Построение локальной 3D-сцены

И в картах, и в сценах с целью получения различных эффектов может использоваться освещение. В картах освещение используется главным образом для того, чтобы они выглядели более трехмерными за счет применения цветной отмывки рельефа. Для сцены, тем не менее, требуется источник света для освещения и его можно настроить так, чтобы получить в сцене различные эффекты. Понимание этих настроек поможет вам поднять ваши 3D-сцены на новый уровень качества. В этом руководстве вы будете использовать настройки освещения, включая положение солнца, тени и атмосферные эффекты; активируете стрелку севера и элемент управления экранным Навигатором; просмотрите ресурсы в локальной и глобальной сценах; будете работать в режиме параллельного вида для разных вариантов визуализации и более эффективного отображения объектов.

Последний раз это учебное пособие тестировалось 19 ноября 2025 года в ArcGIS Pro 3.6. Если у вас другая версия ArcGIS Pro, результат и функциональность могут отличаться.

Требования

• ArcGIS Pro (см. варианты доступа к программному обеспечению)

Построение локальной 3D-сцены

Создание проекта

Сначала вы создадите проект в ArcGIS Pro на основе локальной сцены.

1. Запустите ArcGIS Pro. Если будет предложено, войдите под лицензированной учетной записью организации ArcGIS.

   Примечание:

   Если у вас нет доступа к ArcGIS Pro или учетной записи организации ArcGIS, см. варианты доступа к программному обеспечению.

2. В разделе Новые проекты щелкните Локальная сцена.

   

3. В окне Создать новый проект для Имени введите Scene Level Properties.
4. Нажмите OK.

   Теперь у вас есть проект и локальная сцена, и вы можете добавить ресурсы, опубликованные на ArcGIS Online.

5. На панели Каталог щелкните вкладку Портал. Щелкните кнопку ArcGIS Online.

   

6. В поисковом окне введите Boston 911 и нажмите Enter.
7. В списке результатов поиска щёлкните правой кнопкой Boston 911 Calls (Simulated) и выберите Добавить и открыть.

   

   Откроется опубликованная сцена с 3D-слоями, представляющими здания, точки вызовов службы 911 и приблизительную точность x,y,z местоположения, откуда поступил звонок в службу 911.

   

Добавление освещения

Ничто так не влияет на визуальное восприятие, как настройки освещения сцены. Настройки освещения определяют местоположение источника света для сцены, отбрасываются ли тени от объектов, как отображается небо, а также затеняется ли земная поверхность. Вы можете устанавливать настройки освещения на определенный момент времени, чтобы соответствовать назначению сцены, например, указав время суток или время посадки самолета, а также подобрав наиболее подходящий момент с точки зрения эстетики. Вы попробуете несколько вариантов настроек освещения, чтобы подобрать наилучшую для сцены.

1. На ленте щелкните вкладку Карта. Щелкните Закладки и выберите Area of interest.

   

2. На клавиатуре нажмите клавишу B и щелкните экран, чтобы наклонить точку обзора камеры и увидеть горизонт.

   

   Затем вы установите некоторые свойства освещения.

3. На панели Содержание дважды щелкните Boston 911 Calls (Simulated).

   

   Откроется окно Свойства карты: Boston 911 Calls (Simulated).

4. Щелкните вкладку Освещение. В разделе Освещение задано по для Дата и время внесите следующие изменения:
   • Для даты и времени введите 4/15/2017 6:00:00 AM.
   • Для часового пояса выберите (UTC-05:00) Восточное время (США и Канада).
   • Убедитесь, что стоит отметка Настроить на летнее время.

   

5. Нажмите OK.

   Сцена обновится, показывая начинающийся восход солнца. Хотя сцена смотрится неплохо, можно заметить, что одинаковое затенение фасадов здания, смотрящих в противоположенную от солнца сторону, дает эффект слияния в один цветной сгусток.

   

   Чтобы лучше различать объекты и фасады зданий, вы добавите отображение ребер к зданиям.

6. На панели Содержание разверните слой Buildings и щелкните его символ.

   

   Появится панель Символы. На этой панели вы можете изменить свойства символов слоя, чтобы они отображались по-другому. Вы добавите текстуру с ребрами, чтобы здания были видны более четко.

7. На панели Символы перейдите на вкладку Галерея и выберите символ Белый (использование текстур) с ребрами.

   

   Отображение линий по ребрам зданий делает их визуально различимыми.

   

   Текущее отображение не показывает красноватый оттенок, который добавляет атмосфера, когда солнце находится низко в небе. Чтобы более реально показать освещение на рассвете, вы отрегулируете настройки атмосферы.

8. На панели Содержание дважды щелкните Boston 911 Calls (Simulated). В окне Свойства карты на вкладке Освещение в разделе Атмосферное освещение отметьте Показать атмосферные эффекты.

   

9. Нажмите OK.

