Настройка локальной сцены и данных
Чтобы сравнить планы предстоящей реконструкции, вы создадите реалистичные 3D-модели двух зданий в кампусе Университета штата Пенсильвания (Penn State): зданий Освальда и Старого ботанического корпуса. Такие 3D-объекты могут быть построены как объекты-мультипатчи, тип данных, который позволяет вам определять сложные текстурированные 3D-формы.
Примечание:
Хотя этот урок посвящен методам построения 3D-форм, он связан с дистанционным зондированием, показывая, как облако точек лидара может использоваться в качестве руководства при построении таких 3D-форм, и как изображения, сделанные с воздуха или на Земле, могут использоваться для создания реалистичных фасадов и поверхности кровли.
Сначала вы загрузите и исследуете проект, добавите слой облака точек лидара и преобразуете 2D-контуры здания в 3D объекты-мультипатч.
Открытие проекта и изучение карты и сцены
Сначала вы загрузите и откроете проект в ArcGIS Pro.
- Загрузите файл Penn State Buildings .zip.
Примечание:
В зависимости от настроек браузера, вам могло быть предложено выбрать место для сохранения загружаемого файла. Большинство браузеров по умолчанию скачивают все в папку Загрузки.
- Найдите загруженный файл на вашем компьютере. Щелкните файл .zip правой кнопкой мыши и извлеките его в место, где вы можете легко его найти, например в папку Документы.
- Откройте извлеченную папку Penn State Buildings. Дважды щелкните файл проекта Penn State Buildings, чтобы открыть его в ArcGIS Pro.
Проект откроется в ArcGIS Pro.
Проект открыт в виде Карты, на котором отображается территория кампуса штата Пенсильвания с использованием базовых карт World Topographic Map и World Hillshade. Слой Penn_State_2D_Footprints показывает 2D-полигоны контуров для двух зданий, обозначенных синим цветом.
Примечание:
Контур здания представляет собой 2D-форму здания на Земле.
- Войдите под своей учетной записью организации ArcGIS или в ArcGIS Enterprise под учётной записью именованного пользователя.
Примечание:
Если у вас нет учетной записи организации, см. варианты доступа к программному обеспечению.
- На панели Содержание щелкните слой Penn_State_2D_Footprints, чтобы его выбрать.
- Щелкните самое северное здание на карте.
Появится информационное всплывающее окно: это Башня Освальда.
- Щелкните другое здание.
Всплывающее окно обновляется с информацией о здании Старого ботанического корпуса.
- Закройте всплывающее окно.
Вид карты - это двухмерная карта, отображающая двухмерные данные. Далее вы исследуете вид Сцена, который поддерживает 3D, и вы будете использовать его для создания трехмерного изображения двух зданий.
- Щелкните вкладку Сцена.
Вид Сцена одержит локальную сцену. Локальные сцены применяются для отображения наборов 3D-данных, которые имеют ограниченный пространственный экстент и отображаются в системе координат проекции, таких как город или, в случае этого упражнения, университетский кампус.
Тот же слой контура 2D-здания, Penn_State_2D_Footprints, отображается в виде Сцена, но вы заметите, что два контура здания отображаются не полностью и, кажется, уходят в землю. Это связано с тем, что они показаны в 3D-среде, а 2D-полигоны частично покрываются небольшими неровностями рельефа. Вы зададите свойства высот для этого слоя, чтобы лучше видеть здания.
Есть также еще один слой, Penn_State_3D_Buildings, который представляет собой слой мультипатчей и может хранить сложные текстурированные 3D-формы. В настоящее время она пуста. Позже он будет содержать построенные вами 3D-здания. Теперь вы измените отображение слоя 2D-зданий, чтобы видеть их более четко.
- На панели Содержание щелкните правой кнопкой Penn_State_2D_Footprints и выберите Свойства. Перейдите на закладку Высоты.
На вкладке Высота вы можете определить, как 3D-объекты будут отображаться в сцене. В данный момент здания отображаются на абсолютной высоте, что лучше подходит, когда вы знаете точную высоту объектов. Поскольку здания находятся на поверхности земли, вы зададите высоту зданий, чтобы они были на земле.
- Для Объекты щелкните ниспадающее меню и выберите На поверхности земли.
- Нажмите OK.
Теперь здания лучше отображаются в сцене. Они могут отображаться не идеально, но их лучше видно.
Добавление облака точек лидара
Затем вы добавите слой облака точек лидара, размещенный в Интернете, который будет направлять вас при построении 3D-зданий. Узнайте больше о лидарных данных.
