Работа в ArcGlobe и в ArcScene

Доступно с лицензией 3D Analyst.

ArcGIS предлагает две среды для 3D визуализации, ArcGlobe и ArcScene, которые позволяют отображать и анализировать 3D или 2D данные в 3D пространстве, а также создавать анимацию.

ArcGlobe

ArcGlobe является частью дополнительного модуля ArcGIS 3D Analyst extension. Это приложение создано для работы с очень большими наборами данных и позволяет выполнять визуализацию растровых и векторных данных. Оно основано на системе глобального отображения, в котором все данные, организованные в листы, проецируются в глобальную проекцию CUBE и отображаются при меняющемся уровне детализации (level of detail – LOD). Для увеличения производительности используется кэширование данных, при котором происходит структуризация и копирование данных в отдельные листы LOD. Векторные данные полностью растеризуются и отображаются в соответствии с ассоциированным LOD, который обеспечивает быстрые отображение и навигацию.

ArcScene

ArcScene является средством просмотра 3D изображений и хорошо подходит для генерации перспектив, которые можно использовать для навигации и работы с 3D векторными и растровыми данными. Основанный на технологии OpenGL, ArcScene поддерживает сложные трехмерные линейные символы и наложение текстур, а также создание поверхностей и отображение TIN. Все данные загружаются в память, что обеспечивает довольно быструю навигацию, панорамирование и изменение масштаба. Векторные объекты отображаются без изменений, а растровые данные – с понижением разрешения или согласно заданному числу строк/столбцов.

Основные различия между ArcGlobe и ArcScene

Проецирование данных

ArcGlobe проецирует все данные на поверхность глобуса, используя только одну систему координат – Кубическая проекция (Cube Projection). Все данные, добавляемые в пустой ArcGlobe документ, проецируются в эту систему на лету. Данные, не имеющие информации о проекции, не могут быть добавлены в ArcGlobe. Поскольку он использует поверхность сферы, это приложение оптимизировано для визуализации географических данных в глобальном масштабе. Отображение поверхности земли происходит более точно, чем при использовании других проекций.

ArcScene проецирует все данные документа ArcScene в соответствии с первым слоем, добавленным в документ. Используя, как правило, плоскую проекцию, ArcScene предназначается для работы с небольшими наборами пространственных данных и используется для изучения заданной области.

Дополнительные сведения о системе координат в ArcScene (Learn more about the ArcScene coordinate system)

Кэширование данных и управление памятью

Одно из наиболее значительных различий между приложениями ArcGlobe и ArcScene состоит в способе управления информацией. Поскольку ArcGlobe создан для работы с очень большими наборами данных, для достижения оптимальной производительности данные необходимо кэшировать. Процесс кэширования состоит в индексации и организации всех данных в листы и уровни детализации. Это позволяет быстрее отображать данные, выполнять масштабирование, панорамирование и навигацию по различным областям документа ArcGlobe.

Более подробно об управлении кэшем в ArcGlobe

ArcScene загружает все данные в доступную память и, при необходимости, использует файл подкачки. Это одна из причин, почему ArcScene лучше подходит для изучения небольших районов, для которых требуется небольшое количество данных.

Анализ

ArcGlobe очень хорошо подходит для визуализации больших объемов глобальных данных. Он имеет высокую производительность навигации и отображения растровых и векторных данных с высоким или низким разрешением. Однако ArcScene лучше оптимизирован для анализа. В ArcScene полностью поддерживается инструменты панели 3D Analyst, а также поверхности TIN (Triangulated Irregular Network). ArcScene очень хорошо отображает объекты в 3D, расположенные ниже поверхности земли (колодцы, шахты и т.п.). ArcGlobe поддерживает наборы данных terrain, ArcScene – нет. Все инструменты геообработки доступны в обоих приложениях.

Просмотр и отображение

В ArcGlobe имеется возможность отображения векторных данных, как растеризованных на слое поверхности, или в виде векторного слоя, имеющего независимые от слоя поверхности свойства. Эта возможность особенно полезна при работе с классами аннотаций, которые могут использоваться как слои драпировки на поверхности или автоматически выводиться для демонстрации пользователю. В ArcScene векторные данные сохраняют исходный формат и могут независимо перемещаться по растровой поверхности. Степень уменьшения разрешения растровых данных в ArcScene можно контролировать. Объекты-аннотации в ArcScene не отображаются.

Еще одно различие между приложениями – поддержка стереоизображений в ArcScene. Стереоизображение позволяет повысить реализм 3D визуализации.

