设置局部场景和数据

为了比较即将进行的改造的平面设计图,您将在宾夕法尼亚州立大学校园内创建两座建筑物的逼真 3D 模型:奥斯瓦尔德建筑和老植物楼。 此类 3D 对象可构建为多面体要素,这是一种数据类型,允许您定义具有纹理的复杂 3D 形状。

注:

虽然本教程侧重于 3D 形状构建方法,但其与遥感相关联,展示如何将激光雷达点云用作构建此类 3D 形状时的指引,以及如何使用空中或地面拍摄的图片来创建逼真的立面和屋顶表面。

首先,您将下载并浏览工程、添加激光雷达点云图层,并将 2D 建筑覆盖区转换为 3D 多面体要素。

打开工程并浏览地图和场景

首先,您将在 ArcGIS Pro 中下载并打开工程。

  1. 下载 Penn State Buildings .zip 文件。
    注:

    开始下载前,根据 web 浏览器的不同,系统可能会提示您选择文件的位置。 大多数浏览器将默认下载到计算机的 Downloads 文件夹下。

  2. 在计算机上找到已下载的文件。 右键单击 .zip 文件,然后将其解压到容易找到的位置,如 Documents 文件夹。
  3. 打开提取的 Penn State Buildings 文件夹。 双击 Penn State Buildings 工程文件夹以在 ArcGIS Pro 中将其打开。

    工程文件

  4. 如有必要,请使用您获得许可的 ArcGIS 账户进行登录。
    注:

    如果您没有 ArcGIS Pro 的访问权限或者 ArcGIS 组织帐户,请参阅软件访问权限选项

    工程随即打开。

    地图视图中的“工程”

    工程在地图视图中打开,使用 World Topographic MapWorld Hillshade 底图显示宾夕法尼亚州立大学的校园区域。 Penn_State_2D_Footprints 图层显示以蓝色符号化的两个建筑物的 2D 覆盖区面。

    注:

    建筑物覆盖区描绘了建筑物的 2D 地面形状。

  5. 内容窗格中,单击 Penn_State_2D_Footprints 图层以将其选中。
  6. 在地图上,单击最北方的建筑物。

    随即出现一个信息弹出窗口,指示此为奥斯瓦尔德塔。

    奥斯瓦尔德塔弹出窗口

  7. 单击另一个建筑物。

    弹出窗口更新为老植物楼的信息。

  8. 关闭弹出窗口。

    地图视图是显示 2D 数据的 2D 地图。 接下来,您将浏览启用 3D 的场景视图,并将使用此视图构建两个建筑物的 3D 再现。

  9. 单击场景选项卡。

    “场景”选项卡

    场景视图包含局部场景。 局部场景对于显示具有投影坐标系且具有有限空间范围的 3D 数据集非常有用,例如城市或本例中的大学校园。

    相同的 2D 建筑物覆盖区图层 Penn_State_2D_Footprints 显示在场景视图中,但两个建筑物覆盖区没有完全显示并且似乎沉入地下。 这是因为它们显示在 3D 环境中,而 2D 面被地形高程的微小差异部分覆盖。 您将为该图层设置高程属性,以便更好地查看建筑物。

    3D 图层组中的 Penn_State_2D_Footprints 图层

    还有另一个图层 Penn_State_3D_Buildings,它是一个多面体图层,可以存储复杂的纹理 3D 形状。 当前仪表盘为空。 稍后,它将包含您构建的 3D 建筑物。 现在,您将修改 2D 建筑物图层的显示,以便更清楚地看到它们。

  10. 内容窗格中,右键单击 Penn_State_2D_Footprints 并选择属性。 单击高程选项卡。

    高程选项卡

    高程选项卡中,可以确定 3D 要素在场景中的显示方式。 现在,建筑物以绝对高度显示,在已知要素的精确高度的情况下,此方法更适合。 由于建筑物在地面上,因此您需要将建筑物的高程设置为在地面上。

  11. 对于要素位于,单击下拉菜单并选择在地面上

    在地面上选项

  12. 单击确定

    现在建筑物在场景中可以更好地显示。 它们可能无法完美显示,但您可以更清楚地看到它们。

    建筑物显示在地面上

    注:

    根据范围和场景的倾斜方式,建筑物的显示有所不同,因此图像可能不完全匹配。

添加激光雷达点云

接下来,您将添加一个在线托管的激光雷达点云图层,它将在您构建 3D 建筑物时为您提供指引。 了解有关激光雷达数据的详细信息。

  1. 单击功能区上的视图选项卡。 在窗口组中,单击目录窗格

    “目录窗格”按钮

    随即显示目录窗格。

  2. 目录窗格中,单击门户选项卡,然后单击 ArcGIS Online 按钮。

    ArcGIS Online 按钮

    门户是指首次启动 ArcGIS Pro 时用于登录的许可账户。 由于您使用 ArcGIS Online 账户登录,因此您具有账户可以访问的所有 ArcGIS Online 数据的访问权限。

  3. 在搜索框中,键入 2017 PSU LiDAR owner:Learn_ArcGIS,然后按 Enter 键。

    搜索框

  4. 在结果列表中,右键单击 2017 PSU LiDAR 场景图层包,然后选择添加至当前地图

    “添加到当前地图”选项

    激光雷达点云数据绘制在场景上。 每个点都代表地面高程、建筑物、树木或其他景观元素。

    2017 PSU LiDAR 图层

  5. 内容窗格中,展开 2017 PSU LiDAR 以查看其图例。

    “内容”窗格中的激光雷达图层图例

    图层中高程最低的点符号化为深蓝色,而高程最高的点符号化为红色。

    目前,您正在从顶部查看点云,因此您不会获得太多的 3D 效果。 为了更好地探索激光雷达图层,您将使用导航器倾斜和旋转场景以从侧面查看。

  6. 在功能区的视图选项卡上的导航组中,确保已激活导航器工具。

    “导航器”按钮

  7. 在场景中的导航器的上方,单击显示完全控制按钮。

    “显示完全控制”按钮

    导航器将变为 3D 球体,并为 3D 导航显示额外的滚轮。

  8. 在展开的导航器中,使用中间的滚轮倾斜和旋转场景。 使用鼠标滚轮进行缩放。

    “导航器”工具已在场景上展开

    注:

    或者,您也可以使用键盘导航场景,方法为按以下键:V 键倾斜、B 键旋转、C 键平移、Z 键缩放,需与方向键组合使用。

  9. 浏览 2017 PSU LiDAR 图层,并确认此图层由不同高程级别的点组成。

    这些点描绘每个建筑物、树木和地面细节。

    某个角度的激光雷达图层视图

  10. 浏览完成后,在内容窗格中右键单击 Penn_State_2D_Footprints,然后选择缩放至图层

    场景范围以校园内的两个建筑物为中心。

  11. 快速访问工具栏中,单击保存工程按钮。

    快速访问工具栏上的“保存工程”按钮

  12. 如果提示将工程保存到当前版本的 ArcGIS Pro,请单击

将建筑物覆盖区转换为多面体要素

接下来,您需要将 2D 建筑覆盖区复制到 Penn_State_3D_Buildings 多面体图层中。 您将根据这些覆盖区副本创建 3D 建筑物。

  1. 内容窗格中,取消选中 2017 PSU LiDAR 图层,将其关闭。
  2. 单击功能区上的地图选项卡。 在选择组中,单击选择按钮。

    “选择”按钮

  3. 在场景上,找到两个建筑物覆盖区要素。 绘制一个包含两个建筑物的矩形以将其选中。

    两个面均被选中并处于高亮显示状态。 由于地形差异,您可能只能看到所选建筑物的一小部分。

    两个建筑物面要素处于选中状态

  4. 右键单击选择,并选择复制

    复制选项

  5. 在功能区地图选项卡的剪贴板组中,单击粘贴下拉箭头,然后选择选择性粘贴

    选择性粘贴选项

    随即显示选择性粘贴窗口。

  6. 选择性粘贴窗口中,为粘贴至选择 Penn_State_3D_Buildings 多面体要素类。 验证是否已选中保留源属性值

    “选择性粘贴”窗口

    注:

    目标图层 Penn_State_3D_Buildings 必须已添加到内容窗格,并在使用选择性粘贴时处于打开状态。

  7. 单击确定
  8. 这两个面要素将复制到目标多面体图层,并显示修改要素窗格。 此外,场景中还会显示用于 3D 编辑的箭头。

    要素已粘贴至 3D 图层

  9. 在功能区上地图选项卡上的选择组中,单击清除以移除所有活动的选择对象。

    清除按钮

    要保存您对多面体要素类进行的编辑,可使用编辑选项卡。

  10. 单击功能区上的编辑选项卡。 在管理编辑内容组中,单击保存

    “编辑”选项卡上的“保存”

  11. 在显示的保存编辑窗口中,单击以保存所有编辑。

    接下来,您将为 3D 建筑物设置高程属性,以便更好地显示它们。

  12. 内容窗格中,右键单击 Penn_State_3D_Buildings 并选择属性
  13. 高程选项卡中,对于要素位于,单击下拉菜单,然后选择在地面上。 单击确定
  14. 内容窗格中,关闭 Penn_State_2D_Footprints 图层,因为您不再需要此图层。

    两个 Penn_State_3D_Buildings 要素现已可见,使用白色符号化。

    要素已添加到 3D 图层。

  15. 保存工程。

将建筑物覆盖区面转换成多面体要素之后,您可以开始将第一个建筑物奥斯瓦尔德塔构建为 3D 要素。


创建办公楼

您将从构建办公类建筑物奥斯瓦尔德塔开始。 通过多面体编辑,您可以创建并构造复杂的 3D 建筑物形态。 从现有的 2D 覆盖区开始,您将使用激光雷达点云图层将其拉伸到正确的高度。 然后,您将应用纹理图像以赋予立面逼真的外观,并将创建和编辑折点以添加更多建筑要素。 使用这些基本组件,您可以迅速生成任何主要城市的市中心区域常见的其他商业建筑或办公楼的模型。

拉伸建筑物覆盖区

创建任何形式建筑物的第一步都是将覆盖区拉伸为 3D 块模型;这被称为细节层次 1 (LoD1) 的 3D 建筑物。 更高的细节层次包括屋顶形态 (LoD2)、柱子和门等建筑细节 (LoD3) 以及内部要素 (LoD4)。 要准确地拉伸奥斯瓦尔德塔,您将使用之前添加的激光雷达数据作为指导。

  1. 内容窗格中,确保已选中 Penn_State_3D_Buildings 图层。
  2. 在功能区的地图选项卡的选择组中,单击选择工具。
  3. 在地图上,单击奥斯瓦尔德塔多面体要素以将其选中。

    已选择奥斯瓦尔德塔

  4. 内容窗格中,打开 2017 PSU LiDAR 图层。
  5. 在奥斯瓦尔德塔上放大,直到可以看到建筑物的激光雷达点及覆盖区。

    奥斯瓦尔德塔的激光雷达

  6. 单击功能区上的编辑选项卡。 在工具组中,单击编辑折点

    “编辑折点”工具

    修改要素窗格随即出现并显示编辑折点工具。

  7. 在场景上,指向奥斯瓦尔德塔多面体建筑物覆盖区,直到您在覆盖区中间看到绿色编辑控点(球体)。

    编辑控点

    注:

    当您处于选择编辑模式时,如果需要重新定位场景以更好地查看建筑物,请不要忘记您仍然可以随时使用导航器滚轮。 您也可以按 CZ 键以临时切换至平移或缩放模式。

  8. 单击绿色编辑控点,并将其向上拖动到屋顶外缘周围的激光雷达点的高度。

    编辑控点拉伸至与建筑物高度匹配。

  9. 当您对高度满意时,在编辑工具条上单击完成以提交您的编辑。

    “完成”按钮

  10. 在功能区上编辑选项卡的选择组中,单击清除以取消选择建筑物。 在管理编辑内容组中,单击保存,并单击以保存所有编辑内容。
  11. 内容窗格中,关闭 2017 PSU LiDAR 图层。

    已添加 3D 建筑物

    您已创建了 LoD1 3D 建筑物。 接下来,您将在奥斯瓦尔德塔的侧面和屋顶添加实际纹理,使其成为 LoD3 建筑物。

添加外立面纹理

奥斯瓦尔德塔作为办公式建筑物来说相对较矮,且没有受到其他建筑物或植被的遮挡,因此很容易获取建筑物外立面的清晰照片。 在本节中,您将对建筑物的每个经过裁剪和校正的面应用单一图像纹理。

