3D 街区のモデリング
マップ パッケージの確認
はじめに、データをダウンロードします。 次に、ArcGIS Pro でプロジェクトを作成します。
- naperville.zip 圧縮フォルダーをダウンロードします。
- コンピューター上でダウンロードしたファイルを指定し、ドキュメント フォルダーなどの見つけやすい場所に解凍します。
データは、ネイパービル市によって提供されています。 フォルダーには、マップ パッケージ、シーン レイヤー パッケージ、およびファイル ジオデータベースが格納されています。
ここで、空の ArcGIS Pro プロジェクトを作成し、データのインポートを開始します。
- ArcGIS Pro を起動します。 サイン インを求められたら、ライセンスが割り当てられた ArcGIS 組織アカウントを使用してサイン インします。
注意:
ArcGIS Pro へのアクセス権限または組織アカウントがない場合は、ソフトウェア アクセスのオプションをご参照ください。
ArcGIS Pro を開くと、新しいプロジェクトを作成するか、既存のプロジェクトを開くかを選択できるオプションが表示されます。 以前プロジェクトを作成したことがある場合は、最近使用したプロジェクトのリストが表示されます。
- [新しいプロジェクト] の下の [テンプレートを使用せずに開始] をクリックします。
- [挿入] タブの [プロジェクト] グループで、[マップのインポート] をクリックします。
- [インポート] ウィンドウで、解凍した Naperville フォルダーを参照し、[Vector_Content_Naperville.mpkx] をダブルクリックします。
ネイパービル市の [Vector_Content_Naperville.mpkx] グローバル シーンが ArcGIS Pro に開かれます。 [コンテンツ] ウィンドウで、シーン パッケージに [2D BuildingFootprints] レイヤーと 2 つの 3D レイヤー ([StreetFurniture] と [BuildingShells]) が含まれていることがわかります。
- [クイック アクセス ツールバー] の [保存] ボタンをクリックします。
ヒント:
Ctrl + S キーを押してプロジェクトを保存することもできます。
- [名前を付けてプロジェクトを保存] ウィンドウで、解凍したデータの場所を参照し、プロジェクトに「CityofNaperville」という名前を付けます。
2D 建物フットプリントの立ち上げ
ボリュームのあるオブジェクトを 3D ビューに追加する最も簡単な方法の 1 つは立ち上げです。 この方法は、2D 形状を取り、垂直に押し出して、3D オブジェクトの外観を作成します。 この方法には単純な建物が適しています。垂直な面を持ち、個々の高さをシンプルな数値フィールドにキャプチャ (または推定) できるためです。
- [コンテンツ] ウィンドウで、[2D レイヤー] グループの [BuildingFootprints] を右クリックして、[属性テーブル] を選択します。
- [BuildingFootprints] 属性テーブルで、[Base Elevation]、[Building Height]、[Number of Floors] フィールドを確認します。
これらのフィールドを使用して、建物のベース標高と建物フィーチャの立ち上げを設定できます。
- テーブルを閉じます。
3D ベクター シンボルを [BuildingFootprints] レイヤーに適用する前に、そのレイヤーを [3D レイヤー] グループに移動します。
- [コンテンツ] ウィンドウで、[BuildingFootprints] レイヤーを [3D レイヤー] カテゴリにドラッグします。
各ポリゴンの頂点が起伏のあるサーフェス上に配置されており、その内部が不均等に計算されているため、レイヤーは断片的で凹凸があるように見えます。
各建物フットプリントの標高が単一の値に設定されていると、平坦に表示されます。
- [コンテンツ] ウィンドウで、[BuildingFootprints] レイヤーを右クリックして [プロパティ] を選択します。
[レイヤー プロパティ] ウィンドウが表示されます。
- [レイヤー プロパティ] ウィンドウで、[高度] タブをクリックします。 [フィーチャ] で、[絶対高度] を選択します。
- [フィーチャの高さ表現に使用する高度値] の下にある [フィールド] で、フィールドのドロップダウン リストから [Base Elevation] を選択します。
- [OK] をクリックします。
内部が平坦な建物フットプリントが表示され、正しいベース標高でレンダリングされます。
次に、各建物をその建物の高さまで立ち上げます。
- [コンテンツ] ウィンドウで [BuildingFootprints] レイヤーが選択されていることを確認し、リボンの [フィーチャ レイヤー] タブをクリックします。
