Инструмент Линия горизонта генерирует представление 3D полилинии, отделяющую небо от поверхности и объектов, которые окружают каждую точку наблюдения. Инструмент также генерирует силуэты, которые могут использоваться инструментом Граница видимости для создания теневых объемов.
Если заданы только точки наблюдения, полученная линия соответствует границе горизонта или линии хребта. Линия горизонта генерируется с помощью построения линии взгляда от наблюдателя, в соответствии с диапазоном азимутов, заданным в опции азимута. Линия взгляда проверяется после каждого Приращения азимута, а все значения азимута выражаются в градусах. Меньшее значение приращения увеличивает частоту выборки, что дает более точную линию хребта. Линия хребта генерируется как 3D линия, у которой каждая вершина является самой дальней видимой точкой вдоль линии видимости. Если наблюдатель видит все до границы поверхности в данном направлении, вершина генерируется в точке, где линия взгляда пересекает границу поверхности. Если задано значение Максимальный радиус горизонта, вершина по-прежнему будет находится на линии взгляда, но не далее, чем указанное максимальное расстояние от наблюдателя.
Для каждого из трех параметров азимута вместо значения параметра Входные точечные объекты наблюдателей (Input Observer Point Features) можно задать поле. Это удобно при создании нескольких линий горизонта, которое имеет место при наличии нескольких точек наблюдения.
Входные объекты могут быть комбинацией мультипатчей, полилиний и полигонов. Полилинейные и полигональные объекты могут использоваться только в виде 3D слоев с базовыми высотами и вытягиванием.
Если указана Входная поверхность, опции Виртуальной поверхности игнорируются. Если поверхность не указана и Радиус виртуальной поверхности равен 0, будет использована виртуальная поверхность, высота которой немного выше минимального z-значения входных объектов, а Радиус виртуальной поверхности будет задан как среднее всех расстояний от точки наблюдения до каждого конверта объекта.
Если для параметра Уровень детальности объекта (Feature Level of Detail) выбрана опция FULL_DETAIL, учитывается каждое ребро (треугольников или внешних колец) внутри объекта. Если для параметра Уровень детальности объекта выбрана опция CONVEX_FOOTPRINT, данные для анализа генерируются по верхнему периметру выпуклого полигона, отображающего выпуклую оболочку контура здания (горизонтальной проекции на плоскость XY), поднятую на высоту самой высокой вершины пространственного объекта. Если выбрана опция ENVELOPE, данные для анализа генерируются по верхнему горизонтальному периметру цельного прямоугольного объекта, охватывающего реальный объект (вертикальные грани располагаются перпендикулярно осям X и Y).
3D полилиния имеет числовой (длинное целое) тег (ID) для каждой вершины. Этот тег не сохраняется, если данные выводятся в шейп-файл. Тег содержит информацию об отрезке полилинии, который находится после вершины.
Включение опции Горизонт сегмента позволяет создать отдельные линии для каждого объекта, влияющего на линию горизонта, и для каждой промежуточной линии, соединяющей эти объекты. Промежуточные линии проходят вдоль воображаемого радиуса от наблюдателя и обозначаются значением -2 в поле ID. Значение -1 говорит о том, что линия горизонта определена поверхностью, а значения равные или больше 0 соответствуют входным объектам, ограничивающим линию горизонта.
Инструмент Линия горизонта имеет три параметра масштабирования, которые влияют на высоту вершин линии горизонта.
- Масштаб к процентам – указывает, на сколько процентов от исходного вертикального угла (угла над горизонтом или угла высоты) или от высоты должна быть смещена каждая вершина линии горизонта. При вводе значения 0 или 100 масштабирование не будет выполнено. Может использоваться любое значение, но, как правило, применяются значения порядка 70 или 80.
- Масштаб в соотв. с – указывает, что масштабирование выполняется в соответствии с вертикальным углом или высотой каждой вершины (относительно точки наблюдения).
- Метод масштаба позволяет выбрать масштабирование вершин относительно вертикального угла (или высоты) вершины с максимальным вертикальным углом (или высотой) или относительно исходного вертикального угла (или высоты) рассматриваемой вершины.
