Eine lokale 3D-Szene entwerfen
Daten herunterladen und ein Projekt erstellen
Zunächst laden Sie Daten und Kartenpakete herunter, die Sie für das Lernprogramm verwenden. Nachdem Sie die .zip-Datei heruntergeladen haben, erstellen Sie in ArcGIS Pro ein Projekt, das auf einer lokalen Szene basiert.
- Laden Sie den komprimierten Ordner PortBuilding_WithCage.zip herunter, und extrahieren Sie die Daten am gewünschten Speicherort auf Ihrem Computer.
- Starten Sie ArcGIS Pro.
- Melden Sie sich bei Ihrem ArcGIS-Organisationskonto an.
Hinweis:
Wenn Sie über kein Organisationskonto verfügen, informieren Sie sich über die Optionen für den Zugriff auf die Software.
- Klicken Sie unter Neue Projekte auf Lokale Szene.
- Geben Sie für Name die Zeichenfolge Scene-Level-Properties ein. Übernehmen Sie für Speicherort den Standardordner Projects.
- Klicken Sie auf OK, um das Projekt zu erstellen und eine leere lokale Szene zu öffnen.
Die Webszene suchen und öffnen
Sie haben nun ein Projekt und eine lokale Szene und fügen als Nächstes Inhalt hinzu, der in ArcGIS Online veröffentlicht ist.
- Klicken Sie im Bereich Katalog auf die Registerkarte Portal. Klicken Sie auf die Schaltfläche ArcGIS Online.
- Geben Sie in der Suchleiste die Zeichenfolge Boston 911 ein, und drücken Sie die Eingabetaste.
- Klicken Sie in der Liste der Suchergebnisse mit der rechten Maustaste auf Boston 911 Calls (Simulated), und wählen Sie Hinzufügen und öffnen aus.
Die veröffentlichte Szene wird geöffnet und zeigt 3D-Layer an, die Gebäude, die Positionen der Notrufe und sowie die geschätzte XYZ-Genauigkeit der Position, an der ein Notruf getätigt wurde, darstellen.
- Üben Sie mit dem Mausrad das Neigen der Szene und das Navigieren in der Szene.
Mit Szenenbeleuchtung arbeiten
Nichts beeinflusst die visuelle Wirkung einer Szene mehr als die Beleuchtungseinstellungen. Mit den Beleuchtungseinstellungen definieren Sie die Position der Lichtquelle für die Szene und legen fest, ob Features Schatten werfen, wie der Himmel angezeigt wird und ob die Terrain-Oberfläche geschummert ist. Sie können die Beleuchtungseinstellungen auf einen bestimmten Moment festlegen, der dem Zweck der Szene entspricht, beispielsweise den Zeitpunkt der Landung eines Flugzeugs, oder sich ganz von ästhetischen Aspekten leiten lassen. Sie experimentieren mit verschiedenen Beleuchtungseinstellungen, um herauszufinden, welche sich für die Szene am besten eignet.
- Klicken Sie auf dem Menüband auf die Registerkarte Karte. Klicken Sie auf Lesezeichen, und wählen Sie Area of interest aus.
- Drücken Sie die Taste B, und klicken Sie gleichzeitig auf den Bildschirm, um den Betrachtungspunkt der Kamera so zu neigen, dass der Horizont sichtbar ist.
Als Nächstes legen Sie einige Beleuchtungseigenschaften in den Eigenschaften der Szene Boston 911 Calls (Simulated) fest.
- Doppelklicken Sie im Bereich Inhalt auf Boston 911 Calls (Simulated).
Das Fenster Karteneigenschaften: Boston 911 Calls (Simulated) wird angezeigt.
- Klicken Sie auf die Registerkarte Beleuchtung. Nehmen Sie im Abschnitt Beleuchtung definiert von die folgenden Änderungen für Datum und Uhrzeit vor:
- Geben Sie für Datum/Zeit die Zeichenfolge 15.04.2017 6:00:00 Uhr ein.
