arcview+3D建模

实习八、三维建模 Ex11：三维建模 一、 目的 三维分析模块是ArcView一个重要的扩展模块，通过三维模型的建立 ，从透视三维的角度对空间数据进行可视化观察，直观地显示和查询数据，实现对表面模型的分析。通过本次实习，我们应： 1、​ 加深对三维地形、地貌的认识； 2、​ 熟练掌握ARCVIEW中建立三维模型的技术方法。 3、​ 结合实际，增强三维分析帮助解决地学空间分析问的能力。 二、 实验准备 1、 软件准备：Arcview 2、 数据准备：位于gis14\data 下 有两个子目录 1 和 2 设置工作目录： 三、 实验内容 1、 三维场景的创建 方法一： (1)​ 打开ArcView，点击【File】下的【Extensions】 中的“3D Analyst”复选框来添加三维分析模块。 (2)​ 激活位于左侧的3D Scenes（三维场景）图标； (3)​ 单击NEW打开一个新的三维场景； (4)​ 按下 （Add Theme图标按钮），分别添加并激活terlk-clip1、cal2层面； (5)​ 打开并点击三维场景中的按钮 ，以显示这几个层面（见图1）； 图1. 没有对各层面进行三维属性定义之前的三维显示 (6)​ 激活cal2层面，再点击【Theme】菜单下的【3D Properties】，设置【3D Properties】（见图2）下的Base heights为Surface选项，Surface的文件名为cal2层面的文件名，设置高程的偏移量(Offset Heights)为0。选中 Show Shading for features 前的检查框 图2. 3d Theme Properties对话框 (7)​ 然后激活层面terlk-clip1，点击【Theme】 下的【3D Properties】，[Surface]设置与Cal2相同。为了清楚显示Terlk-Clip1，可以设置Offset Heights的值为3。 (8)​ 点击【3D Scene】菜单下的【properties】，修改设置三维场景的属性。设置三维场景的垂直放缩因子（Vertical exaggeration factor）为1，背景色（Background color）为白色，太阳方位角（ Sun azimuth）为Northeast,太阳高度角（ Sun altitude）为Low。 图3是这两个层面的三维显示。 图3. cal2和terlk-clip1的三维显示 选做： 在创建好的3维场景可以导出为VRML 文件，导出的VRML 文件可以用其它第3方的软件查看，并进一步制作成视频。（在gis14\Glview 下有一个软件Glview，可以查看VRML 文件） VRML: Virtual Reality Modeling Language ,虚拟现实造型语言 ArcView 将3维场景导出为 VRML( .WRL) 的方法是运行菜单命令： 方法二： (1)​ 打开ArcView中的已有视图，点击【View】下的【3D Scene】； (2)​ 在随后出现的对话框中，系统会出现两个选择，询问选择以层面（Themes）方式来添加到三维场景，还是选择以图象（Image）的方式来添加到三维场景。在本例中，选择“层面（Themes）”方式，再点击OK确认。 (3)​ 在创建的三维场景中，激活cal2层面，点击【Theme】 下的【3D Properties】命令，设置【3D Properties】下的Base heights为Surface选项，Surface的文件名为cal2层面的文件名； (4)​ 同样，激活层面terkl-clip1，点击【Theme】 下的【3D Properties】，设置Offset Heights的值为3。 (5)​ 点击【3D Scene】菜单下的【properties】，修改设置三维场景的属性，包括三维场景的垂直放缩因子、背景色、太阳方位角、太阳高度角。 (6)​ 如果想要修改三维场景的名称，则可以通过点击【3D Scene】菜单下的【properties】，修改Name项则可。 2、 二维多边形数据的三维显示 (1)​ 打开ArcView，双击位于工程左侧的3D Scenes（三维场景）图标，打开一个新的三维场景； (2)​ 按下Add Theme图标按钮，添加二维矢量数据：bldg及Util，Image数据：Ortho.lan；（数据在 data\2\ 下） (3)​ 打开并激活主题：Ortho.lan ，点击【Theme】 下的【3D Properties】命令， 点击左边窗口的 Open 按钮，显示上面的的对话框，在此对话框中，指定一个Tin表面，影像数据图层Ortho 将从这个表面获取高程信息。其它设置如左图 (4)​ 打开并激活主题Bldg,执行菜单命令[Theme Properties],编辑多边形主题的3D properties的值：Base Heights的值设为Surface项，Surface的文件名为dtm-Tin层面的文件名，偏移量设为0，延伸值的设定须点击这一项右侧的按钮 ，则在随后出现的对话框左侧会出现多边形主题的所有属性字段，双击建筑物高度字段[Height]，再点击OK确认，Extrude by的选项设为“Adding to base height” (5)​ 点击【3D Scene】 下的【Properties】命令，设置背景色、垂直缩放因子（Exaggeration）、太阳高度角、太阳方位角的值；为了更直观的显示可以设置一个较大的夸张系数（Exaggeration） (6)​ 打开并激活Util 主题，并设置其3D属性，指定表面DTM_tin 为获取高程的数据源， 指定垂直偏移量为2 (7)​ 双击多边形主题Bldg的图例，打开图例编辑器，将Legend Type设置为Unique Value，将Value Field设置为ID，点击Apply确认，则每个建筑物的颜色都不同。结果见下图 3、 3D Shape文件的建立 (1) 用一个点主题的属性字段代表高度创建三维点主题 1)​ 新建一个视图，加载矢量专题：Wells。 2)​ 激活点主题Wells.shp；点击【theme】菜单下的【convert to 3D shapefile】； 3)​ 选择Attribute为【Get Z values from】 的选项，按Ok确定； 4)​ 从出现的下拉列表中，选择Wtab_Elev为三维点主题的高程值； 5)​ 在随后出现的对话框中，输入新的点主题的文件名Wells3D.shp，并按OK确认； 6)​ 在询问是否将新建的SHAPE文件添加为一个主题时，选择yes； 新生成的点主题，是一个三维的点集，每个点都有三个值（x, y, z），（x, y）表示点的坐标，z 表示其高程值或某一方面的属性值。 (2) 根据表面模型的值来创建三维线主题 1)​ 新建一个视图，加载线要素主题Roads.shp 和TIN 数据：DTM_tin 2)​ 激活线主题roads.shp； 3)​ 点击theme菜单下的【convert to 3D shapefile】； 4)​ 选择Surface为【Get Z values from】 的选项，按Ok确定； 5)​ 从出现的对话框中，选择表面模型的文件名为DTM_tin； 6)​ 在随后出现的对话框中，输入新的线主题的文件名roads3d.shp，并按OK确认； 7)​ 在询问是否将新建的SHAPE文件添加为一个主题时，选择yes。 得到的这个三维线主题，因为和表面是同一高程，所以在三维场景显示时，可以把表面主题关闭，或者在设置线主题的三维属性时，给Offset heights选项输入一个小值(比如3)，将线层面的高程相对于表面提高几个单位。为了比较直观的显示可以设置一个垂直夸张系数（菜单命令：[3 D Scene]->[Properties。。。]）