢量数据的要素类型和几何类型一致仅在坐标具有Z值上有区别。从图标上无法判断该数据是二维还是三维的点线面数据可以直接查看属性或属性表进行查看。 在Geoscene Pro中如何创建三维矢量要素
1创建要素类数据库上单击右键-创建要素类在几何属性中勾选Z值。属性表中的shape字段就会是对应点线面的Z值。 2二维矢量要素转化
①有高程属性——依据属性实现要素转3D工具 其中高度字段如果是点或面要素就直接选择高度字段如果是线要素可以设置两个字段分别是高度字段和终止高度字段以表示起点终点的高度。
②可找到地形数据——插值shape方法 将矢量数据贴合到表面也就有了Z值。表面数据可以来源于栅格的DEM、DSM、TIN、terrain数据集、Las数据集。 如果没有找到合适的高程来源无论是属性还是表面数据都没有。可以直接选中二维数据进行复制再粘贴到三维的矢量数据中但是该方法可能得到的Z值为0。
2.多面体和3D对象
多面体和3D对象是Geoscene Pro中真正用来存储和管理三维要素的多面体主要由环和三角形构成三角形又可以构成三角形条带和三角扇。多面体还存储了纹理、颜色、透明度等几何信息支持在软件中进行编辑建议存储仅数据库中。
3D对象构成与多面体完全相同区别是除了多面体要素外还增加了几个关联表用来存储高级材料。这些高级材料是基于物理的渲染也叫做PBR材料用来对玻璃或金属表面的着色。 多面体和3D对象的来源
1创建要素类默认勾选Z值 创建要素类之后就可以新建和编辑要素了
①交互式人工创建3D几何
②添加预定义形状几何形状比较特殊
③将来自于第三方建模软件的精模放置到指定位置3ds/dae/flt/obj/gltf/GLb
3.实操创建并草绘多面体
1创建要素类 2创建要素编辑功能区 双击“咖啡厅” 选择第一个“创建模型几何”用来对多面体进行草绘 进行描绘将鼠标放在区域内当绿色小球变为红色时代表可以对其进行拖拽和拉伸。 也可以右键设置高度如10米 效果如下 放大后进行屋顶的绘制 选中中线对中线进行拉伸 同理可以添加门以及房屋附属小屋等如下图所示 在编辑功能区中选择多面体纹理可以加载纹理纹理可以从网络上获取图片并贴到上面 简易粗略贴图效果如下 4.二三维矢量数据转换
3D图层转要素类工具
1加载二维矢量数据包含楼层数PS楼高楼层*3通过拉伸参数设置 2打开属性表后在要素图层选项卡中选择类型并输入层高或表达式基本高度 效果如下 其中黑线影像视觉效果可除去则得到白模效果
双击符号-属性-图层-去掉单色笔画图层 效果如下 3由于原本的shp文件不含有Z值所以需要进行3D图层转要素类输出多面体 5.依据rpk规则包生成多面体 rpk规则包源自CityEngine软件使用规则驱动建模三维模型。可按不同类型进行渲染并支持对其参数进行动态调整。规则文件自带纹理贴图。 使用“基于CityEngine规则转换要素”工具。规则包需要导入一个有某风格贴图的rpk文件。 6.使用传统建模软件
精模转换为多面体前提1数据量大 2已经提前设置好模型正确位置若模型位置不正确需要设置对应位置和单位 1.导入3D文件时如果是侧面则需勾选Y轴向上选项如果不支持模型可以使用“数据互操作工具”中的快速导入工具该工具需要自行安装并获得许可。
2.格式化点符号适用于数据量少或对位置要求不严格的地方
1符号化3D模型标记——改单位pt-米图层属性-显示-以实际单位显示3D符号 23D图层转要素工具
3.可以在编辑状态下替换模型有利于交互式的更新和新内容创建替换多面体选项卡
4.可以利用“将3D格式添加到多面体”工具将3D格式添加到多面体有利于多面体要素类启动PBR中的照明、反射率、纹路等可视化效果
三、BIM
三位建筑信息模型通过数字信息仿真模拟建筑物所具有的真实信息。
在Geoscene Pro中原生支持Revit文件。 revit文件对应的建筑物结构是按照外墙、建筑、结构、机械、管线进行组织。revit类别对应具体要素类比如房间、楼梯、墙壁等。在pro中增加了一组派生要素类Floorplan这些要素类应用于室内制图支持对BIM数据的交互式剖切分析对revit纹理贴图的原生支持。
1.配准本身没有坐标系的概念为了将其放在指定位置就需要进行配准。 2.revit转为多面体BIM文件至地理数据库——需安装拓展文件由于专业需求不同故没有进行实操仅为教程示例截图。
在地图选项卡中添加数据选择revit文件导入即可。然后定义坐标点击数据-管理-定义坐标 随后地理配准可以使用书签。先将视图定义到合适位置地理配准-移至显示微调即可。 3.剖切分析选择数据-分析功能区-探索性3D分析-剖切或其他需要的分析。 剖切分析前 剖切分析后水平 四、激光雷达数据Lidar
