设计 3D 局部场景

下载数据并创建工程

首先,您将下载一些将用于教程的数据和地图包。 下载 .zip 文件后,您将基于局部场景在 ArcGIS Pro 中创建一个工程。

  1. 下载 PortBuilding_WithCage.zip 压缩文件夹,并将数据提取到计算机上的首选位置。
  2. 启动 ArcGIS Pro
  3. 登录到您的 ArcGIS 组织帐户
    注:

    如果您没有组织帐户,请参阅软件访问权限选项

  4. 新建工程下,单击局部场景

    局部场景模板

  5. 对于名称,输入 Scene-Level-Properties。 对于位置,接受默认工程文件夹。

    场景属性

  6. 单击确定创建工程并打开空局部场景。

找到并打开 web 场景

现在您有一个工程和一个局部场景,您将添加发布到 ArcGIS Online 的内容。

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

    ArcGIS Online 按钮

  2. 在搜索栏中,输入 Boston 911,然后按 Enter 键。
  3. 在搜索结果列表中,右键单击波士顿 911 紧急呼叫(模拟),然后选择添加并打开

    波士顿 911 紧急呼叫(模拟)已选择

    已发布的场景将打开并显示 3D 图层,这些图层表示建筑物、911 紧急呼叫位置以及拨打 911 紧急呼叫所在位置的预估 x、y、z 精度。

    已发布的场景

  4. 使用鼠标滚轮按钮,练习倾斜场景并在其周围导航。

使用场景光照

没有什么比光照设置对场景的视觉影响更大。 光照设置定义了场景的光源位置、阴影是否从要素投射、天空的显示方式以及地形表面是否被着色。 您可以将光照设置设置为特定时刻以匹配场景的目的,例如飞机降落的时间,或者纯粹出于审美原因。 您将尝试多种照明设置,以查看最适合您的场景的设置。

  1. 单击功能区上的地图选项卡。 单击书签并选择感兴趣区域

    感兴趣区域书签

  2. 在键盘上,按住 B 键并单击屏幕以倾斜相机视点以查看地平线。

    俯视波士顿港的地平线的倾斜视图

    接下来,您将在波士顿 911 紧急呼叫(模拟)场景的属性中设置一些光照属性。

  3. 内容窗格中,双击波士顿 911 紧急呼叫(模拟)

    波士顿 911 紧急呼叫(模拟)场景

    地图属性:波士顿 911 紧急呼叫(模拟)窗口显示。

  4. 单击照明选项卡。 在光照定义方部分中,对于日期和时间,进行以下更改:
    • 对于日期/时间,输入 4/15/2017 6:00:00 AM
    • 对于时区,选择(UTC-05:00)东部时间(美国和加拿大)
    • 验证按夏令时调整已选中。

    由设置定义的光照

  5. 单击确定

    场景更新,显示太阳刚刚从地平线上升起。 虽然这看起来不错,但您可能会注意到背向太阳的建筑物面的面部阴影的均匀性导致它们混合成一个单一的颜色斑点。

    波士顿港日出的倾斜 3D 视图

    为了更好地区分建筑物的要素和面,您将向建筑物添加边缘渲染。

  6. 内容窗格中,展开 Buildings 图层,然后单击其符号。

    建筑物符号

    随即显示符号系统窗格。 您可在此处修改图层符号的属性,使其显示不同。 您将选择具有边缘的纹理,以便更清晰地显示建筑物。

  7. 符号系统 - 建筑物窗格的选项卡中,单击白色带边(使用纹理)项目。

    白色带边(使用纹理)已选择

    通过在建筑物边缘的锐利边界上渲染线,可以在视觉上将它们分开。

    图像带有边缘的波士顿港 3D 视图

    当前的显示不允许当太阳在低空时大气增加的微红色调。 为了更真实地了解晨光,您将调整大气设置。

  8. 内容窗格中,双击波士顿 911 紧急呼叫(模拟)以打开地图属性窗口。
  9. 光照选项卡上的大气光照下,选中显示大气效应,然后单击确定

    显示大气效应已选择

    场景更新。 着色效果非常明显。

    带有较深着色的波士顿港 3D 视图

  10. 打开波士顿 911 紧急呼叫(模拟)地图属性
  11. 光照选项卡上,将日期和时间更改为 4/15/2017 6:30:00 AM,然后单击确定

    日期和时间已选择

    场景更新,着色效果显著软化。

    6:30 a.m. 的波士顿港 3D 视图

    接下来,您将向场景添加阴影以产生更真实的结果。

  12. 地图属性:波士顿 911 紧急呼叫(模拟)窗口的照明选项卡上,选中在 3D 模式下显示阴影。 对于日期和时间,将时间更改为 4/15/2017 8:30:00 AM