- [立ち上げ] グループで、[タイプ] をクリックして [ベース高度] を選択します。
- [立ち上げ] グループの [フィールド] で [Building Height] を選択します。
[BuildingFootprints] レイヤーが、[Building Height] 値に基づいて立ち上がります。
注意:
専用の高さフィールドを持たないデータを操作している場合、「“Number of Floors * 3.5”」などの式を使用して建物の高さを推定できることがあります。
- プロジェクトを保存します。
建物への 3D シンボルの追加
立ち上げは、建物が使用する実世界空間の視覚化に役立ちますが、各建物のフロア数など、他の有用な情報は表示されません。 これは、初動対応者や都市計画者にとって重要な意味を持つことがあります。 塗りつぶし色を異なる種類のシンボル (プロシージャル シンボル) に置き換えて追加情報を表示に組み込むことができます。
プロシージャル シンボルは、ソース フィーチャのジオメトリから追加のジオメトリ、色、およびテクスチャを構築し、それをシーン内のシンボルとして適用できるスクリプトです。 詳細については、プロシージャル シンボルをご参照ください。
- [コンテンツ] ウィンドウで、[BuildingFootprints] レイヤーが選択されていることを確認します。 リボンの [フィーチャ レイヤー] タブをクリックし、[立ち上げ] グループで [タイプ] ドロップダウン矢印をクリックし、[なし] を選択します。
- [描画] グループで [シンボル] をクリックします。
- [シンボル] ウィンドウで、変更するレイヤーのシンボルをクリックします。
- [ポリゴン シンボルの書式設定] ウィンドウの検索バーに「積み上げ」と入力し、Enter キーを押します。
- 検索結果の [積み上げブロック] シンボルをクリックして、レイヤーに割り当てます。
[BuildingFootprints] レイヤーのシンボルが更新されます。
次に、プロシージャル シンボルを構成して、個別のフィーチャ属性に接続します。
- [ポリゴン シンボルの書式設定] ウィンドウの [プロパティ] タブをクリックして、[レイヤー] タブをクリックします。
- [Representation] で [Thin divider] を選択します。 [Units] で、[Feet] を選択します。
- [TotalHeight] で、属性マッピング ボタンをクリックします。
[属性マッピングの設定] ウィンドウが表示されます。
- [属性マッピングの設定] ウィンドウで、[BuildingHeight] を選択し、[OK] をクリックします。
- [Levels] で属性マッピング ボタンをクリックし、[Number of Floors] を選択して [OK] をクリックします。
- [シンボル] ウィンドウの下部にある [適用] をクリックします。
ヒント:
属性マッピングがあるシンボル プロパティには、青色のデータベース アイコンがあります。
各建物が定義された高さでレンダリングされ、フロア数を示すストライプが表示されます。 屋根が平坦なこれらの建物 (詳細レベル (LOD) 1 建物とも呼ばれる) は、多くの 3D マッピングのニーズをサポートするコンテンツを提供します。
ただし、すべての建物が平坦な屋根であるとは限りません。 屋根が傾斜している形状をモデリングするには、単純な立ち上げ形状から、さらに包括的な建物のモデリング方法に変える必要があります。 このタイプのデータを作成するにはさまざまな方法があります (その方法のいくつかは後のセッションでカバーします)。しかし、この演習では、データがすでに存在しているか、データ プロバイダーによってコンパイルされていると仮定します。
注意:
LIDAR 中心の屋根抽出プロセスについては、都市開発に向けた屋根形状の抽出やマルチパッチ編集による写実的な建物の構築など、他のチュートリアルも利用できます。
次に、屋根が平坦ではない建物を調べます。
- リボンの [マップ] タブで、[ブックマーク] をクリックして、[Pitched Roof] をクリックします。
シーンが長方形の建物にズームします。
- [マップ] タブの [レイヤー] グループで、[データの追加] をクリックします。 [Naperville] フォルダーを参照して、[NapervilleLidar.slpk] をダブルクリックします。
LIDAR レイヤーがシーンに追加されます。
現在、LIDAR ポイントが大きすぎるため、建物の形状が見にくくなっています。
- [コンテンツ] ウィンドウで、[NapervilleLidar] を右クリックし、[シンボル] をクリックします。
- [シンボル] ウィンドウの [シンボル サイズ] に「30」と入力して Enter キーを押します。
各 LIDAR ポイントのサイズが減らされ、建物の形状が見やすくなります。