- Wählen Sie für Zeitzone die Option (UTC-05:00) Eastern Time (US und Kanada) aus.
- Vergewissern Sie sich, dass das Kontrollkästchen Für Sommerzeit anpassen aktiviert ist.
- Klicken Sie auf OK.
Die Szene wird aktualisiert und zeigt jetzt die Sonne, die gerade über den Horizont steigt. Das sieht zwar gut aus, aber möglicherweise stellen Sie fest, dass die Schummerung der nicht der Sonne zugewandten Gebäudeflächen dazu führt, dass die Flächen zu einem einzigen Farbfleck verschmelzen.
Um besser zwischen Features und Flächen von Gebäuden zu unterscheiden, fügen Sie den Gebäuden Kanten-Rendering hinzu.
- Blenden Sie im Bereich Inhalt den Layer Buildings ein, und klicken Sie auf das Symbol.
Der Bereich Symbolisierung wird angezeigt. Hier können Sie die Eigenschaften des Symbols für den Layer ändern, damit es anders angezeigt wird. Sie wählen eine Textur mit Kanten aus, um die Gebäude klarer darzustellen.
- Klicken Sie im Bereich Symbolisierung – Buildings auf der Registerkarte Galerie auf das Element Weiß (Texturen verwenden) mit Kanten.
Dadurch, dass die Linien an den scharfen Grenzen von Gebäudekanten gerendert werden, ergibt sich eine optische Trennung.
In der aktuellen Anzeige wird die rötliche Färbung der Atmosphäre bei niedrigem Sonnenstand nicht berücksichtigt. Um die Lichtverhältnisse am Morgen realistischer darzustellen, passen Sie die atmosphärischen Einstellungen an.
- Doppelklicken Sie im Bereich Inhalt auf Boston 911 Calls (Simulated), um das Fenster Karteneigenschaften zu öffnen.
- Aktivieren Sie auf der Registerkarte Beleuchtung unter Atmosphärische Beleuchtung das Kontrollkästchen Atmosphärische Effekte anzeigen, und klicken Sie auf OK.
Die Szene wird aktualisiert. Der Tönungseffekt ist sehr ausgeprägt.
- Öffnen Sie die Karteneigenschaften für Boston 911 Calls (Simulated).
- Ändern Sie auf der Registerkarte Beleuchtung die Einstellung für Datum und Uhrzeit in 15.04.2017 6:30:00 Uhr, und klicken Sie auf OK.
Die Szene wird aktualisiert, und der Tönungseffekt ist jetzt deutlich abgeschwächt.
Als Nächstes fügen Sie der Szene Schatten hinzu, um ein realistischeres Ergebnis zu erzielen.
- Aktivieren Sie im Fenster Karteneigenschaften: Boston 911 Calls (Simulated) auf der Registerkarte Beleuchtung die Option Schatten in 3D anzeigen. Ändern Sie für Datum und Uhrzeit die Zeit in 15.04.2017 8:30:00 Uhr.
- Klicken Sie auf OK.
Die Szene wird aktualisiert. Jetzt sehen Sie die von den Gebäuden geworfenen Schatten. Die Schatten basieren auf den aktuellen Beleuchtungseinstellungen.
Hinweis:
Schatten können die Darstellungs-Performance beeinträchtigen und werden beim Anzeigen von größeren Entfernungen automatisch aus der Anzeige entfernt. Sie haben zwar die atmosphärischen Effekte nur in einer kleinen, lokalisierten Ansichtsausdehnung angezeigt, aber Sie sollten berücksichtigen, dass diese Effekte für den gesamten Planeten in einer Szene berechnet und angewendet werden.
- Klicken Sie auf dem Menüband auf der Registerkarte Karte in der Gruppe Navigieren auf die Schaltfläche Volle Ausdehnung.
- Klicken Sie auf die Szene, und verschieben Sie den Cursor, um den Planeten und Nordamerika zu schwenken.
