基于Arcscene的三维可视化技术
ArcScense 三维可视化

ArcScene 三维可视化获取了相关研究区的遥感影像、DEM以及矢量数据后,接下来的步骤就是把所有数据加载到ArcScene中进行三维显示。
在此之前,首先必须保证所有数据的坐标系统一致,我们统一设定为UTM_WGS1984_ZONE_49N。
接着用矢量边界对遥感影像和DEM进行裁剪,最后将所有数据导入到ArcScene中设置相关系数,进行三维显示。
一、裁剪遥感影像和DEM1.加载矢量边界文件,要求为面文件,加载遥感影像和DEM2.点击ArcToolbox——spatial analyst——extraction ——extracted by mask ,选择被裁减的栅格图像和裁剪框,输入保存文件的文件名,点击OK.注意:矢量数据和遥感影像的坐标系统必须一致,且输入输出路径不能太深,保存的文件名中不要有中文字符,且字符之间不要有空格,否则容易出错。
二、ArcScense三维显示1.打开ArcScene ,是3D analyst模块中从右数第二个按钮。
2.加载相关数据。
3.右键单击遥感影像的图层,选择properties——base heights ,如下图1进行设置,其中extract_proj2为DEM影像。
注意offset设置为0。
4.对矢量线文件和点文件进行同样的操作,offset 设置为2。
5. 为了让图像有3D 外框效果,对矢量线边界进行如下设置。
点击properties ——extrusion ,如下图2设置相关系数,可以看到边界线的显示效果如图3图26. 三维显示点符号。
右键点文件properties ——symbol ,选择三维符号,可对其相关系数进行设置,如下图。
7 . 此时三维符号在地图上不可见,这是符号大小的问题。
右键点文件scale 3D symbol ,点击suggest。
8 . 也可单独设置DEM晕渲图,首先按照步骤3对DEM影像的base heights 进行设置。
基于Arcscene的三维可视化技术

基于ArcScene的三维可视化技术的实现摘要:三维可视化是运用计算机图形学和图像处理技研究数字地形模型显示、简化、仿真的学科,它涉及到计算机科学与技术、信号与信息处理、通信与信息系统、控制科学与工程、摄影测量与遥感、空间信息科学与技术等诸多学科,广泛应用于计算机视景仿真、虚拟现实、图形图像生成、遥感信息处理和数字地球等领域。
本文主要介绍基于ArcScene平台的三维可视化技术的内容,以及三维可视化的实现过程。
关键字:ArcScene,三维可视化1引言近年来随着计算机技术的迅速发展,一门新颖的技术在不断涌出。
三维可视化技术作为当今世界的一门主流技术它能够利用大量数据,检查资料的连续性,辨认资料真伪,发现和提出有用异常,为分析、理解及重复数据提供了有用工具,对多学科的交流协作起到桥梁作用。
与以往的二维技术相比,它能跟直观、可视、形象、多视角、多层次的模拟三维场景,可提供一些平面上无法直接获得或表示的信息。
还可以直观的对区域地形起伏的形态及沟、谷、鞍部等基本地形形态进行判读,比二维图形(如等高线)更容易为大部分读者所接受。
2ArcScene简介ArcScene是美国ESRI公司开发的ArcGIS软件桌面系统3D分析扩展模块中的一部分,是一个适合于展示三维透视场景的平台,可以在三维场景中漫游并与三维矢量与栅格数据进行交互,适用于数据量比较小的场景3D分析显示。
ArcScene是基于OpenGl的,支持TIN数据的显示。
显示场景时,ArcScene会将所有数据加载到场景中,矢量数据以矢量形式显示。
它可以更加高效的管理三维GIS数据、进行三位分析、创建三位要素以及建立具有三维场景属性的图层。
例如,可以把平面二维图形突出显示为三维结构。
与常规的可视化系统如3dsMAX、Maya等相比ArcScene克服了3DMAX、MAYA难以克服的困难,为诸多问题提供了很好的解决方法。
3三维可视化过程3.1要素的三维显示ArcScene提供了要素图层在三维场景中的三种显示方式:(1)通过属性设置基准高程在要素属性对话框中,选择基本高程选项卡,设置以常量或表达式作为基准高程,填写或点击按钮生成提供Z值的字段或表达式即可,如图1。
ArcScene环境下遥感图像三维可视化研究与实现