- [コンテンツ] ウィンドウで、[BuildingFootprints] レイヤーと [NapervilleLidar] をオフにして、[BuildingShells] レイヤーをオンにします。
[BuildingFootprints] レイヤーは、高さ属性に基づいて立ち上げた 2D ポリゴンで構成されています。 [BuildingShells] レイヤーには、真の 3D フィーチャが含まれています。このフィーチャはマルチパッチ フィーチャで、3D プロパティがジオメトリの一部として維持され、3D 空間で正しく立ち上げレンダリングするための属性を必要としません。 LIDAR ポイントは屋根の形状に合わせて配置され、マルチパッチ レイヤーの (LOD 2) 建物は実世界により正確に一致します。
- プロジェクトを保存します。
プロシージャル建物テクスチャの使用
3D モデルは、ジオデータベースにマルチパッチ フィーチャクラスとして保存されます。 マルチパッチ フィーチャクラスは、ポイントやポリゴンなど、他のフィーチャクラス タイプと同じで、フィーチャごとのジオメトリとフィーチャごとの属性値が格納されています。 また、シンボル表示方法に固有のオプションがあります。
マルチパッチの Exterior Shell は、さまざまな方法で描画できます。 道路から取得された写真などの画像を使用するか、ゾーンコードなどの色を使用するか、リアルタイムで手順を追って生成され追加されます。 マルチパッチの外部表現は、一般的にテクスチャと呼ばれます。 この演習では、プロシージャル テクスチャ処理を使用して、平坦な白い建物を一層有用なものに変換します。
- [コンテンツ] ウィンドウで、[BuildingShells] レイヤーを展開し、シンボルをクリックして [シンボル] ウィンドウを開きます。
- [シンボル] ウィンドウで [ギャラリー] タブをクリックします。
- 検索が [すべてのスタイル] に設定されていることを確認します。 検索テキスト ボックスに「プロシージャル」と入力して Enter キーを押します。
- 結果で、[マルチパッチ ファサード] をクリックします。
ヒント:
テクスチャのフルネームを表示するには、テクスチャにカーソルを合わせます。
マルチパッチは、シンボルのデフォルト設定を使用して、手順を追って生成されたテクスチャで描画されます。
- [コンテンツ] ウィンドウの [BuildingShells] レイヤーで、シンボルをクリックします。
- [シンボル] ウィンドウで [プロパティ] タブをクリックし、[レイヤー] タブをクリックします。
- [Units] で、属性マッピング ボタンをクリックし、表示された [属性マッピングの設定] ウィンドウで、[Units] が設定されていることを確認して [OK] をクリックします。
- [シンボル] ウィンドウの [Units] で、[Feet] を選択します。
- [EaveHeight] で、属性マッピング ボタンをクリックします。 表示されたウィンドウで、[EAVEHEIGHT] フィールドを選択して、[OK] をクリックします。
- [Levels] で、属性マッピング ボタンをクリックし、表示されたウィンドウで、[Floor Count] を選択して、[OK] をクリックします。
次に、垂直面のストライプ テクスチャのパラメーターを設定します。
- [FacadeTexture] でドロップダウン メニューをクリックし、[色] を選択します。 [FacadeColor] で、[グレー 30%] を選択します。
ヒント:
色の名前を表示するには色にカーソルを合わせます。
- [Options] を展開して、[SeparatorPercentage] を [10%] に設定します。
- [適用] をクリックします。
レイヤーのシンボルが更新されます。
- プロジェクトを保存します。
次に、別のベクター レイヤーを追加して、3D 街区の外観を改善します。
実世界のサイズの道路エレメントの追加
建物以外に、都市でよく管理されるもう 1 つのフィーチャは、ベンチ、電柱、バスの停留所などの街頭設置物です。 これらは、ほとんどの都市環境で住民が認識および参照する重要な位置エレメントです。 この演習では、少数のフィーチャ例しかありませんが、フィーチャの数に関係なく、手法は同じです。
- [コンテンツ] ウィンドウで [StreetFurniture] レイヤーをオンにします。
- [StreetFurniture] を右クリックし、[レイヤーにズーム] をクリックします。
シーンが街頭設置物がある都市の部分にズームします。
- シーンを画面移動して傾けて、道路に対して斜めで [StreetFurniture] ポイントを表示します。
- シーンを拡大および縮小して、[StreetFurniture] シンボルのサイズを確認します。