- На ленте щелкните вкладку Вид и в группе Окна щёлкните Панель Каталог.
Появится панель Каталог.
- На панели Каталог щелкните вкладку Портал и щелкните кнопку ArcGIS Online.
Ваш портал является лицензированной учетной записью, используемой для входа при первом запуске ArcGIS Pro. Поскольку вы выполнили вход с использованием учетной записи ArcGIS Online, у вас есть доступ ко всем данным ArcGIS Online, к которым есть доступ у вашей учетной записи.
- В окне поиска введите 2017 PSU LiDAR owner:Learn_ArcGIS.
- Нажмите Enter. В списке результатов найдите и щелкните правой кнопкой мыши пакет слоя сцены 2017 PSU LiDAR и выберите Добавить к текущей карте.
Данные облака точек лидара отрисовываются на сцене. Каждая точка представляет собой высоту земной поверхности, здания, дерева или другого элемента ландшафта.
- На панели Содержание разверните слой 2017 PSU LiDAR, чтобы увидеть его легенду.
Точки слоя с наименьшей отметкой высоты обозначены темно-синим цветом, а точки с наибольшей отметкой высоты - красным.
В настоящее время вы смотрите на облако точек сверху, поэтому особого трехмерного эффекта вы не получите. Чтобы лучше изучить слой лидара, вы наклоните и повернете сцену с помощью Навигатора, чтобы смотреть на нее сбоку.
- На ленте, на вкладке Вид, в группе Навигация убедитесь, что активирован инструмент Навигатор.
- На сцене найдите Навигатор, щелкните стрелку, чтобы получить доступ к функциям 3D-навигации.
Навигатор изменится на 3D-сферу, и появится дополнительное колесико для 3D-навигации.
- В развернутом Навигаторе используйте среднее колесико для наклона и поворота сцены. Используйте колесико мыши для увеличения и уменьшения масштаба.
Примечание:
Кроме того, вы также можете перемещаться по сцене с помощью клавиатуры, нажимая следующие клавиши: V для наклона, B для поворота, C для панорамирования и Z для масштабирования, используемых в сочетании с клавишами со стрелками Вверх, Вниз, Влево и Вправо.
- Изучите слой LiDAR PSU 2017 и убедитесь, что он состоит из точек на разных уровнях высоты.
Точки очерчивают каждое здание, дерево и деталь земной поверхности.
- Когда вы закончите исследование, на панели Содержание щелкните правой кнопкой мыши Penn_State_2D_Footprints и выберите Приблизить к слою.
Экстент сцены сосредоточен на двух зданиях университетского городка.
- На панели Инструменты быстрого доступа щелкните Сохранить, чтобы сохранить проект.
- Щелкните Да в появившемся диалоговом окне о сохранении проекта в текущей версии ArcGIS Pro.
Теперь, когда у вас есть все необходимые данные, вы конвертируете контуры здания в объекты-мультипатч.
Преобразование контуров зданий в объекты-мультипатч
Сначала вы скопируете 2D-контуры здания в слой мультипатч Penn_State_3D_Buildings. Эти копии контуров будут вашей отправной точкой для создания 3D-зданий.
- На панели Содержание снимите отметку со слоя 2017 PSU LiDAR, чтобы отключить этот слой и увидеть контуры зданий.
- На ленте щелкните вкладку Карта и в группе Выборка щелкните кнопку Выбрать.
- На сцене найдите два объекта контуров зданий. Нарисуйте прямоугольник, включающий оба здания, чтобы выбрать их.
Полигоны будут выбраны и выделены. Вы можете увидеть только небольшую часть выбранного здания из-за различий в ландшафте.
- Щелкните правой кнопкой мыши на выборке и нажмите Копировать.
- На ленте на вкладке Карта в группе Буфер обмена щелкните стрелку вниз Вставить и выберите Специальная вставка.
Появится окно Специальная вставка.
- В окне Специальная вставка выберите для Вставить в класс пространственных объектов мультипатч Penn_State_3D_Buildings. Убедитесь, что стоит отметка для Сохранить исходные значения атрибутов.
Примечание:
Целевой слой Penn_State_3D_Buildings должен быть уже добавлен на панель Содержание и включен при использовании Специальной вставки.
- Нажмите OK.
- Два полигональных объекта копируются в целевой слой мультипатч, и появляется панель Изменить объекты. Также в сцене появятся стрелки 3D-редактирования.