Например, если опция Масштаб к процентам имеет значение 80%, относительно VERTICAL_ANGLE, и используется метод SKYLINE_MAXIMUM, результат будет следующим:
- Для каждой вершины линии горизонта будет проверяться вертикальный угол, самое высокое значение будет использовано как максимальный вертикальный угол.
- Уменьшение вертикального угла будет вычислено как 20 процентов (100 минус 80) от исходного максимального вертикального угла.
- Каждая вершина линии горизонта будет понижена так, что вертикальный угол до нее станет меньше на значение, которые было вычислено для вершины с максимальным вертикальным углом.
Во всех случаях меняется только z-значение каждой вершины; значения X или Y не меняются, что означает понижение вершины вертикально вниз (в предположении, что масштабный коэффициент составляет менее 100 процентов).
Зона, свободная от застройки (BFZ)
Зона, свободная от застройки (BFZ) описывает пространство, в которое не выдаются объекты, окружающие точку наблюдения, что позволяет сохранить вид на окрестности с данной точки. Зоны BFZ обычно используются для сохранения живописных видов на горы из определенных мест, и могут быть вычислены с использованием только поверхности высот в инструменте Линия горизонта. Диапазон радиусов должен соответствовать области интереса, кроме того следует использовать следующие параметры масштабирования:
- Масштаб к процентам – 80
- Масштаб в соотв. с – VERTICAL_ANGLE
- Метод масштаба – SKYLINE_MAXIMUM
Полученная линия горизонта затем будет использована в качестве входных данных для инструмента Граница видимости, для построения модели BFZ, а инструмент Пересечь 3D можно использовать, чтобы определить, будет ли планируемое здание попадать в область BFZ.
Силуэты и анализ объемного теневого объекта
Силуэты задают границу объектов, проецированных на вертикальную плоскость в перспективе, соответствующей точке наблюдения, их можно создать, включив опцию Создать силуэты. Силуэты могут использоваться инструментом Граница видимости для создания теневых объемов.
Каждый входной объект будет иметь соответствующий силуэт для каждой точки наблюдения. Например, если имеется пять точек наблюдения (например, пять положений солнца) и десять объектов (зданий), будет построено 50 силуэтов. Силуэт является объектом мультипатч, который, как правило, располагается вертикально сразу за объектом, с точки зрения наблюдателя.
При построении силуэтов входные поверхности и управление азимутами игнорируются.
Включение параметра Горизонт сегмента позволяет получить силуэты с использованием лучей, расходящихся в стороны из точки наблюдения. Не рекомендуется использовать эту опцию для изучения теней от солнца, поскольку моделирование солнечного света требует использования параллельных лучей. Поэтому, параметр Горизонт сегмента следует отключить.
Проекция выполняется с учетом бесконечного удаления наблюдателя, поэтому линии наблюдения (лучи) являются параллельными. Это означает, что наблюдатель может находиться очень близко к объекту, но проблемы расходящихся лучей не возникает.
Точное направление лучей света задается от точки наблюдения до центральных точек всех объектов, которые обрабатываются инструментом за один проход. Эта воображаемая центральная точка вычисляется следующим образом. Для каждого объекта вычисляется центральная точка конверта (прямоугольной рамки, стороны которой параллельны основным осям). Центральная точка всех пространственных объектов будет соответствовать центральной точке конверта, который охватывает все центральные точки объектов. Это означает, что лучи для всех обрабатываемых объектов будут параллельными.
Советы
Инструмент Линия горизонта не работает с нелинейными вариациями угла высоты по верхнему краю здания. Если наблюдатель равноудален от двух точек по краям верхней части здания и верхнее ребро здания участвует в создании линии горизонта, тогда, поскольку углы высоты к каждому из обоих концов этого ребра равны, угол высоты к воображаемой средней точке на этой грани будет больше. Это не имеет существенного значения, когда здания находятся далеко от наблюдателя, но если здания находятся близко, этот эффект может быть заметен.