現在、ポイントは画面空間サイズに設定されています。つまり、シンボルは、画面上のピクセルに基づくサイズでレンダリングされます。 すべての可視距離で表示されることが保証されるため、位置ポイントには非常に効果的です。 ただし、実世界のオブジェクトの表示には役立ちません。
実世界のサイズのシンボルは、一定のボリュームがあるサイズでレンダリングされます。 これは、世界との等身大の相互作用と同じです。遠くにあるオブジェクトほど小さく表示されます。
次に、[StreetFurniture] シンボルを実世界のサイズに更新します。
- [コンテンツ] ウィンドウで、[StreetFurniture] レイヤーを右クリックし、[プロパティ] をクリックします。
- [レイヤー プロパティ] ウィンドウで、[表示] タブをクリックします。 [シーンにシンボルを表示] で [現実世界の単位] をクリックします。
- [OK] をクリックします。
- シーンを拡大および縮小して、[StreetFurniture] シンボルのサイズを確認します。
次に、押しピンを代表的な 3D モデルに置き換えます。
この演習で使用している [StreetFurniture] データには、電柱と公園のベンチを識別する個別値が含まれています。 これらの個別値をデータに使用して、2 つのクラスを作成します。 その後、異なる 3D モデル シンボルを各クラスに適用します。 独自のデータの場合、クラスを必要なだけ使用できます。
- [コンテンツ] ウィンドウで、[StreetFurniture] レイヤーが選択されていることを確認します。 リボンの [フィーチャ レイヤー] タブをクリックします。
- [描画] グループで、[シンボル] ドロップダウン矢印をクリックして、[個別値] を選択します。
- [シンボル] ウィンドウの [フィールド 1] で、[TYPE] が選択されていることを確認します。
- [クラス] タブで [すべての値を追加] ボタンをクリックします。
- [詳細] をクリックして、[その他の値すべてを含める] をオフにします。
[<その他の値すべて>] セクションが表示されなくなります。 次に、道路エレメントの各タイプを変更します。
- [Light] のシンボルをクリックします。
- [ギャラリー] タブをクリックして、[すべてのスタイル] で [light] を検索します。
- 結果の [3D 街路景観] セクションで、[道路側へ吊り下げ - 消灯] シンボルを選択します。
シーンが更新され、街灯が道路側に吊り下げた街灯シンボルで表示されます。
- [シンボル] ウィンドウの上部で戻る矢印をクリックし、[クラス] タブで [Park Bench] のシンボルをクリックします。
- [すべてのスタイル] で「bench」を検索して、[公園のベンチ 2] シンボルを選択します。
現実に即したサイズのモデルを使用してポイントが表示されるようになりましたが、道路に対して間違った方向に面しています。
次に、属性値を使用したシンボルの回転を設定します。
- [シンボル] ウィンドウの上部にある戻る矢印をクリックします。 [属性によってシンボルを変更] タブをクリックして、[回転] を展開します。
- [方向 (Z)] で、ドロップダウン メニューをクリックして、[ROTATION] を選択します。 [回転スタイル] で、[地理学] を選択します。
街灯シンボルが回転して道路側に吊り下がり、街路ベンチが向き合うようになりました。
- プロジェクトを保存します。
このデータの回転値は計算済みでした。 独自のコンテンツの場合、いくつかのフィーチャの値を手動で入力するか、多数のフィーチャで付近の道路に対してジオプロセシング ツールを使用することもできます。
主題的な樹木の追加
もう 1 つの都市の主要な要素は植生と街路樹です。 街頭設置物と同じ手法 (つまり、独自のクラスのセットを作成し、シンボルを定義する) を樹木ポイント フィーチャに使用できます。
- [マップ] タブで [データの追加] をクリックして、ダウンロードした [Naperville] フォルダーを参照し、[NapervilleAdditionalData.gdb] フォルダーと [DS] フォルダーを参照して、[TreePoints] をダブルクリックします。
[TreePoints] レイヤーが [コンテンツ] ウィンドウに追加されます。
- [TreePoints] のシンボルをクリックし、ギャラリーで「樹木」を検索します。 [3D 植生 - 主題] で [シナノキ] を選択します。
樹木がマップに追加されましたが、平らになっています。 レイヤーを 3D レイヤー セクションに移動し、高さ属性を使用して樹木を絶対高度で表示します。
- [コンテンツ] ウィンドウで、[TreePoints] レイヤーを [2D レイヤー] セクションから [3D レイヤー] セクションの最上部にドラッグします。
- [TreePoints] レイヤーを右クリックして、[プロパティ] を開きます。