   Сцена обновится. Эффект оттенения ярко выражен

   

10. На панели Содержание дважды щелкните Boston 911 Calls (Simulated). В окне Свойства карты на вкладке Освещение измените Дату и время на 4/15/2017 6:30:00 AM.

    

11. Щелкните Применить.

    Сцена обновится и эффект затенения немного ослаб.

    

    Далее вы добавите тени к сцене для еще более реалистичного вида.

12. В окне Свойства карты включите Показать тени в 3D. Для Даты и времени на 15.04.2017 8:30:00.

    

13. Нажмите OK.

    Сцена обновится. Вы можете наблюдать тени от зданий. Тени показываются на основании текущего освещения.

    

    Примечание:

    Тени могут замедлить производительность отображения, и они автоматически перестают прорисовываться для удаленно расположенных объектов. Хотя вы просматривали атмосферные эффекты только для небольшой локальной сцены, имейте ввиду, что они также рассчитываются и применяются для всей земной поверхности в сцене.

14. На ленте, на вкладке Карта в группе Навигация щелкните кнопку Полный экстент.

    

15. Щелкните сцену и переместите курсов, чтобы обернуться вокруг всей планеты.

    Как и ожидалось, в Бостоне только взошло солнце. Вы также можете увидеть, что происходит в других частях планеты на восходе солнца в то же время. Если вы продолжите оборот вокруг планеты, вы сможете увидеть солнце и луну вдалеке, оба они правильно настроены для указанной даты и времени.

    

    Для большинства сцен эти эффекты не требуются. Для простых сцен вам необходимо только быть уверенным, что сцена правильно освещена, независимо от места навигации. В таких случаях вы можете установить освещение для сцены на основании текущего местоположения камеры.

16. Откройте окно Свойства карты для Boston 911 Calls (Simulated).
17. На вкладке Освещение выполните следующие действия:
    • Отключите Показать атмосферные эффекты.
    • Отключите Показать тени в 3D.
    • Щелкните Полдень в положении камеры, чтобы включить эту опцию.

    

18. Нажмите OK. На ленте щелкните Закладки и выберите Area of interest.

    

    Независимо от того, приближаете вы изображение или перемещаетесь по нему, освещение всегда будет сверху.

19. На панели Содержание щелкните правой кнопкой Call Locations и выберите Приблизить к слою.

    

    Сцена обновится до экстента объектов слоя Call Locations.

    

Изучение сцены

Далее вы поэкспериментируете с инструментами 3D-навигации. Навигация в 3D и понимание направления на север может быть непростым. Вы можете использовать экранное управление (Навигатор) для обоих вопросов.

Примечание:

Если Навигатор не отображается внизу сцены, щелкните правой кнопкой мыши в любом месте сцены и нажмите Навигатор, чтобы включить его.

1. На панели управления Навигатором щелкните указатель стрелки Север, чтобы сориентировать сцену на север.

   

   Теперь сцена ориентирована в направлении севера.

   

2. На панели управления Навигатором щелкните внешнее кольцо и перемещайтесь в направлении указателя мыши.

   

   Вы можете развернуть Навигатор для доступа к расширенным опциям 3D-навигации.

3. На панели Навигатор щелкните кнопку Показать полное управление.

   

4. Используйте внутреннее кольцо для наклона и поворота сцены.

   

5. Используйте кнопки Переместить вверх и Переместить вниз для перемещения камеры по вертикали вверх и вниз.

   

6. Используйте кнопки Переместить вперед и Переместить назад для приближения или удаления.

   

7. Щелкните внутренний шар навигатора для обзора вокруг сцены.

   

Импорт карты

До сих пор вы работали с глобальной сценой. Содержимое сцены отображалось на сферическом глобусе, а модель освещения была основана на физических характеристиках на орбите вокруг Солнца. Вы также можете работать со своими данными в локальной сцене, где содержимое отображается в проецированном или плоском пространстве, часто называемом видом аквариума.

Локальные сцены лучше подходят для отображения ресурсов в небольших экстентах, например, для отображения кампуса или шахты, а также для научных визуализаций. Другим преимуществом локальной сцены является то, что она может отображаться в системе координат ваших данных, что делает ее рекомендуемым типом визуализации при редактировании 3D-объектов ГИС.

1. Загрузите сжатую папку PortBuilding_WithCage.zip. Извлеките данные в предпочтительное место на вашем компьютере.
2. В ArcGIS Pro на ленте щелкните вкладку Вставить. В группе  Проект  щелкните  Импорт карты.

   

3. В окне Импорт выберите местоположение, в которое вы извлекли PortBuilding_WithCage.zip. Выберите PortBuilding_WithCage.mpkx и щелкните OK.

   Откроется локальная сцена PortBuilding, и будут отображены 3D-модели зданий порта Логн-Бич, в Калифорнии.

   

   Базовая карта распространяется на большой экстент, в котором нет необходимости. Вы можете обрезать этот экстент до размеров области интереса, задав экстент сцены.