- На ленте на вкладке Карта в группе Выборка щелкните Очистить, чтобы удалить все активные выборки.
Чтобы сохранить внесенные в класс пространственных объектов мультипатч изменения, надо воспользоваться вкладкой Редактирование.
- На ленте, на вкладке Редактирование в группе Управление изменениями щелкните Сохранить.
- В появившемся окне Сохранить изменения щелкните Да, чтобы сохранить все изменения.
Далее вы зададите свойства высоты для 3D-зданий, чтобы они лучше отображались.
- На панели Содержание щелкните правой кнопкой мыши слой Penn_State_3D_Buildings и выберите Свойства.
- Щелкните на вкладке Высота и для Объекты щелкните ниспадающий список и выберите На земной поверхности. Нажмите OK.
- На панели Содержание отключите слой Penn_State_2D_Footprints, так как он вам больше не понадобится.
Два объекта Penn_State_3D_Buildings теперь видны и обозначены белым цветом.
- Сохраните проект.
После преобразования полигонов контуров здания в объекты-мультипатч вы можете приступить к построению первого из них, Башни Освальда, как 3D-объекта.
Создание офисного здания
Вы начнете строить здание офисного типа - Башню Освальда. При помощи редактирования мультипатч вы можете создавать и текстурировать сложные трехмерные формы здания. Начав с существующего 2D-контура, вы будете использовать слой облака точек лидара, чтобы вытянуть его до нужной высоты. Затем вы примените изображения текстур, чтобы придать фасаду реалистичный вид, а также создадите и отредактируете вершины, чтобы добавить больше архитектурных особенностей. Используя эти базовые компоненты, вы можете быстро создать модели других коммерческих или офисных зданий, которые часто встречаются во многих крупных городах.
Вытягивание контура здания
Первый шаг при создании любой формы здания – это извлечение его контуров в 3D блок-модель; это называется первым уровнем детальности (Level of Detail 1 – LoD1) для 3D-здания. Более высокие уровни детальности включают формы крыш (LoD2), такие архитектурные детали, как колонны или двери (LoD3), и детали интерьера (LoD4). Чтобы точно вытянуть Башню Освальда, вы будете использовать данные лидара, которые вы добавили ранее, в качестве руководства.
- На панели Содержание убедитесь, что выбран слой Penn_State_3D_Buildings.
- На ленте щелкните вкладку Карта и в группе Выборка щелкните инструмент Выбрать.
- На карте щелкните объект-мультипатч для Башни Освальда, чтобы выбрать его.
- На панели Содержание включите слой 2017 PSU LiDAR.
- Увеличивайте Башню Освальда, пока не увидите точки лидара для здания, а также его контур.
- На ленте щелкните вкладку Редактирование. В группе Инструменты щелкните Редактировать вершины.
Для инструмента Редактировать вершины появится панель Изменить вершины.
- В сцене наведите курсор на контур здания мультипатча Башни Освальда и удерживайте, пока не увидите зеленый элемент управления редактированием (сферу) в центре контура.
Примечание:
Пока вы находитесь в режиме Выбора или Редактирования, если необходимо изменить положение сцены, чтобы лучше видеть здание, не забывайте, что вы все равно можете использовать колесико Навигатора в любое время. Вы также можете нажать клавишу C или Z, чтобы временно переключиться в режим панорамирования или масштабирования.
- Щелкните зеленый элемент управления редактированием и перетащите его на высоту точек лидара по внешнему краю крыши.
- Когда вас устроит высота, на панели редактирования щелкните Готово, чтобы подтвердить изменение.
- На ленте на вкладке Редактирование в группе Выборка щелкните Очистить, чтобы снять выборку с здания. В группе Управление изменениями щелкните Сохранить и Да, чтобы сохранить все изменения.
- На панели Содержание отключите слой 2017 PSU LiDAR.
Вы только что создали LoD1 3D-здания. Теперь вы добавите реалистичные текстуры на стены и крышу здания Башни Освальда, чтобы получить LoD3 здания.
Добавление текстур фасадов
Башня Освальда относительно невысока для офисного здания и не загораживается другими зданиями или растительностью, поэтому было легко получить четкую фотографию фасада здания. В этом разделе вы нанесете единую текстуру изображения на каждую грань здания, которая уже была обрезана и исправлена.
- На ленте на вкладке Редактирование в группе Объекты щелкните Изменить.
- На панели Изменить объекты разверните группу Изменение формы и щелкните Текстура мультипатча.
Появится панель Изменить объекты для инструмента Текстура.