- [レイヤー プロパティ] ウィンドウで、[高度] タブをクリックし、[フィーチャ] を [地表] に設定します。
- [表示] タブの [シーンにシンボルを表示] で [現実世界の単位] をクリックします。
- [OK] をクリックします。
各樹木に対応する高さデータが作成されます。 シンボルを調整し、各樹木が実際の高さでシーンに表示されるようにします。
- [シンボル] ウィンドウで [プロパティ] タブをクリックします。
- オプション ボタンをクリックし、[属性によってシンボルを変更] を選択します。
- [サイズ] を展開し、[フィールド] で [HEIGHT] を選択します。
[HEIGHT] フィールドにはフィート単位の値が含まれますが、シンボルはメートル単位でのみ表示されます。 表示される樹木の高さの値をメートルに変換する式を作成する必要があります。 1 メートルはおよそ 3.281 フィートです。
- [フィールド] パラメーターの [式の設定] をクリックします。
[式の設定] ウィンドウが開きます。
- [式の設定] ウィンドウの [式] に、「/3.281」と入力します。
- [OK] をクリックします。
シーンで、樹木の高さがメートル単位で表示されるようになります。 ただし、これによって [TreePoints] レイヤーの [HEIGHT] フィールドがメートル単位に変換されることはありません。
- 必要に応じて、追加された [TreePoints] レイヤーを縮小して見やすくします。
便利なブックマークの作成
都市シーンは適切に表示されますが、特にネイパービルの地理に詳しくない場合、特定の位置を特定するのが難しいことがあります。 ブックマークは、シーン内の重要な観測点を保存し、ユーザーがシーン内の重要な位置にすばやくズームできるようにします。
- [マップ] リボン タブの [ナビゲーション] グループで、[ブックマーク] をクリックして [ブックマークの管理] をクリックします。
[ブックマーク] ウィンドウが表示されます。
- シーンで、街頭設置物フィーチャの地上レベルの観点を表示するビューに移動します。
- [ブックマーク] ウィンドウで、[新しいブックマーク] をクリックします。
- [ブックマークの作成] ウィンドウで、[名前] に「Street Furniture」と入力して [OK] をクリックします。
このチュートリアルの前半で、ブックマークを使用して屋根が傾斜している例にズームしました。 シーンのこのブックマークは必要なくなったため、削除します。
- [ブックマーク] ウィンドウで、[Pitched Roof] ブックマークをポイントし、[削除] ボタンをクリックします。
一部の都市にはよく知られているランドマークや主要地があります。 これらの場所のブックマークを作成して、ユーザーがその場所にすばやく移動できるようにすることをお勧めします。 地元高校の追加のブックマークを作成します。
- [マップ] タブの [照会] グループで、[場所検索] をクリックします。
- [場所検索] ウィンドウの検索テキスト ボックスに「Naperville Central High」と入力して、Enter キーを押します。
検索により高校が特定され、ビューがズームされて、画面上の中心にその高校が配置されます。
- 学校の近くに移動し、ブックマークするシーン ビューまでマップを移動するか傾けます。
ヒント:
シーンを右クリックしてドラッグするとズームできます。
- [ブックマーク] ウィンドウで、[新しいブックマーク] をクリックします。 [ブックマークの作成] ウィンドウで、[名前] に「Naperville HS」と入力して [OK] をクリックします。
これで、3D シーンのナビゲーション時に利用者がアクセスできるブックマークが 3 つになりました。
注意:
必要に応じて、別のブックマークを追加できます。 このシーンを Web で共有すると、ブックマークはオンライン シーン ビューアーにスライドとして自動的に取り込まれます。
- プロジェクトを保存し、ArcGIS Pro を閉じます。
多くのシーンは、視覚的影響、建設計画、環境に与える影響の研究などのワークフローに対して、現実に即したサイズおよび形状での世界の表現をモデリングすることにフォーカスしています。 これらのシーンは、特に回転、幅、高さなどのプロパティに対して、個別のフィーチャ属性に関連付けられた実世界のサイズのシンボルを使用する傾向にあります。
主題的な要素を使用することを引き続きお勧めしますが、主にボリュームのあるフィーチャの形状に影響しない色やテクスチャでの使用をお勧めします。 このチュートリアルでは、建物にプロシージャル テクスチャ処理を使用して、屋根を壁と区別し、フロア数を示しました。 また、重要な観測点を表示するブックマークを含めることによって、ユーザーがシーンを操作する方法について検討しました。
他のチュートリアルについては、チュートリアル ギャラリーをご覧ください。