4. На ленте щелкните вкладку Карта. Щелкните Закладки и выберите Set the Extent.

   

   Экстент вырезан по прямоугольнику, ориентированному на север, в соответствии с закладкой. Устанавливая собственный экстент, вы можете использовать клавиши N (north) и P (perpendicular) для корректного предварительного просмотра экстента.

   

5. На панели Содержание дважды щелкните PortBuilding.
6. В окне Свойства карты перейдите на вкладку Экстент и выберите Использовать пользовательский экстент.
7. В опции Задать экстент из выберите Текущий видимый экстент.

   

8. Нажмите OK.
9. Перемещая мышь и вращая колесико мыши, поверните камеру, изменив точку обзора.

   

   Локальная сцена теперь стала визуально более удобной, так как ее экстент уже не распространяется на такую большую площадь. Сцена привязана к области вокруг здания, которое находится в центре этой сцены.

   Для некоторых локальных сцен удобно иметь сетку высот для данных. В ArcGIS Pro есть процедурный символ клетки, который может способствовать выполнению этого требования. Есть два символа по умолчанию, один для регионального экстента, другой для экстента участка. Символ был настроен для этой сцены.

10. В панели Содержание включите слой Cage.

    

    Сцена обновится и отобразит клетку или решетку вокруг здания. Если вы пожелаете, вы можете щелкнуть символ слоя Cage на панели Содержание и настроить свойства на панели Символы для этого объекта.

Используйте режим параллельной отрисовки

Режим параллельной отрисовки часто используется в архитектуре и научных визуализациях, и представляет собой набор статических изображений, взятых с конкретной точки обзора (вместо интерактивной сцены или видео). Как правило, мы смотрим на мир в перспективе. То есть, лучи света исчезают там, где они сходятся на расстоянии, поэтому объекты кажутся меньше по мере удаления от нас. В свою очередь, режим параллельной отрисовки заставляет лучи света быть параллельными. Это означает, что объекты имеют визуально одинаковый размер независимо от того, как далеко они находятся от камеры.

Вы измените отрисовку с перспективной на параллельную, и посмотрите разницу.

1. На ленте на вкладке Карта щелкните Закладки и выберите Bld Top View.

   

2. Щелкните вкладку Вид на ленте. В группе Сцена щелкните кнопку Перспективный режим отрисовки и выберите Параллельный режим отрисовки.

   

   Сцена обновится и отобразит здания в режиме параллельной отрисовки. Состыкованные столбцы клетки визуально выровнены.

   

3. На ленте щелкните вкладку Карта. Щелкните Закладки и выберите Вид спереди.
4. Если необходимо, увеличивайте масштаб до тех пор, пока вы не увидите всю переднюю часть здания.

   

5. Щелкните Закладки и выберите Oblique.

   Сцена обновится и отобразит здания в режиме параллельной отрисовки с угловой точки обзора.

   

   Режим параллельной отрисовки играет небольшую, но важную роль в 3D-картографии. Он используется, если необходим визуальный эффект, и не используется, если ненужен. Режим параллельной отрисовки может показаться неестественным, потому что люди обычно наблюдают за вещами в перспективе, и в режиме параллельной отрисовки может быть чрезвычайно сложно выполнять даже простые задачи, особенно редактирование и навигацию.

6. Щелкните вкладку Вид на ленте. В группе Сцена щелкните Параллельный режим отрисовки и выберите Перспективный режим отрисовки.

   Сцена обновится и отобразит здания в режиме перспективной отрисовки с угловой точки обзора. В этом режиме здание выглядит более квадратным, тогда как в параллельном режиме оно кажется выше сзади и ниже спереди.

   

   Вы опробовали несколько способов отображения объектов в 3D-сцене, включая изменение параметров освещения, навигацию в сцене и настройку пользовательского экстента.

7. На Панели инструментов быстрого доступа щелкните кнопку Сохранить проект.

   

Создание эффективного и привлекательного 3D-изображения не заканчивается свойствами слоя. Вам также необходимо настроить свойства отображения на уровне всей сцены, чтобы улучшить визуальное восприятие.

Способ освещения сцены может как усиливать ваш замысел, так и ослаблять его. Использование теней может добавить реалистичности, а также предоставить информацию о том, как здания и другие объекты воздействуют на окружающий мир. При работе с данными ограниченного экстента предпочтительней обрезать отображаемый экстент до интересующей вас области, а для работы с ГИС всегда рекомендуется работать в исходной системе координат. Рассмотрите использование режима параллельной отрисовки для представления данных без визуальных искажений перспективных видов.

Вы можете найти больше учебных пособий в галерее учебных пособий.

Авторские права третьих лиц

• Источники слоя Boston 911 Calls (Simulated): город Бостон, Esri
• Источники топографических карт: Esri, TomTom, Garmin, FAO, NOAA, USGS, OpenStreetMap авторы и Сообщество пользователей ГИС