- При необходимости на сцене щелкните объект-мультипатч Башни Освальда, чтобы выбрать его, и на панели Изменить объекты нажмите на кнопку Загрузить текстуру.
Откроется окно Загрузить текстуру.
- Перейдите в папку проекта Penn State Building и откройте папку FacadeTextures. Откройте папку OswaldTower, выберите Oswald_Front.png и щелкните Открыть.
- Когда текстура загрузится на панель Изменить объекты, щелкните один из четырех фасадов, чтобы применить текстуру.
Изображение было обрезано в соответствии с соотношением сторон здания с помощью инструментов пространственной привязки и трансформации изображений в ArcGIS Pro, чтобы оно соответствовало размеру фасада.
- Если необходимо, выровняйте размеры изображения или подгоните его при помощи кнопок в окне предварительного просмотра изображения. Щелкните кнопку Масштабировать и переместите курсор, чтобы увеличить или уменьшить масштаб. Чтобы центрировать изображение фасада, используйте кнопку Переместить и перемещайте изображение левее или правее.
Примечание:
Если уменьшить масштаб достаточно сильно, то текстура фасада начнет повторяться. Это поведение, известное как разбиение на листы, применяется для небоскребов или других зданий, для которых вы не можете получить изображение всего фасада здания, и у вас есть только изображение с небольшой частью фасада.
- Когда справитесь с одной стороной, щелкните по очереди на каждом из трех оставшихся фасадов, применяя эту же текстуру. Убедитесь, что окна со всех четырех сторон выровнены относительно друг друга.
- Если текстуры на стенах вас устраивают, на панели Изменить объекты щелкните Применить.
Теперь текстуры есть со всех сторон и можно добавить текстуру на крышу.
- Очистите выборку и щелкните крышу.
- На панели Изменить объекты щелкните кнопку Загрузить текстуру и выберите Oswald_Roof_MechRoom.jpg. Щелкните крышу, чтобы добавить к ней текстуру.
- На панели Изменить объекты с помощью элементов управления Переместить, Поворот и Масштабировать подгоните текстуру крыши под площадь поверхности крыши.
Подсказка:
Для привязки можете включить лидарные точки. Если смотреть на север, система HVAC должна быть в левом нижнем углу изображения.
- Когда изображение будет расположено так, как вам необходимо, в нижней части панели Изменить объекты щелкните Применить.
- Очистите выборку и сохраните ваши изменения.
- При необходимости, на панели Содержание отключите слой 2017 PSU LiDAR.
Вы добавили соответствующие текстуры для каждой стороны здания.
В отличие от сторон здания, крыша не является плоской поверхностью. Далее, чтобы добавить еще больше деталей, вы вытяните техническое помещение и кондиционер (HVAC) на крыше.
Добавление деталей
На крыши высоких офисных зданий часто устанавливают механическое оборудование, солнечные панели или другие конструкции, которые могут подниматься на этаж или выше. Используя инструмент Редактировать вершины, вы вырежете и вытянете расположенные на крыше структуры – комнату для оборудования и блок HVAC – на Башне Освальда. Затем примените к ним общие текстуры, которые включают повторяющуюся черепицу.
В интересах экономии времени вы упростите форму вытягиваемых элементов крыши. Однако при желании вы можете потратить время на измерение элементов (с помощью инструмента Измерить на вкладке Карта) и их очень точное вытягивание.
- Приблизьтесь к крыше Башни Освальда. Используйте Навигатор для перемещения сцены так, чтобы вы полностью находились над зданием, а линии крыши здания были параллельны и перпендикулярны сторонам карты.
- Внизу панели Карта найдите кнопку ограничителей. Щелкните кнопку-переключатель Ограничители, чтобы включить ограничители.
Включение динамических ограничителей показывает длину объектов, с которыми вы работаете.
- На вкладке Редактирование ленты, в группе Инструменты, щелкните Редактировать вершины и выберите крышу Башни Освальда
Выбирается вся крыша и появляется зеленый элемент управления редактирования.
Сначала вы трассируете техническую комнату. Поскольку перспектива на фотографии создает определенное искажение, вы будете максимально следовать форме внизу стен технической комнаты, вместо того, чтобы отслеживать ее крышу.
- Начиная с левого верхнего угла структуры, щелкните видимый угол пересечения структуры крыши и поверхности крыши, чтобы добавить вершину. Нарисуйте линию в верхней части структуры и добавьте еще одну вершину в правом верхнем углу.