    “地图属性:波士顿 911 紧急呼叫(模拟)”窗口中的设置

  13. 单击确定

    场景更新。 您现在可以观察建筑物投射的阴影。 阴影是基于当前照明设置。

    带阴影的上午 8:30 视图

    注:

    阴影会降低显示性能,并且它们会自动从显示器上脱落以用于较远的查看距离。 虽然我们只在一个小的局部视图范围内查看了大气效果,但请记住,它也被计算并应用于场景中的整个星球。

  14. 在功能区地图选项卡的导航组中,单击全图范围按钮。

    全图范围按钮

  15. 单击场景并移动光标以平移地球和北美。

    正如预期的那样,波士顿最近出现在朝阳中。您还可以在日出时看到地球上其他地方正在发生的事情。 如果您继续围绕地球平移,您可以看到远处的太阳和月亮,两者都针对日期和时间进行了正确建模。

    地球视图

    许多场景不需要这些效果。 对于简单的场景,无论您在何处导航,您都只想确保场景照明良好。 在这些情况下,您可以将场景的照明设置为基于当前相机位置。

  16. 内容窗格中,打开波士顿 911 紧急呼叫(模拟)的属性。
  17. 光照选项卡中,执行以下操作:
    • 取消选中显示大气效应复选框。
    • 取消选中以 3D 显示阴影复选框。
    • 单击正午在相机位置选项以将其启用。

    “地图属性:波士顿 911 紧急呼叫(模拟)”窗口中的设置

  18. 单击确定。 重新放大到波士顿。

    从上方照明

    无论您在何处缩放或平移,现在都将始终如一地从上方显示照明。

  19. 内容窗格中,右键单击调用位置,然后选择缩放至图层

    “缩放至图层”选项

    场景将更新为 Call Locations 图层中的要素范围。

    Call Locations 图层的范围

    接下来,您将尝试 3D 导航工具。

使用屏幕导航器控件浏览场景

以 3D 导航并了解哪个方向是北方可能比较困难。 您可以使用屏幕控件(导航器)来帮助实现这两个目的。

注:

如果导航器未显示在场景底部,请右键单击场景中的任意位置,然后单击导航器以将其启用。 场景会更新以显示 3D 导航器控件。

  1. 导航器控件上,单击指北针指示器以将场景定向到北方。

    导航器工具

    场景现在定向到北方。

    场景定向到北方

  2. 导航器控件上,单击外环并朝指针方向平移。 环在平移时以蓝色突出显示。

    带蓝圈的导航器工具

    您可以展开导航器控件以显示更高级的 3D 导航选项。

    显示 3D 导航选项的图形

  3. 导航器控件上,单击显示完全控制按钮。

    “显示完全控制”按钮

  4. 使用内圈,倾斜和旋转场景。

    内圈倾斜

  5. 使用上下箭头垂直上下移动相机。

    上箭头和下箭头

  6. 使用向前放大向后缩小按钮以向前放大和向后缩小。

    向前与向后按钮已突出显示

  7. 单击导航器上的内球以环顾场景。

    内球倾斜场景

  8. 使用导航器控件进行更多尝试。

将地图导入到您的工程

在前面的步骤中,您使用了波士顿场景,这是一个全球场景。 它将其内容渲染在一个球形地球上,其照明模型在物理上基于围绕太阳的轨道。您还可以在本地场景中使用数据,其中内容在投影或平面世界空间中呈现,通常称为鱼缸视图。 本地场景非常适合小范围的内容,例如校园或采矿场,以及科学可视化。 本地场景的另一个巨大优势是它可以在数据的本地坐标系中渲染,使其成为编辑 3D GIS 要素时推荐的视图类型。

