Acerca de utilizar la extrusión como simbología 3D en ArcGlobe

Disponible con una licencia de 3D Analyst.

La extrusión es el proceso de expansión vertical de una forma 2D plana para generar un objeto 3D. Proporciona un método simple para crear simbología tridimensional a partir de entidades bidimensionales. Por ejemplo, puede extruir polígonos de edificio por un valor de altura para crear formas de edificios realistas.

Los tres tipos de geometría básicos (puntos, líneas y polígonos) son compatibles con la extrusión Otros tipos de geometría, tales como multiparche, ráster y entidades de anotación, no son compatibles con la extrusión. Como resultado, la opción de extrusión se deshabilita automáticamente en las propiedades de capa de la entidad.

Las entidades de punto y multipunto se extruden de manera vertical para crear líneas. Esto puede ser útil para una tarea simple como resaltar una ubicación. Un uso más complejo sería extruir los puntos por un atributo para crear un gráfico virtual, tal como la población de las ciudades de EE.UU.

Las entidades de línea se extruden de manera vertical para crear muros. Este efecto es útil para delinear límites importantes en 3D, representar muros verticales o simplemente crear un efecto visual para las entidades lineales elevadas, tales como áreas en las que no está permitido volar debajo de las líneas de transmisión.

Las entidades poligonales se extruden de manera vertical para crear cajas. El uso más común de la extrusión poligonal es convertir las huellas de edificios en edificios 3D. Sin embargo, también puede utilizarla para los valores representativos, tales como precios de propiedades, población de condados o ingreso del bloque censal.

La pestaña Extrusión de globo en ArcGlobe y la pestaña Extrusión en ArcScene contienen las propiedades de capa necesarias para establecer el valor de extrusión o la expresión y el método para cada capa de entidad. Una vez que se establecieron las alturas base de la entidad, se puede aplicar la extrusión. Mediante la combinación de las propiedades de las capas de elevación y extrusión, puede crear una vista 3D más realista, sin tener que utilizar entidades 3D.

Métodos de extrusión

Hay cuatro métodos para extruir datos:

1. Agregar una extrusión a la altura mínima de cada entidad
   • Se calcula un valor z al agregar la altura de extrusión al valor z mínimo de la entidad y la entidad se extrude a una cima plana a ese valor.
   • Este método sólo se utiliza para líneas y polígonos. Los valores de punto se excluyen, ya que los valores z mínimo y máximo son iguales.
   • Puede aplicar esto a los proyectos tales como extruir huellas de edificios para producir un símbolo de edificio 3D.
   Las siguientes imágenes muestran una clase de entidad poligonal y de línea (en verde) extruidas a una distancia del valor z mínimo para crear una cima plana.

   

   

2. Agregar una extrusión a la altura máxima de cada entidad
   • Se calcula un valor z al agregar la altura de extrusión al valor z máximo de la entidad y la entidad se extrude a una cima plana a ese valor.
   • Este método sólo se utiliza para líneas y polígonos. Los valores de punto se excluyen, ya que los valores z mínimo y máximo son iguales.
   • Aunque es similar al primer método, esta opción también puede utilizarse para extruir huellas de edificios. Puede resultar especialmente útil para aquellas en terrenos en declive.
   Las siguientes imágenes muestran una clase de entidad poligonal y de línea (en verde) extruidas a una distancia del valor z mínimo para crear una cima plana.

   

   

3. Agregar una extrusión utilizándola como un valor hacia el que se extruden las entidades
   • La entidad se extrude al valor z que se especificó como una cima plana, independientemente de los valores z de la entidad.
   • Este método se utiliza en los tres tipos de geometría: puntos, líneas y polígonos.
   • Utilizar el valor z que se especificó significa que se utilizará un atributo que contenga la altura de extrusión absoluta para cada entidad cuando realice la extrusión de entidades. Un ejemplo de un atributo podría ser metros sobre el nivel del mar.
   La siguiente imagen muestra las entidades de punto, línea y polígono (en verde) extruidas al valor z específico, marcado con una flecha negra, para crear una cima plana. El valor de extrusión es absoluto, por lo tanto, no se factoriza el positivo o el negativo.

   

   

   

4. Agregar una extrusión a la altura base de cada entidad
   • Se calcula un valor z para cada vértice de la base de la entidad y la entidad es extruida a los distintos valores z. Las entidades poligonales también obtendrán caras de cima y de base generadas automáticamente que se conectan a los muros extruidos para crear una forma cerrada.
   • Este método se utiliza en los tres tipos de geometría: puntos, líneas y polígonos.
   • Es común que vea esto utilizado para los contornos de límites, tales como las líneas de vallas.
   La siguiente imagen muestra las entidades de punto, línea y polígono (en verde) extruidas de la misma manera, marcadas con una flecha negra, desde el valor z de cada vértice.

   

   

   

Recomendaciones para el método 4 de extrusión

• Este método es muy costoso de calcular y, por lo tanto, debe tenerse muy en cuenta el almacenamiento completo de una capa que utiliza este tipo de extrusión en ArcGlobe.
• Por razones de precisión, se recomienda que las capas desplegadas de ArcGlobe que utilizan esta opción de extrusión se configuren, en cambio, como capas flotantes que hagan referencia a una superficie específica. La opción flotante es la única opción disponible en ArcScene.
• Si los valores z de la capa vienen de una superficie, al cambiar los datos de elevación de fuente no se actualiza automáticamente la visualización de la capa extruida. La capa debe actualizarse manualmente al hacer clic con el botón derecho del ratón en la capa y, a continuación, hacer clic en Actualizar.
• Sólo los vértices existentes se utilizan como puntos de referencia para la forma extruida. Si la línea o el polígono obtiene los valores z de una superficie en una región montañosa, es posible que necesite aumentar la cantidad de vértices en la forma para obtener el resultado extruido para seguir el terreno con mayor precisión.

Consideraciones especiales para extruir grandes polígonos en ArcGlobe

Cuando se extruden los polígonos de cualquier tamaño, los límites del polígono se extruden y se calcula una cima y una base como una forma interpolada entre muros opuestos.

Según el tamaño y la extensión de forma del polígono, ArcGlobe algunas veces puede visualizar la superficie del globo que se asoma a través del interior de un polígono extruido. Es posible que esto se deba a los datos de elevación del globo subyacente o, en el caso de polígonos muy grandes, a la curvatura de la tierra. A continuación se muestran algunos ejemplos de estos efectos.

Es posible que algunas veces desee este efecto. Por ejemplo, puede que quiera representar niebla como un polígono extruido y que las colinas se asomen a través de la cima. Sin embargo, puede que otras veces quiera evitar este efecto. Es posible hacerlo al utilizar diferentes datos o técnicas de visualización.

Para evitar que la curvatura de la tierra muestre la superficie del globo a través de un polígono extruido, debe reducir el tamaño de los polígonos. La forma más simple de hacerlo es dividir el polígono en piezas más pequeñas.

Sin embargo, si el objetivo de la visualización es mostrar el polígono extruido como si fuera la superficie misma elevada, hay muchos métodos para lograrlo. Un método es crear dos superficies TIN, una para la cima y una para la base del área de interés, luego utilizar la herramienta de geoprocesamiento Extrudir entre para crear una entidad multiparche entre las dos superficies. Otra opción es crear la cara superior del polígono extruido mediante Interpolar polígono a multiparche, convertir el perímetro del polígono a una polilínea y luego extruir las líneas para crear el muro exterior vertical.