Подсказка:
Используйте оранжевые направляющие линии, обозначающие параллельные и перпендикулярные линии, чтобы создать полигон с прямыми углами.
- Добавьте второй сегмент перпендикулярно первому, остановившись в южном конце технического помещения.
- Создайте оставшиеся стороны полигона, используя тот же метод. Поскольку вы не можете видеть нижнюю часть стен для остальных сторон, создайте сегменты примерно 11,75 футов и 15,6 футов. Используйте оранжевые направляющие линии, чтобы добавить последнюю вершину в углу, с которого вы начали.
Появится контур технического помещения с зеленым маркером редактирования в центре. Как и в случае с самим зданием, вы отрегулируете высоту технического помещения с помощью маркера редактирования и слоя 2017 PSU LiDAR.
- Наклоните сцену, чтобы вы могли видеть техническое помещение, смотрящее вниз под углом.
- На панели Содержание включите слой 2017 PSU LiDAR.
Размер точек мешает вам видеть маркер редактирования. Вы измените размер символов для точек лидара, чтобы вы могли хорошо видеть, что редактируете.
- На панели Содержание щелкните цветовую шкалу слоя 2017 PSU LiDAR, чтобы отобразить панель Символы.
- На панели Символы для Размера символов введите 40 и нажмите Enter.
Точки лидарного облака становятся меньше, что упрощает визуальную проверку высоты элементов крыши.
- Закройте панель Символы.
- На панели Изменить объекты убедитесь, что выбрано Редактирование вершин и наведите курсор на крышу технического помещения, чтобы был виден зеленый маркер редактирования.
- Перетащите зеленый маркер редактирования полигона технического помещения и совместите верхнюю часть помещения с точками лидара.
- В нижней части сцены на панели инструментов редактирования щелкните Готово, чтобы зафиксировать редактирование. Очистите выборку и выключите слой лидара.
Примечание:
Вам следует часто щелкать Готово и Сохранить, чтобы при отмене действий отменялись только самые последние изменения.
Техническое помещение готово. Точно так же вы создадите полигон, который приблизительно соответствует блоку HVAC. На самом деле он состоит из одного блока HVAC и одной наклонной стены, но для простоты вы создадите единый прямоугольник.
- Расположите сцену так, чтобы вы видели верхнюю часть здания, и с помощью инструмента Выбрать выберите крышу.
- С помощью инструмента Редактировать вершины нарисуйте прямоугольник, обозначающий блок HVAC.
- Как и в случае с техническим помещением, наклоните сцену, включите слой 2017 PSU LiDAR, перетащите зеленый маркер редактирования вверх в соответствии с высотой точек и нажмите кнопку Готово.
- Сохраните изменения и очистите выборку.
- На панели Содержание отключите слой 2017 PSU LiDAR.
Когда поверхности вытягиваются или натягиваются на модель мультипатч, любые вновь созданные грани будут текстурированы путем зеркального отражения текстур со смежных поверхностей. Для крыши Башни Освальда это создает некоторые необычные поверхности, например вентилятор вентиляционного короба, который теперь зеркально отражается на стене. Кроме того, изображения поверх каждой структуры крыши нужно немного перемещать, чтобы они соответствовали краю.
- На панели Изменить объекты щелкните кнопку Назад.
- В группе Изменение формы щелкните Текстура мультипатч и выберите техническую комнату. Щелкните Загрузить текстуру, загрузите текстуру Oswald_RoofSide.jpg и примените ее ко всем вертикальным сторонам конструкций на крыше. Чтобы очистить выборку, щелкните Применить.
- Щелкните Загрузить текстуру, загрузите текстуру Roof_floor.png. На панели Изменить объекты используйте инструмент Масштабировать, чтобы была видна текстура.
- Нанесите текстуру на основную поверхность крыши, чтобы устранить все следы элементов крыши. Щелкните Применить.
- Очистите все активные выборки, сохраните изменения и сохраните проект.
В этом разделе вы создали реалистичное трехмерное офисное здание с использованием инструментов редактирования мультипатчей, текстур и данных облаков лидара. В следующем разделе вы узнаете, как построить различные формы крыш и использовать точные измерения, чтобы создать более реалистичное 3D-здание.
Создание жилого дома
В прошлом разделе вы построили офисное здание при помощи редактирования мультипатч и реалистичных текстур. В этом разделе вы создадите здание в жилом стиле на территории кампуса Пенсильванского университета, здание Старый ботанический корпус. Эта конструкция, построенная в конце 1800-х годов, имеет шатровую крышу, для которой вам нужно будет использовать другие методы, отличные от использованных в предыдущем разделе. Вы вытянете здание на основе размеров (в футах), построите форму крыши, сравните с облаком точек лидара и примените текстуры.