Erwartungsgemäß wird Boston seit Kurzem von der Morgensonne beschienen. Sie können auch sehen, in welchen anderen Bereichen des Planeten die Sonne zur gleichen Zeit aufgeht. Wenn Sie den Planeten weiter schwenken, können Sie die Sonne und den Mond in der Entfernung sehen. Beide sind dem Datum und der Uhrzeit entsprechend richtig modelliert.
Für viele Szenen sind derartige Effekte nicht erforderlich. Bei einfachen Szenen sollten Sie nur sicherstellen, dass die Szene unabhängig von der Navigationsposition gut beleuchtet ist. In diesen Fällen können Sie festlegen, dass die Beleuchtung für die Szene auf der aktuellen Kameraposition basiert.
- Öffnen Sie im Bereich Inhalt die Eigenschaften für Boston 911 Calls (Simulated).
- Führen Sie auf der Registerkarte Beleuchtung die folgenden Aktionen aus:
- Deaktivieren Sie das Kontrollkästchen Atmosphärische Effekte anzeigen.
- Deaktivieren Sie das Kontrollkästchen Schatten in 3D anzeigen.
- Klicken Sie auf die Option Mittag an Kameraposition, um diese Option zu aktivieren.
- Klicken Sie auf OK. Zoomen Sie zurück auf Boston.
Unabhängig davon, auf welchen Bereich Sie zoomen oder schwenken, wird die Beleuchtung jetzt einheitlich von oben angezeigt.
- Klicken Sie im Bereich Inhalt mit der rechten Maustaste auf Call Locations, und wählen Sie Auf Layer zoomen aus.
Die Szene wird aktualisiert und zeigt jetzt die Ausdehnung der Features im Layer Call Locations an.
Als Nächstes experimentieren Sie mit Werkzeugen für die 3D-Navigation.
Eine Szene mit dem Steuerelement "Bildschirm-Navigator" erkunden
In 3D zu navigieren und dabei zu wissen, in welcher Richtung Norden liegt, ist manchmal schwierig. Für beides können Sie ein Bildschirm-Steuerelement (Navigator) zur Hilfe nehmen.
Hinweis:
Falls der Navigator nicht unten in der Szene angezeigt wird, klicken Sie mit der rechten Maustaste auf eine beliebige Stelle in der Szene, und klicken Sie auf Navigator, um diesen zu aktivieren. Die Szene wird aktualisiert, und das Steuerelement Navigatorwird angezeigt.
- Klicken Sie im Steuerelement Navigator auf den Nordpfeil, um die Szene nach Norden auszurichten.
Jetzt ist die Szene nach Norden ausgerichtet.
- Klicken Sie im Navigator-Steuerelement auf den äußeren Ring, und schwenken Sie in die Richtung des Zeigers. Der Ring wird beim Schwenken blau hervorgehoben.
Sie können das Steuerelement Navigator erweitern, um erweiterte 3D-Navigationsoptionen anzuzeigen.
- Klicken Sie im Steuerelement Navigator auf die Schaltfläche Vollständige Steuerung anzeigen.
- Neigen und drehen Sie die Szene mithilfe des inneren Ringes.
- Verwenden Sie den Pfeil nach oben und den Pfeil nach unten, um die Kamera vertikal nach oben bzw. nach unten zu bewegen.
- Verwenden Sie die Schaltflächen Vorwärts zoomen und Rückwärts zoomen, um vorwärts bzw. rückwärts zu zoomen.
- Klicken Sie auf den inneren Ball des Navigators, um sich in der Szene umzusehen.
- Experimentieren Sie weiter mit dem Steuerelement Navigator.