  1. 单击功能区上的插入选项卡。 在工程组中,单击导入地图

    “导入地图”按钮

  2. 浏览至提取地图包的位置。 选择 PortBuilding_WithCage.mpkx,然后单击确定

    名为 PortBuilding 的本地场景将打开并显示加利福尼亚长滩港中建筑物的 3D 模型。

    长滩的 3D 港口建筑物

    底图覆盖了大部分不需要的范围。 您可以通过设置场景范围来将此内容裁剪到您的感兴趣区域 (AOI)。

  3. 在功能区的地图选项卡中,单击书签,然后选择设置范围

    设置范围书签。

    裁剪范围是一个朝北的矩形,与此书签匹配。 在设置您自己的自定义范围时,您可以使用 N(北)和 P(垂直)快捷键来正确预览裁剪视图范围。

    港口建筑物俯瞰

  4. 内容窗格中,双击 PortBuilding 以打开地图属性窗口。
  5. 范围选项卡上,选择使用自定义范围
  6. 对于从以下位置获取范围,选择当前可见范围

    当前可见范围

  7. 单击确定
  8. 使用滚轮按钮进行拖动将相机旋转到不同的视点。

    港口建筑物的 3D 视图

    本地场景现在在视觉上更有用,因为范围不再覆盖大面积。 场景被剪辑到建筑物周围的区域,这是该场景的焦点。

    在一些本地场景中,在数据周围有一个高度参考格网很有用。 ArcGIS Pro 中有一个程序笼符号可以帮助满足此要求。 它有两种默认设置,一种用于区域范围,一种用于宗地范围。 已为此场景配置符号。

  9. 内容窗格中,选中 Cage 图层将其开启。

    笼子符号

    场景更新以显示建筑物周围的笼子或框架。 如果选择该符号,您可以单击内容窗格中的 Cage 图层符号,然后在符号系统窗格中调整要素的属性。

使用平行视图模式

平行视图是一种常用于架构和科学可视化的技术,通常表现为一组从特定视点(而不是交互式场景或视频)获取的静态图像。 通常,您以透视图的方式观察世界。 也就是说,光线在远处的一个点上消失,这就是为什么要素在远离我们时看起来更小的原因。 相反,平行视图模式强制光线平行。 这意味着无论要素离相机多远,要素看起来都具有相同的视觉大小。 在本部分中,您将从透视模式更改为平行模式并观察差异。

  1. 在功能区的地图选项卡中,单击书签,然后选择 Bld 俯视图

    建筑物俯视图

  2. 单击功能区上的视图选项卡。 在场景组中,单击绘制模式并选择平行绘制模式

    平行绘制模式选项

    场景更新以在平行绘制模式下显示建筑物。 堆叠的笼条现在在视觉上对齐。

    堆叠的笼条

  3. 在功能区的地图选项卡中,单击书签,然后选择正视图

    港口建筑物的正视图

  4. 单击书签,然后选择倾斜

    场景更新以在平行模式下以倾斜角度显示建筑物。

    港口建筑物的倾斜视图

    平行视图模式在 3D 制图中扮演着一个小而关键的角色。 它应该在需要视觉效果时使用,在不需要时避免。 平行视图模式可能会显得不自然,因为人们自然地以透视方式观察事物,并且在平行视图模式下,即使是简单的任务(尤其是编辑和导航)也很难完成。

  5. 单击功能区上的视图选项卡。 在场景组中,将绘制模式更改为透视绘制模式

    场景更新并在透视模式下以倾斜角度显示建筑物。 在这种模式下,建筑物看起来更方正,而在平行模式下,它看起来后面更高,前面更低。

    平行倾斜视图

    您已经尝试了多种在 3D 场景中显示要素的方法,包括更改光照属性、导航场景和设置自定义范围。

创作有效且有吸引力的 3D 视图并不会以图层属性结束。 您还需要考虑场景级别显示属性以增强和改进您的场景。

场景的照明方式可以增加或分散您的消息。 使用阴影可以增强真实感,并提供有关建筑物和其他要素对周围世界的影响的信息。 使用有限范围的数据时,将显示范围裁剪到您的感兴趣区域会更有效,并且始终建议在 GIS 工作中使用数据的本地坐标系。 考虑使用平行视图模式来呈现内容,并且没有透视视图的视觉失真。

您可以在教程库中找到更多教程。