Вытягивание Старого ботанического корпуса
Вы начнете построение здания Старого ботанического корпуса, вытянув здание в простую модель LoD1.
- Если надо, откройте проект Penn State Buildings.
Вы найдете здание Старого ботанического корпуса к югу от Башни Освальда.
- В сцене увеличьте масштаб и переместитесь к контуру здания Старого ботанического корпуса.
- На панели Содержание включите слой 2017 PSU LiDAR.
- Используя Навигатор, исследуйте облако точек для здания Старого ботанического корпуса.
Вы можете использовать лидарное облако в качестве ориентира, но поскольку вокруг здания слишком много растительности, вы можете получить более точные результаты, введя измерения. Итак, вы воспользуетесь вторым методом.
Примечание:
Доступная вам информация может отличаться от проекта к проекту. Таким образом, в зависимости от ситуации, может быть полезно использовать данные облаков точек лидаров, измерения или их комбинацию для определения высоты и формы вашего здания.
- Отключите слой 2017 PSU LiDAR.
- В ленте на вкладке Редактирование в группе Выборка нажмите кнопку Выбрать. На сцене щелкните контур здания Старого ботанического корпуса, чтобы выбрать его.
- На ленте, на вкладке Редактировать в группе Инструменты щелкните Редактировать вершины.
- Наведите курсор на зеленый элемент управления редактированием в центре здания и удерживайте пока он не станет красным.
- Щелкните правой кнопкой красный элемент редактирования и выберите Высота.
Появится окно Длина.
- В окне Длина введите 27,25.
Примечание:
Единица измерения по умолчанию - футы.
- Нажмите Enter.
Здание Старого ботанического корпуса теперь вытянуто.
Примечание:
Если в каком-либо случае вытягивание не происходит, вам может потребоваться сбросить кэш дисплея. На вкладке Проект щелкните Опции, затем щелкните Отображение. Под опцией Локальный кэш, отметьте Очистить кэш и перезапустите свой экземпляр ArcGIS Pro.
- На панели инструментов редактирования щелкните Готово и сохраните изменения.
Затем вы поработаете с крышей здания.
Выровняйте сетку редактирования
Прежде чем вы сможете создать шатровую крышу здания Старого ботанического корпуса, вам необходимо выровнять сетку редактирования в точном соответствии с ориентацией здания. Это обеспечит правильное направление измерений крыши.
- Внизу сцены щелкните кнопку Сетка.
Это включает сетку.
- Наведите курсор на кнопку Сетка, чтобы появилось меню опций Сетка. Убедитесь, что Интервал установлен на 1 фут и щелкните кнопку Задать начало координат и поворот сетки вручную.
Курсор мыши превратится в красный плюсик.
- Наведите курсор на конец одной из длинных сторон крыши, пока он не замкнется на вершину. Щелкните, чтобы задать начало отсчета сетки.
Когда вы двигаете курсор, сетка смещается. Чтобы задать поворот, надо добавить еще одну точку на другом конце крыши.
- Щелкните вершину на другом конце длинного края крыши.
- Внизу сцены щелкните кнопку Сетка, чтобы выключить ее видимость.
Хотя сетку больше не видно, ее настройки продолжают действовать для любого редактирования пространственных объектов, выполняемое в данном проекте.
- Сохраните проект.
Создание формы скатов крыши
Сначала вы разделите верхнюю грань здания и создадите шатровую или стрельчатую крышу.
- На панели Изменить объекты убедитесь, что выбрано здание Старый ботанический корпус. Щелкните Редактировать вершины.
- При необходимости используйте колесико Навигатора, чтобы отрегулировать сцену, убедившись, что у вас есть хороший доступ к одному из коротких краев крыши.
- В сцене наведите курсор на середину короткой стороны крыши, пока не появится перекрестие и оранжевый крестик X.
Оранжевый крестик X означает центр этой стороны.
- Щелкните X, чтобы добавить вершину, задержите курсор на средней части противоположной стороны и щелкните на оранжевом X еще раз, чтобы завершить линию разбиения посередине плоской крыши.
- Наведите курсор на линию разбиения, чтобы появилась зеленая сфера. Наведите курсор на зеленую сферу редактирования на только что созданной линии разбиения крыши, пока она не станет красной, щелкните ее правой кнопкой и выберите Высота.