Более подробно о просмотре стереоизображений в ArcScene

Примеры выбора среды 3D отображения

Пример 1 – Рельефная карта округа

Данные: Имеются подробные данные по всему округу. Данные включают серии аэрофотоснимков, линии дорог, границы земельных участков, контуры строений, регионы землепользования и достопримечательности. В качестве данных высот у вас имеется большое количество листов DEM, которые покрывают всю территорию округа.

Цель: Создать трехмерную визуализацию округа для рекламных целей, например, изображения для брошюр и анимации для видеозаписей.

Среда: Наилучшим выбором является ArcGlobe, поскольку:

• Объем данных достаточно велик и, скорее всего, при использовании полного разрешения потребуется кэширование.
• Экстент охватывает большую площадь, на которой кривизна земной поверхности может иметь значение.
• Имеется серия листов DEM, которую необходимо обработать для создания единой поверхности высот.

Пример 2 – Изучение локальных месторождений

Данные: Большая часть данных находится в области площадью в одну квадратную милю вокруг группы нефтяных скважин. У вас имеются аэрофотоснимки, полилинии 3D, обозначающие вертикальные шурфы, данные мультипатчей по подземным соляным куполам и линейные 2D-данные по нефтепроводам. Также у вас имеется растр DEM, охватывающий территорию примерно в 10 кв. миль вокруг скважин.

Цель: Создать трехмерную визуализацию нефтяных скважин, чтобы оценить эффективность и покрытие буровых работ.

Среда: Наилучшим выбором является ArcScene, поскольку:

• Используется небольшой объем данных.
• Область визуализации ограничена небольшим экстентом.
• Вы хотите представить данные в виде среза земной поверхности.

Пример 3 – Построение виртуального города

Данные: Имеются контуры строений, центральные линии дорог, территории парков и транспортная инфраструктура города. Все эти данные основаны на модели прогнозирования на 15 лет вперед. Также, у вас имеется TIN, который можно использовать для создания рельефа.

Цель: Создать интерактивную среду отображения и анализа.

Среда: Для этой задачи подходит как ArcGlobe, так и ArcScene, поскольку:

• Объем данных не слишком велик.
• Оба приложения поддерживают необходимые опции присвоения символов.
• Оба приложения поддерживают графику для украшения 3D изображения, такую как 3D деревья, автомобили и элементы оформления улиц.
• Оба приложения поддерживают данные TIN, как источник данных о высотах.

Пример 4 – Выполнение анализа видимости для определения места расположения вышки для наблюдения за лесными пожарами

Данные: Имеются растровые данные по высоте, типу растительности и пожароопасности. Также у вас имеются векторные данные по сети пожарных дорог и водоемам.

Цель: Определить лучшее местоположение для пожарной вышки в лесу.

Среда: Наилучшим выбором является ArcMap, поскольку:

• Вам придется создавать большое количество растровых поверхностей, часть из которых будет временными, и использовать инструменты и модели геообработки.
• Вы не получите дополнительной информации, просматривая результаты анализа в 3D.
• Вы легко сможете скопировать итоговые растровые и векторные слои данных в ArcGlobe или в ArcScene, когда анализ будет завершен.

Функциональные различия между ArcGlobe и ArcScene

Функциональные различия

Ниже приведена таблица наиболее значительных функциональных различий между ArcGlobe и ArcScene.

Функциональные различия между ArcGlobe и ArcScene

Функциональные различия между ArcGlobe и ArcScene

Описание	ArcGlobe	ArcScene
Панель инструментов ArcGIS 3D Analyst (изолиния, путь с максимальным уклоном, линия видимости, профиль и т. д.)	Не поддерживается	Поддержка
Возможность обработки больших объемов данных с помощью кэширования	Поддержка	Не поддерживается
Поверхности terrain	Поддерживается	Не поддерживается
Наборы данных LAS	Не поддерживается	Поддержка
Динамическая отмывка (символы свойств слоя и опции отображения)	Не поддерживается	Поддержка
Классы пространственных объектов-аннотаций	Поддержка	Не поддерживается
Просмотр стереоизображения	Не поддерживается	Поддержка
Поддержка VRML	Возможность импорта	Возможность импорта/экспорта
Данные без проекции	Не поддерживается	Поддержка
Анимация (движение слоя вдоль пути)	Не поддерживается	Поддержка
Символы представлений	Поддерживается для растеризованных слоев	Не поддерживается
Отображение данных KML	Поддержка	Не поддерживается
Использование сервисов ArcGIS Server	Поддержка	Не поддерживается