Eine Karte in das Projekt importieren
In den vorherigen Schritten haben Sie mit der Szene "Boston", einer globalen Szene, gearbeitet. Ihr Inhalt wurde auf einem sphäroidischen Globus gerendert, und ihr Beleuchtungsmodell basierte physikalisch auf einer Umlaufbahn um die Sonne. Sie können auch in einer lokalen Szene mit Ihren Daten arbeiten, wobei der Inhalt in einem projizierten Raum oder einem Raum mit flacher Darstellung der Welt gerendert wird. Diese Ansicht wird häufig als Aquariumsansicht bezeichnet. Lokale Szenen eignen sich gut für Inhalte mit geringer Ausdehnung wie beispielsweise einen Campus oder einen Bergbaustandort sowie für wissenschaftliche Visualisierungen. Außerdem bietet eine lokale Szene den großen Vorteil, dass sie im nativen Koordinatensystem der Daten gerendert werden kann. Daher wird dieser Ansichtstyp beim Bearbeiten von 3D-GIS-Features empfohlen.
- Klicken Sie auf dem Menüband auf die Registerkarte Einfügen. Klicken Sie in der Gruppe Projekt auf Karte importieren.
- Navigieren Sie zu dem Speicherort, an dem Sie das Kartenpaket extrahiert haben. Wählen Sie PortBuilding_WithCage.mpkx aus, und klicken Sie auf OK.
Daraufhin wird eine lokale Szene mit dem Namen PortBuilding geöffnet. Sie zeigt ein 3D-Modell eines Gebäudes im Hafen von Long Beach, Kalifornien an.
Die Grundkarte deckt eine große Ausdehnung ab, die nicht benötigt wird. Sie können diesen Inhalt auf Ihren Interessenbereich (Area of Interest, AOI) zuschneiden, indem Sie eine Ausdehnung für die Szene festlegen.
- Klicken Sie im Menüband auf der Registerkarte Karte auf Lesezeichen, und wählen Sie Set the Extent aus.
Die Ausschneideausdehnung entspricht einem nach Norden ausgerichteten Rechteck, mit dem dieses Lesezeichen übereinstimmt. Beim Festlegen einer eigenen benutzerdefinierten Ausdehnung können Sie die Tastaturkürzel N (Norden) und P (rechtwinklig) verwenden, um eine korrekte Vorschau der auszuschneidenden Ansichtsausdehnung anzuzeigen.
- Doppelklicken Sie im Bereich Inhalt auf PortBuilding, um das Fenster Karteneigenschaften zu öffnen.
- Wählen Sie auf der Registerkarte Ausdehnung die Option Benutzerdefinierte Ausdehnung verwenden aus.
- Wählen Sie für Ausdehnung abrufen aus die Option Aktuelle sichtbare Ausdehnung aus.
- Klicken Sie auf OK.
- Verwenden Sie das Mausrad und Ziehen, um die Kamera zu einem anderen Betrachtungspunkt zu drehen.
Die lokale Szene ist jetzt visuell aussagekräftiger, da die Ausdehnung nicht mehr einen großen Bereich abdeckt. Die Szene ist auf den Bereich um das Gebäude zugeschnitten, das im Mittelpunkt dieser Szene steht.
In manchen lokalen Szenen ist es hilfreich, ein Höhenbezugs-Gitternetz für die Daten zu verwenden. Es gibt in ArcGIS Pro ein Prozedural-Symbol eines Käfigs, das zu diesem Zweck verwendet werden kann. Es verfügt über zwei Standardeinstellungen, eine für regionale Ausdehnungen und eine für Flurstückausdehnungen. Das Symbol ist für diese Szene konfiguriert.
- Aktivieren Sie im Bereich Inhalt den Layer Cage.
Die Szene wird aktualisiert und zeigt nun einen Käfig oder ein Gerüst um das Gebäude an. Sie können bei Bedarf auf das Käfig-Layer-Symbol im Bereich Inhalt klicken und im Bereich Symbolisierung für das Feature Eigenschaften anpassen.