Примечание:
Не забудьте щелкнуть правой кнопкой по красной сфере редактирования, связанной с линией разбиения, а не по сферам для каждого из отдельных полигонов.
- В окне Длина для Высоты введите 17 и нажмите Enter.
Крыша теперь стрельчатая, с шатровой формой.
- На панели инструментов редактирования щелкните Готово и сохраните изменения.
Подсказка:
Напоминание о том, что в случае ошибки можно нажать Отмена на панели инструментов редактирования, чтобы вернуться к последнему сохраненному редактированию объекта.
Вам следует часто щелкать Готово и Сохранить для сохранения изменений, чтобы при выборе отмены отменялись только самые последние изменения.
Теперь вы отредактируете шатровую крышу.
- На панели Изменить объекты щелкните Редактировать вершины, создайте горизонтальную линию разделения на более коротком боковом фасаде, щелкая каждый край карниза, используя появившиеся оранжевые направляющие в виде круга. Повторите это на другой стороне здания.
- С одной из сторон удерживайте курсор на верхней вершине крыши, пока не появится оранжевый кружок, и дважды щелкните вершину.
Появятся элементы управления редактированием вершин x, y, z.
Затем вы измените значения Высоты или Расстояния для синих элементов управления, чтобы создать форму шатра на крыше. В зависимости от того, какую сторону здания вы выбрали для начала, синий элемент управления может быть направлен к центру крыши (как показано на изображении в качестве примера) или синий элемент управления может быть направлен от центра крыши.
Если синий элемент управления направлен к центру крыши, при щелчке по нему правой кнопкой мыши контекстное меню отобразит опцию Высота, и вы введете положительное значение. Если синий элемент управления направлен от центра крыши, в контекстном меню будет указана опция Расстояние, и вы должны ввести отрицательное значение.
- Щелкните правой кнопкой синий элемент редактирования и выберите Высота. В появившемся окне Длина введите 16.75 и нажмите Enter.
Примечание:
В зависимости от положения здания, при щелчке правой кнопкой мыши на синем элементе управления, может потребоваться выбрать опцию Расстояние вместо опции Высота и установить для Длины значение -16,75 или 16,75. Вы можете поэкспериментировать с ними, пока крыша не станет четырехскатной, и щелкнуть кнопку Отменить на панели инструментов быстрого доступа или щелкнуть здание правой кнопкой мыши и выбрать Отмена.
- С этой стороны появляется шатровая форма крыши.
- Повторите тот же процесс для вершины на противоположном скате крыши, снова с расстоянием 16,75 футов или -16,75 футов.
Примечание:
Если вы ввели -16,75 для первой стороны, вы должны ввести 16,75 для второй стороны, и наоборот.
- Щелкните Готово и щелкните Сохранить, чтобы сохранить изменения.
Теперь, когда базовая шатровая крыша на месте, вы развернете две из четырех плоскостей крыши от центра здания, создав свесы или карнизы с двух сторон.
- На панели Изменить объекты щелкните Редактирование вершин. Наведите указатель мыши на одну из двух более коротких боковых поверхностей крыши, чтобы появился зеленый элемент управления редактированием.
- Перетащите элемент управления от здания, чтобы начать свес. Во время перетаскивания нажмите Tab, чтобы изменить длину свеса. Введите 1,5 и нажмите Enter.
Вы добавили свес длиной 1,5 фута.
- Щелкните Готово и щелкните Сохранить, чтобы сохранить изменения.
- Для противоположной стороны крыши повторите аналогичный процесс, чтобы создать свес в 1,5 фута.
Теперь у вас есть свесы с двух сторон.
- Щелкните Готово и щелкните Сохранить, чтобы сохранить изменения.
Затем вы сравните размеры крыши с облаком точек лидара.
- Включите слой PSU LiDAR 2017 и исследуйте здание Старого ботанического корпуса с разных сторон.
Форма кажется подходящей.
Примечание:
При желании вы можете добавить дополнительные свесы для двух длинных сторон крыши.
- Отключите слой PSU LiDAR 2017 и сохраните проект.
Независимо от того, используете ли вы данные лидара, числовые измерения или их комбинацию, вы можете создавать точные формы крыш для ваших 3D-зданий.
Добавление текстур фасадов
Теперь, когда готова базовая форма здания Старого ботанического корпуса, вы можете начать его текстурировать. Как и в первом разделе урока, вы будете использовать комбинацию отдельных текстур и повторяющихся черепичек, чтобы придать модели реалистичный вид.