  1. 在功能区编辑选项卡的要素组中,单击修改

    “修改”按钮

  2. 修改要素窗格中,展开修整组,单击多面体纹理

    多面体纹理工具

    随即显示纹理工具的修改要素窗格。

  3. 如有必要,在场景上单击奥斯瓦尔德塔多面体要素,将其选中,然后在修改要素窗格中,单击加载纹理按钮。

    加载纹理

    加载纹理浏览器随即打开。

  4. 浏览至 Penn State Building 工程文件夹,然后打开 FacadeTextures 文件夹。 打开 OswaldTower 文件夹,选择 Oswald_Front.png,然后单击打开
  5. 修改要素窗格中加载纹理后,单击四个侧立面之一以应用纹理。

    应用立面纹理。

    图像已经使用 ArcGIS Pro 中的地理配准和图像变换工具根据建筑物的横纵比进行了裁剪,因此适合立面的范围。

  6. 如有必要,可使用图像预览窗口中的调整按钮调整图像大小或对齐方式。 单击缩放按钮,并移动鼠标指针以进行放大或缩小。 要使侧立面图像居中,请使用平移按钮,向左或向右移动图像。

    “修改要素”窗格中的平移、旋转和缩放工具

    注:

    如果缩小程度足够高,外立面纹理会发生重复。 这种称为平铺的行为对于摩天大楼或其他建筑物非常有用,因为您无法为其捕获建筑物立面的完整图像,而是仅拥有一小部分立面图像。

  7. 一个侧面完成后,可以单击其他三个外立面,以应用相同的纹理。 确保所有四个面的窗口相互对齐。

    奥斯瓦尔德的侧面纹理

  8. 当您对侧面满意时,在修改要素窗格中单击应用

    现在侧面都有纹理了,下面您将添加屋顶纹理。

  9. 清除选择,然后单击屋顶。
  10. 修改要素窗格中,单击加载纹理按钮并选择 Oswald_Roof_MechRoom.jpg。 单击屋顶以添加纹理。

    屋顶纹理已添加到屋顶。

  11. 修改要素窗格中,使用平移旋转缩放控件,以使屋顶纹理适合屋顶区域。
    提示:

    您可以打开激光雷达点以供参考。 面向北方的 HVAC 系统应位于图像的左下方。

    添加屋顶纹理。

  12. 对图像定位满意时,在修改要素窗格的底部,单击应用
  13. 清除所选内容并保存编辑内容。
  14. 如有必要,在内容窗格中,关闭 2017 PSU LiDAR 图层。

    您已经为建筑物的每一侧添加了相关纹理。

    不同于建筑物侧面,屋顶不是平坦的表面。 接下来,要添加更多细节,您将拉伸屋顶上的机械室和空调设备 (HVAC)。

添加屋顶详细信息

高层办公楼的屋顶通常具有机械设备、太阳能板或其他在表面上增加一个或多个层的结构。 使用编辑折点工具,您可以对奥斯瓦尔德塔屋顶上的结构(机械室和 HVAC 设备)进行剪切和拉伸。 然后,您将对其应用包含重复切片的通用纹理。

为了节省时间,您将简化要拉伸的屋顶元素的形状。 但如果需要,您可以花时间测量元素(使用地图选项卡上的测量工具)并非常精确地拉伸元素。

  1. 缩放至奥斯瓦尔德塔的屋顶区域。 使用导航器重新定位场景,使您完全处于建筑物的上方,建筑物的屋顶线与地图的两侧平行垂直。

    居中屋顶。

  2. 地图窗格的底部,指向“约束”按钮。 单击约束切换按钮以打开约束。

    已启用动态约束

    打开动态约束会为您显示正在使用的要素的长度。

  3. 在功能区的编辑选项卡上的工具组中,单击编辑折点,然后选择奥斯瓦尔德屋顶。

    整个屋顶被选中,并出现绿色编辑控点。

    被选中的屋顶

    首先,您将追踪机械室。 由于照片上的透视会造成一定的畸变,因此您将尽可能遵循机械室墙壁底部的形状,而不是追踪其屋顶。

  4. 从结构的左上角开始,单击屋顶结构和屋顶表面的可见拐角相交处,以添加折点。 在结构顶部绘制一条线,并在右上角添加另一个折点。

    屋顶机械室的两个拐角已放置。

    提示:

    使用橙色线参考线(指示平行线和垂直线)创建具有直角的面。

  5. 添加与第一条线段垂直的第二条线段,止于机械室的南端。

    第三个拐角已放置。

  6. 使用相同的方法创建面的其余边。 由于您看不到其余边的墙底部,因此创建约 11.75 英尺和 15.6 英尺的线段。 使用橙色参考线在您开始放置的拐角处添加最终顶点。

    工程房间折点已完成。

    机械室的轮廓随即出现,并且中心有一个绿色的编辑控件。 与您先前编辑建筑物本体一样,您将使用编辑控件和 2017 PSU LiDAR 图层来调整机械室的高度。

  7. 倾斜场景,这样您可以从一个角度向下查看机械室。

    通过倾斜场景查看屋顶。

  8. 内容窗格中,打开 2017 PSU LiDAR 图层。

    激光雷达图层和倾斜角度的屋顶视图

    点的大小妨碍了您看到编辑控件。 您将改变激光雷达点的符号大小,从而轻松查看正在编辑的内容。

  9. 内容窗格中,单击 2017 PSU LiDAR 图层色带,显示符号系统窗格。

    2017 PSU LiDAR 图层的符号系统色带

  10. 符号系统窗格中,对于符号大小,输入 40 并按 Enter 键。

    符号系统大小设置为 40%

    激光雷达云的点变得更小,更容易直观地验证屋顶元素的高度。

    较小的激光雷达点

  11. 关闭符号系统窗格。
  12. 修改要素窗格中,确认已选择编辑折点,然后指向机械师的屋顶以使绿色编辑控点可见。

    工程房间屋顶的绿色控点

  13. 拖动机械室面的绿色编辑控点,并将房间顶部与激光雷达点对齐。

    机械室已拉伸

  14. 在场景底部的编辑工具条上,单击完成,提交编辑内容。 清除选择并关闭 LiDAR 图层。

    机械室已完成

    注:

    您应该经常单击完成保存,这样当您选择取消时,仅会撤消最近的编辑。

    机械室已完成。 同样,您将创建一个与 HVAC 设备大致对应的面。 实际上,它由一个 HVAC 设备和一面斜墙组成,但为了操作简单,您将创建一个矩形。

  15. 调整场景,查看建筑物顶部,并使用选择工具选择屋顶。
  16. 使用编辑折点工具,绘制一个代表 HVAC 设备的矩形。

    为 HVAC 设备修改了折点。

  17. 与您编辑机械室一样,倾斜场景,打开 2017 PSU LiDAR 图层,向上拖动绿色编辑控件,匹配点的高度,然后单击完成按钮。
  18. 保存编辑内容并清除所选内容。
  19. 内容窗格中,关闭 2017 PSU LiDAR 图层。

    机械室和 HVAC 设备已拉伸。

    在多面体模型上推拉表面时,任何新创建的面都会通过对相邻表面进行镜像纹理处理来获得纹理。 对于奥斯瓦尔德塔的屋顶,这会创建一些不寻常的表面,例如现在已经完成了镜像处理的墙壁侧面上的空调风扇。 此外,需要轻微移动每个屋顶结构顶部的图像,使其与边相匹配。

  20. 修改要素窗格中,单击返回按钮。

    “修改要素”窗格中的“后退”按钮

  21. 重塑组中,单击多面体纹理,然后选择机械室。 单击加载纹理,然后加载 Oswald_RoofSide.jpg 纹理,并将其应用到屋顶结构的垂直侧面。 单击应用,清除选择的内容。