激光雷达是一项光学遥感技术,它利用激光探测及测距,可采集非常密集的3D 要素采样点也称点云数据常见的点云文件为LAS、ZLAS优化的LAS。 在Geoscene Pro中利用LAS数据集和镶嵌数据集进行三维点云数据的管理和分析是一个强大的功能特别适用于大规模地形和城市建模。LAS数据集.lasd是一种用于高效存储和管理激光雷达LiDAR点云数据的格式尽管其本身不直接存储于地理数据库中但可以通过引用的方式与数据库中的其他要素类关联实现空间信息的一体化管理。 点云的分类是三维数据处理的关键步骤之一它允许用户根据不同的属性如反射率、高度等对点云进行分组从而区分地面、植被、建筑物等不同类型的地物。在Geoscene Pro中点云分类包括手动重分配分类和自动分类两种方式。重分配分类通常是在原始点云分类存在错误或需要细化分类的情况下采用而自动分类则基于算法自动识别并标记点云中的特征类型如地面点、建筑物、噪点等甚至能够识别并分类那些在原始数据中被标记为相同类别的重叠区域。 此外从已分类的点云数据中Geoscene Pro提供了高级的提取功能包括但不限于
1电力线路提取通过识别并跟踪点云中的线性特征可以自动提取出电力线路的位置和走向这对于电力设施规划和维护至关重要。
2建筑物多面体提取将分类为建筑物的点云转换成三维多边形模型生成精确的建筑物外形适用于城市规划、建筑设计等领域。
3数字高程模型DEM和数字表面模型DSM生成基于地面点云生成DEM反映地形的真实起伏而DSM则考虑所有点云的高度信息包括建筑物和植被用于展现地表的真实形态。
4树木提取从植被点云中识别单个树木的位置、高度和树冠范围对于森林资源管理和生态研究具有重要意义。
1.点云数据的管理
在las文件的目录上新建las数据集 在属性中添加文件 将lasd文件添加至视图中并浏览 随后进行分类首先我们对地面点进行分类首先在符号系统中把整体渲染方式更改为按类渲染 随后自动分类 地面检测方法中的传统分类和大胆分类使用于地形起伏大的地区。 分类效果如下棕色的就是分类出的地面点。 还可以只显示地面上的分类点在外观选项卡中选择LAS点选择地面。或在图层属性中修改。 效果如下 同理对建筑物进行分类选择激进是因为它对异常值容忍度高 运行后发现图像好像没变化点击属性-LAS过滤器如下勾选建筑物其他不选 效果如下 2.LAS数据集转栅格 点云的采样间隔为0.3采样值与采样间隔接近DEM精度比较好。
转多面体同理简化容差依旧是0.5。 在生成最终建筑物多面体之前可以加载建筑物地面数据进行观察处理后还可以通过用作栅格的LAS点统计工具来提取二位建筑地面。最后使用LAS建筑物多面体工具即可。 五、体元栅格 体元栅格Voxel Grid是一种三维数据结构用于表示空间中的连续体或离散体。在GeoScene Pro中体元栅格通常用于三维地质建模、地形分析和遥感图像处理等领域。体元栅格由一系列规则排列的立方体组成每个立方体称为一个体元Voxel体元可以存储一个或多个变量如温度、湿度、地质属性等 在Pro中可利用工具对Z进行插值生成一个地统计图层文件。将文件到处成为体元栅格图层。利用3D GA图层转NetCDF工具后导出.nc文件。加载到Pro中的.nc文件就是体元栅格。
1.加载.emu数据海洋环境数据包含湿度、粘度、溶解氧无机盐等 2.在工具栏搜索3D经验贝叶斯工具 注意若出现045063“必须对输入要素进行投影。 地理坐标系不受支持。” 报错需要现在“投影”工具中将点转化为投影坐标系如高斯六度19号带。
结果 3.3D GA转NetCDF工具可以将多个数据合并到一个体元栅格中。 4.在添加数据-多维体素图层中添加体元栅格 由于本人的软件安装并未安装相关插件没有全部安装所有功能故本步骤并没有实际操作实现。下图为官方教程截图。 六、场景图层 场景图层是指那些经过优化专门用于在场景中显示大量三维3D数据的图层。这种类型的图层设计用来高效地管理和渲染复杂的三维数据集使得用户能够在三维环境中探索和分析地理信息。 场景图层的一个关键特点是它们能够处理和展示大量的三维对象比如建筑模型、地形表面、植被以及其他地理实体。这些图层通常支持高级的渲染技术和性能优化以确保即使在数据量极大的情况下也能保持流畅的交互体验。支持Geoscene全系列软件。 I3sIndexed 3D Scene Layer Specification是一种开放的三维数据标准由开放地理空间联盟Open Geospatial Consortium, OGC制定。I3s旨在提供一种高效的方式来存储、传输和可视化大规模的三维地理数据。这种数据标准特别适合于处理城市规模的三维模型、地形数据、点云数据以及其他类型的三维地理信息。 按场景类型不同提供多种工具
倾斜摄影模型 倾斜摄影模型是一种通过倾斜摄影技术创建的三维模型该技术涉及从多个角度通常是五个角度一个垂直角度和四个倾斜角度同时拍摄地面物体的影像以捕捉建筑物顶部和侧面的详细信息。这些影像随后通过摄影测量学的方法进行处理生成精确的三维模型。倾斜摄影模型通常用于城市规划、灾害管理、文化遗产保护等领域。 常见格式包括OBJ、OSGB、FBX、STL 有两种方法将倾斜摄影模型转化为场景图层 该部分暂时不做演示后续可根据需要完善操作。
七、三维分析 该部分个别分析需要安装深度学习插件未安装无法运行。 由于缺少数据无法进行演示操作可以执行观看官方教程最后的演示视频。