- На ленте на вкладке Редактирование в группе Объекты щелкните Изменить.
- На панели Изменить объекты разверните группу Изменение формы и щелкните Текстура мультипатча.
- При необходимости щелкните здание Старого ботанического корпуса, чтобы выбрать его.
- Щелкните Загрузить текстуру и перейдите в папку проекта Penn State Buildings. Откройте папку FacadeTextures и папку OldBotany. Выберите OldBotany_Front.jpg и щелкните Открыть.
Текстура загружается на панели Изменить объекты.
- Щелкните передний фасад Старого ботанического корпуса (длинная сторона, вдоль которой идет направляющая), чтобы применить текстуру.
- Используйте кнопки Переместить, Повернуть и Масштабировать, чтобы подогнать изображение переднего фасада как можно точнее под экстент фасада.
Теперь текстура выравнивается и лучше подходит к фасаду здания.
- Когда изображение будет точно размещено, щелкните Загрузить текстуру и добавьте OldBotany_Back.jpg.
- Поверните Старый ботанический корпус противоположной стороной и щелкните поверхность заднего фасада.
- Используйте кнопки Переместить, Повернуть и Масштабировать, чтобы подогнать изображение заднего фасада как можно точнее под экстент задней стены здания.
Далее вы добавите текстуры по бокам здания. С левой части имеется дверь, а с другой стороны двери нет.
- Добавьте текстуру OldBotany_RightSide на правую часть здания. Подгоните текстуру кирпичиков как можно точнее.
- Добавьте текстуру OldBotany_LeftSide на левую часть здания.
Завершив работу над стенами, можете повторить процесс нанесения текстур на наклонные поверхности крыши Старого ботанического корпуса.
- Щелкните Загрузить текстуру и откройте OldBotany_Roof.jpg.
- Щелчком выберите переднюю поверхность крыши, а затем при помощи кнопок Переместить, Повернуть и Масштабировать подгоните изображение под размеры крыши как можно точнее.
- Когда передняя поверхность крыши будет готова, щелкните заднюю поверхность крыши, чтобы продублировать эту текстуру с такими же масштабированием и размещением.
На передней и задней сторонах крыши имеются слуховые окна, которые необходимо расположить в определенных местах, сделав отдельное изображение текстуры приоритетным над повторяющейся текстурой.
При этом на двух сторонах крыши одинаковый узор черепицы, который можно применить, добавив одно и то же повторяющееся изображение с текстурой черепицы. Этот снимок черепицы был вырезан из небольшой части текстуры передней части крыши.
- Щелкните Загрузить текстуру и откройте OldBotany_RoofShingles.jpg.
- Щелкните одну из боковых поверхностей крыши и используйте кнопки Переместить, Повернуть и Масштабировать в окне предварительного просмотра изображения, чтобы максимально точно подогнать черепицу, сопоставляя размер и расстояние между черепицей по краям других текстурированных поверхностей крыши.
- Когда одна из сторон крыши станет красиво текстурирована, щелкните противоположную сторону, чтобы дублировать эту текстуру, сохраняя такие же масштабирование и поворот.
- Щелкните Применить и щелкните Сохранить, чтобы сохранить изменения.
- Очистите все активные выборки и сохраните проект.
Текстуры изображений придают форме трехмерного здания особый внешний вид, превращая ее в узнаваемую копию Старого ботанического корпуса.
Примечание:
Есть и другие архитектурные детали, которые вы можете добавить, например, придать слуховым окнам и лестнице трехмерный объем и сделать дверь и окна утопленными в стене. Если вы хотите еще больше расширить упражнение, можете поэкспериментировать с этими дополнительными элементами.
В этом уроке вы узнали, как создавать реалистичные 3D-здания, включая сложные формы крыш и текстурированные поверхности. Этот процесс можно использовать для построения зданий различных типов и форм, а это гораздо больше, чем контуры здания, информации о высоте или данные лидара, а также изображения для текстурирования.
Примечание:
Этот подход, по одному зданию за раз, хорошо работает, когда ваша цель - представить только несколько зданий и вы хотите точно представить архитектурные детали. Однако существуют более продвинутые методы создания трехмерных зданий с помощью массового подхода для всего университетского городка, района или города. Урок Извлечение 3D-зданий из данных лазерного сканирования является одним из примеров такого общедоступного рабочего процесса.
Больше подобных руководств вы можете найти на странице Введение в дистанционное зондирование и изображения.