    侧面纹理已添加至机械室和 HVAC 结构。

  22. 单击加载纹理以加载 Roof_floor.png 纹理。 在修改要素窗格中,使用缩放工具以使纹理可见。

    屋顶楼层纹理已放大,使细节清晰可见。

  23. 将纹理应用到主屋顶表面以消除屋顶元素的所有痕迹。 单击应用

    楼层纹理已添加到奥斯瓦尔德塔屋顶。

  24. 清除所有活动选择,保存所有编辑内容,然后保存工程。

    奥斯瓦尔德最终建筑

您使用多面体编辑工具、纹理和激光雷达点云数据创建了一个逼真的 3D 办公楼。 接下来,您将学习如何构建各种屋顶形状并使用精确测量来构建更准确的 3D 建筑物。


创建一个住宅建筑物

先前,您使用多面体编辑功能和逼真的纹理创建了办公楼。 接下来,您将在宾夕法尼亚州立大学校园内创建一个住宅型建筑物 - 老植物楼。 此建筑建于 19 世纪末,具有一个四坡屋顶,为此您需要使用与上一部分不同的方法。 您将根据测量值(以英尺为单位)拉伸建筑物、构建屋顶形态、对照激光雷达点云进行检查并应用纹理。

拉伸老植物楼

您可通过将建筑物拉伸成简单的 LoD1 模型来开始构建老植物楼。

  1. 如有必要,打开 Penn State Buildings 工程。

    您将在奥斯瓦尔德塔的南部找到老植物楼。

  2. 在场景中,缩放并平移到老植物楼的覆盖区。

    老植物楼的位置

  3. 内容窗格中,打开 2017 PSU LiDAR 图层。
  4. 使用导航器浏览老植物楼的点云。

    老植物楼的点云

    您可以使用激光雷达云作为指导,但由于建筑物周围有太多植被,输入测量值可能会获得更精确的结果。 因此,您将使用第二个方法。

    注:

    您可以使用的信息会因工程而有所不同。 因此根据具体情况,可以使用激光雷达点云数据、测量值或两者的组合来确定建筑物的高度和形状。

  5. 关闭 2017 PSU LiDAR 图层。
  6. 在功能区的编辑选项卡的选择组中,单击选择按钮。 在场景上,单击老植物楼覆盖区以将其选中。

    已选择老植物楼

  7. 在功能区的编辑选项卡的工具组中,单击编辑折点
  8. 将鼠标悬停在建筑物中间的绿色编辑控点上,直到其变成红色。

    红色编辑控点

  9. 右键单击红色编辑控点,然后选择高度

    高度

    随即显示长度窗口。

  10. 长度窗口中,输入 27.25
    注:

    默认单位为 ft

    “长度”窗口

  11. Enter 键。

    老植物楼现已拉伸。

    建筑物已拉伸。

    注:

    如果没有发生拉伸,您可能需要重置显示缓存。 在工程选项卡上,单击选项,然后单击显示。 在本地缓存下,选中清除缓存框并重新启动您的 ArcGIS Pro 实例。

  12. 在编辑工具条上,单击完成并保存编辑内容。

    接下来,您将处理建筑物的屋顶。

对齐编辑格网

在创建老植物楼坡形屋顶之前,您需要将编辑格网与建筑物的准确方向对齐。 这将确保在正确的方向上应用屋顶测量值。

  1. 在场景底部,单击格网按钮。

    编辑格网

    此操作将启用格网。

    已启用格网

  2. 指向格网按钮以显示格网选项菜单。 确保将间距设置为 1 ft,然后单击以交互的方式设置格网的原点和旋转按钮。

    格网设置

    鼠标指针变为红色加号。

  3. 指向屋顶长边之一的折点端,直到指针捕捉到折点。 单击以设置格网原点。

    设置格网原点。

    移动指针时,格网会平移。 要设置旋转,需要在屋顶的另一端添加另一个点。

  4. 单击屋顶长边另一侧的折点。

    设置格网旋转。

  5. 在场景的底部,单击格网按钮以关闭格网可见性。

    即使您无法再查看格网,其设置仍然适用于您在工程中即将进行的任何编辑。

  6. 保存工程。

创建四坡屋顶形态

首先,您将分割建筑物顶面并创建一个四坡或双坡屋顶。

  1. 修改要素窗格中,验证是否已选中 Old Botany。 单击编辑折点

    “编辑折点”窗格

  2. 如有必要,使用导航器滚轮调整场景,确保您可以方便地操作屋顶的其中一个短边。
  3. 在场景上,指向屋顶短边的中间位置,直到出现十字光标和橙色 X。

    编辑建筑物的短边

    X 表示该边的中心。

  4. 单击 X 以添加折点,将鼠标悬停在反方向边的中间,然后再次单击橙色 X 以完成穿过平屋顶中心的分割线。

    分割屋顶

  5. 指向分割线,直到使绿色球体出现。 指向新创建的屋顶分割线上的绿色编辑球体,直到其变成红色;右键单击该球体,然后单击高度
    注:

    请确保在与分割线关联的红色编辑球体上(而非在每个单独面的红色编辑球体上)单击鼠标右键。

    上下文菜单中的“高度”

  6. 长度窗口中,对于高度,输入 17,然后按 Enter 键。

    屋顶现在为双坡屋顶,具有四坡形态。

    双坡形屋顶

  7. 在编辑工具条上,单击完成并保存编辑内容。
    提示:

    作为提醒,如果出现误操作,请在编辑工具条上单击取消以返回到您保存的最后一次要素编辑。

    您应该经常单击完成保存以保存编辑内容,这样当您选择取消时,仅会撤消最近的编辑。

    现在,您要将屋顶编辑为四坡形态。

  8. 修改要素窗格中,单击编辑折点,使用出现的橙色圆形指引,通过单击屋檐的每个边,在较短的侧立面上创建水平分割线。 在建筑物的另一侧重复此操作。

    添加水平分割线。

  9. 在一侧上,将鼠标悬停在屋顶的顶点,直到出现橙色圆形,然后双击顶点。

    具有可见橙色指示器的顶点

    出现 x、y、z 编辑控点。

    添加编辑控点。

    接下来,您将调整蓝色控点的高度距离值以在屋顶上创建四坡形态。 蓝色控点可能指向屋顶的中心(如示例图像中所示),或者可能指向远离屋顶中心的方向,具体取决于您选择从建筑物的哪一侧开始。

    如果蓝色控点指向屋顶的中心,当您右键单击控点时,上下文菜单将列出高度选项,您将输入一个正值。 如果蓝色控点指向远离屋顶中心的方向,上下文菜单将列出距离选项,您将输入一个负值。

  10. 右键单击蓝色控点,然后选择高度。 在出现的长度窗口中键入 16.75,然后按 Enter 键。
    注:

    根据建筑物的位置,右键单击蓝色控点时,您可能需要选择距离选项而非高度,然后将长度值设置为 -16.7516.75。 可以对它们进行试验,直到屋顶变成四坡屋顶,您可以单击快速访问工具栏上的撤消按钮,或右键单击建筑物并选择取消

    x、y、z 控点上下文菜单中的“高度”

  11. 四坡屋顶形态出现在该侧。

    建筑物一侧的四坡屋顶形态

  12. 在相反的屋顶边缘的顶点上重复相同的过程,再次使用值 16.75 ft-16.75 ft
    注:

    如果第一面输入 -16.75,则第二面必须输入 16.75,反之亦然。

    屋顶上的第二对坡形

  13. 单击完成,然后单击保存以保存编辑。

    基本的四坡屋顶形态已经就位,您需将四个屋顶平面中的两个沿远离建筑物中心的方向延伸,在两个侧面创建悬垂或屋檐。

  14. 修改要素窗格中,单击编辑折点。 将鼠标悬停在两个较短的侧屋顶表面中其中一个表面的上方,以显示绿色编辑控点。
  15. 将控点沿远离建筑物的方向拖动以使其处于悬垂状态。 拖动时,按 Tab 键以编辑悬垂的准确长度。 键入 1.5,然后按 Enter 键。

    上下文选项

    您添加了长度为 1.5 英尺的悬垂。

    悬垂屋顶

  16. 单击完成,然后单击保存以保存编辑。
  17. 对于屋顶的另一侧,重复相似的步骤以创建 1.5 英尺的悬垂。

    现在,两侧均有悬垂。

    屋顶两侧的悬垂

  18. 单击完成,然后单击保存以保存编辑。

    接下来,您将根据激光雷达点云检查屋顶尺寸。

  19. 打开 PSU LiDAR 2017 图层并从各个角度查看老植物楼。

    检查激光雷达。

    形状看起来匹配良好。

    注:

    或者,您可以为屋顶的两个较长的侧面添加更多悬垂。

  20. 关闭 PSU LiDAR 2017 图层并保存工程。

    无论是使用激光雷达数据、数值测量值还是两者的组合,您都可以为 3D 建筑物创建精确的屋顶形状。

添加外立面纹理

现在,老植物楼的基本形态已经就位,可以开始纹理化。 与在教程第一部分中一样,您将同时使用单个纹理和重复平铺纹理来为模型添加逼真的外观。

  1. 在功能区编辑选项卡的要素组中,单击修改
  2. 修改要素窗格中,展开修整组,单击多面体纹理
  3. 如有必要,单击老植物楼以将其选中。
  4. 单击加载纹理,浏览至 Penn State Buildings 工程文件夹。 打开 FacadeTextures 文件夹,然后打开 OldBotany 文件夹。 选择 OldBotany_Front.jpg 然后单击打开

    纹理将在修改要素窗格中加载。

  5. 单击老植物楼的正立面(较长的一侧,门口有一条通道)以应用纹理。

    正立面

  6. 使用平移旋转缩放控件使正视图像尽可能贴合正立面范围。

    现在,纹理与建筑物的正面对齐并更贴合。

    建筑物正面对齐

  7. 准确放置正立面图像后,单击加载纹理并添加 OldBotany_Back.jpg
  8. 将老植物楼旋转到另一侧并单击后立面表面。

    老植物楼背面

  9. 使用平移旋转缩放控件使后立面图像尽可能贴合建筑物背面。

    纹理正确吻合

    接下来,您要在建筑物的两侧添加纹理。 左侧(带有分割通道)有一扇门,而另一侧没有。

  10. OldBotany_RightSide 纹理添加到建筑物的右侧。 尽可能紧密排列砖/石纹理。

    砖石线纹理

  11. OldBotany_LeftSide 纹理添加到建筑物的左侧。

    已添加左侧纹理。

    完成立面两侧后,接下来在老植物楼的坡顶表面上重复纹理化过程。

  12. 单击加载纹理并打开 OldBotany_Roof.jpg
  13. 单击前屋顶表面将其选中,然后使用图像预览窗口中的平移旋转缩放按钮尽可能准确地贴合屋顶图像。

    添加前屋顶。

  14. 完成前屋顶表面后,单击后屋顶表面以复制此纹理,同时保留相同的缩放和放置。

    屋顶的前后两侧具有独特的屋顶窗要素,屋顶窗需要定位在特定位置,因此单个纹理图像优于重复纹理。

    然而,屋顶两侧的木瓦排列较为均匀,因此可以使用单一重复的平铺纹理图像。 此平铺图像是从前屋顶纹理的一小部分裁剪出来的。

  15. 单击加载纹理并打开 OldBotany_RoofShingles.jpg
  16. 单击其中一个侧屋顶表面,然后使用图像预览窗口中的平移旋转缩放按钮尽可能准确地贴合木瓦,使其与其他纹理屋顶表面边缘上的木瓦的大小和间距相匹配。
  17. 当其中一个屋顶侧面精确纹理化后,单击对面即可复制此纹理,同时保持相同的缩放和旋转。

    屋顶木瓦

  18. 单击应用,然后单击保存以保存编辑。
  19. 清除所有活动选择并保存工程。

    图像纹理为普通住宅外观的 3D 形态增加了特定的外观和质感,将其复刻为具有辨识度的老植物楼

    注:

    您还可以添加其他建筑细节,例如为屋顶窗添加窗户、为楼梯提供 3D 体积以及将门窗嵌入墙壁。 如果您想进一步扩展练习,则可以尝试这些附加元素。

在本教程中,您学习了如何创建逼真的 3D 建筑,包括创建复杂的屋顶形态和纹理表面。 此过程可用于许多建筑物类型和形状,只需建筑物覆盖区、高度信息或激光雷达数据和纹理图像。

注:

当您的目标是仅表示少数建筑物,并且您希望准确表示建筑细节时,这种一次构建一栋建筑物的方法非常有效。 但是,可以通过更多高级方法为整个大学校区、社区或城市批量生成 3D 建筑物。 教程从激光雷达数据中提取 3D 建筑物是上述批量方法工作流的示例。

您可以在影像和遥感简介页面上找到更多此类教程。