Parallelen Ansichtsmodus verwenden
Eine Parallelansicht wird häufig in Architekturvisualisierungen und wissenschaftlichen Visualisierungen verwendet. Sie wird normalerweise als eine Reihe von statischen Bildern angezeigt, die von bestimmten Betrachtungspunkten aufgenommen wurden (im Gegensatz zu einer interaktiven Szene oder einem Video). Im Allgemeinen betrachten Sie die Welt in einer perspektivischen Ansicht. Das heißt, die Lichtstrahlen verschwinden an einem Fluchtpunkt in der Ferne, sodass Features, die sich von Ihnen weg bewegen, kleiner zu sein scheinen. Im parallelen Ansichtsmodus dagegen wird die parallele Anzeige der Lichtstrahlen erzwungen. Dies bedeutet, dass Features unabhängig von ihrer Entfernung von der Kamera optisch die gleiche Größe zu haben scheinen. In diesem Abschnitt wechseln Sie vom Perspektivmodus in den Parallelmodus und achten auf die Unterschiede.
- Klicken Sie im Menüband auf der Registerkarte Karte auf Lesezeichen, und wählen Sie Bld Top View aus.
- Klicken Sie auf dem Menüband auf die Registerkarte Ansicht. Klicken Sie in der Gruppe Szene auf Darstellungsmodus, und wählen Sie Darstellungsmodus "Parallel" aus.
Die Szene wird aktualisiert und zeigt nun das Gebäude im Darstellungsmodus "Parallel" an. Die gestapelten Käfigstangen sind jetzt visuell ausgerichtet.
- Klicken Sie auf dem Menüband auf der Registerkarte Karte auf Lesezeichen, und wählen Sie Front View aus.
- Klicken Sie auf Lesezeichen, und wählen Sie Oblique aus.
Die Szene wird aktualisiert und zeigt nun das Gebäude in einem schrägen Winkel im Parallelmodus an.
Der parallele Ansichtsmodus spielt bei der 3D-Kartenerstellung eine kleine, aber entscheidende Rolle. Er sollte verwendet werden, wenn ein visueller Effekt benötigt wird, und andernfalls vermieden werden. Der parallele Ansichtsmodus kann unnatürlich wirken, da Menschen von Natur aus Dinge perspektivisch sehen und im parallelen Ansichtsmodus selbst einfache Aufgaben, insbesondere Bearbeiten und Navigieren, äußerst schwierig sein können.
- Klicken Sie auf dem Menüband auf die Registerkarte Ansicht. Ändern Sie in der Gruppe Szene die Option Darstellungsmodus in Darstellungsmodus "Perspektivisch".
Die Szene wird aktualisiert und zeigt nun das Gebäude in einem schrägen Winkel im Perspektivmodus an. In diesem Modus erscheint das Gebäude quadratischer, während es im Parallelmodus hinten höher und vorn niedriger zu sein scheint.
Sie haben mit verschiedenen Möglichkeiten zum Anzeigen von Features in einer 3D-Szene experimentiert, vom Ändern der Beleuchtungseigenschaften über das Navigieren in der Szene zum Festlegen einer benutzerdefinierten Ausdehnung.
Die Erstellung einer effektiven und attraktiven 3D-Ansicht endet jedoch nicht bei den Layer-Eigenschaften. Sie müssen auch Anzeigeeigenschaften auf Szenenebene berücksichtigen, um die Szene zu erweitern und zu verbessern.
Die Beleuchtung einer Szene kann Ihre Botschaft unterstreichen oder von ihr ablenken. Die Verwendung von Schatten kann für eine realistischere Darstellung sorgen und Informationen zu den Auswirkungen von Gebäuden und anderen Features auf die jeweilige Umgebung liefern. Beim Arbeiten mit Daten mit begrenzter Ausdehnung kann es effektiver sein, die Anzeigeausdehnung auf Ihren Interessenbereich zuzuschneiden. Außerdem ist es bei GIS-Aufgaben immer empfehlenswert, im nativen Koordinatensystem der Daten zu arbeiten. Schließlich sollten Sie die Verwendung des parallelen Ansichtsmodus für die Darstellung von Inhalten ohne die optische Verzerrung der perspektivischen Ansicht in Betracht ziehen.
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