信 息 技 术随着遥感技术和计算机软硬件技术的飞速发展,人们可以获取众多信息量丰富、分辨率高且具有重要研究和实际应用价值的遥感图像。
遥感图像蕴含着海量信息,且能真实反映地表状况和地物特征的实时变化情况,这就为研究人员提供了大量、可靠的研究数据,为地形可视化研究提供了有力支持。
国内外大量的研究者对三维可视化形成与制作技术进行了多年长期的研究。
D.R.Butler等研究陆地卫星TM数据的特征并加以利用,结合数字地形模型,采用可视化制作技术制作完成了美国蒙大拿州国家冰川公园三维地貌图像数据,I.V.Florinsky系统地研究了数字地形模型,在模型研究过程中,使用遥感影像数据和数字地形模型相结合的处理方法,有效地对该地形地貌特征进行了分析[1];Y.Tachikawa等研究了TIN-DEM数据结构的组成形式,并在此基础上开发研制出水形流域地区的地貌信息分析系统[2];兰州大学地理信息系的研究人员突破思维方式,在研究三维地形地貌影像数据的过程中,实现了在二维平面中的三维显示并进行定量分析方法的研究[3]。
遥感图像的三维可视化应用在数字地球领域里有着重要的地位。
研究基于遥感图像和地理信息构建,实现其三维可视化影像具有很强的现实意义。
1 三维可视化技术原理三维可视化(3D Visualization)技术是显示和理解模型的一种图像表示工具,能够更真实、全面的表现客观事物的复杂信息,它出现于20世界80年代,该技术集合了多个学科的先进技术,包括数学、图形学、图像处理技术、计算机视觉以及计算机辅助设计等多个领域,是显示和理解模型的一种图像表示工具,一般可以将三维可视化技术分为平面图可视化和数据体可视化两种类型[4]。
三维可视化处理过程中重要步骤是坐标转换,它是指从一种坐标系统①作者简介:陈君涛(1981—),男,湖北天门人,讲师,研究方向:计算机应用。
ArcScene 环境下遥感图像三维可视化研究与实现①陈君涛(海南经贸职业技术学院 海南海口 571127)摘 要:遥感影像所蕴含的海量信息对人们研究地球资源提供了大量珍贵资源。
基于ArcScene的遥感影像三维可视化技术研究与应用

aa s f ig o n , hgt ie A t o o s e o .Moevr te St hooyi po oe yt redm ni a n yi o nr C u t Sia eTbt uo m u g n l s T i y s n ri roe ,h cnl r t b et e—i es nl 3 e g s m d h h o
程 ; 西藏 自治 区 日喀 则地 区 定 日县 的 T 遥 感 影 像 和 S T E 数 据 , 及 定 日县 遥 感 测 站 点 经 纬 度 坐 标 为 数 据 实 以 M RMDM 以
例, 完成 了定 日县遥 感影像 三维地 形可视 化 的构 建 , 为该地 区地形勘 察、 地理 分析等提供 了 良好 的三 维环境 基础 资料 。
b h r S e e A h a i n o mai n o e t r e d me so a ,t e i g s a sf lfrtp g a hc s r e n e g a h c y t e A c c n . s t b c if r t t h e — i n i n l h ma e r u eu o o r p i u v y a d g o p i e s o f h e o r
结合 R S与 G S完 成 三 维 地 形 可视 化 构 建 的技 术 , 3 I 为 S技 术 的 结合 应 用做 出 了推 广 。 关 键 词 : 维 可视 化 ; rSee 三 A cn ;遥 感 影像 ; E e DM 中 图分 类 号 :P 5 T 7l 文 献 标 识 码 : A d i 1 .9 9ji n 10 .4 52 1.6 0 6 o: 0 3 6/.s .0 627 .0 2 0 . 1 s
基于ArcScene的贵阳市红枫湖的3D可视化

基于ArcScene的贵阳市红枫湖3D可视化马骁摘要:GIS的优势在于能够直观直接地展示复杂的地理信息,同时具有强大的空间分析功能。
随着社会的发展,人们对地理信息的关注程度越来越高,因此对地理信息的获取和使用也有了更高的要求。
与二维GIS相比,三维GIS有其独特的优势。
三维GIS因更接近于人的视觉习惯而更加真实,同时三维能提供更多信息,能表现更多的空间关系。
随着计算机技术的发展和二维GIS行业应用的深入,人们使用三维GIS来展现真实世界的渴望越来越强烈。
本文就是结合地理信息系统这门课所学知识,运用ArcGIS10的ArcScene,将贵阳市红枫湖遥感影像进行3D可视化。
关键词:ArcScene;红枫湖;3D可视化Abstract:Intuitive direct advantages is its ability to present complex of GIS geographical information, while providing powerful spatial analysis functions. With the development of society, people increasingly high attention to geographic information, acquisition and use of geographic information and there was a higher demand. Compared with the two-dimensional GIS, three-dimensional GIS has its unique advantages. Three dimensional GIS due to closer to human visual habits and more realistic, while three-dimension can provide more information, can show more spatial relationships. With the development of computer technology and the depth of two dimensional GIS industry applications, people using three dimensional GIS to showcase real-world's hungry for more and more intense. This article is combined with GIS knowledge learned in this course, using ArcScene of ArcGIS10, hongfeng Lake in Guiyang to 3D visualization of remote sensing images.引言:地理信息系统(GIS)是现代地理学与空间信息科学相结合的产物。
ARCSCENE三维GIS虚拟现实可视化制作教程

ARCSCENE三维GIS虚拟现实可视化制作教程ARCSCENE是一种功能强大的三维GIS软件,它可以帮助用户将现实世界的地理信息制作成虚拟现实的可视化效果。
下面是一份关于如何使用ARCSCENE进行三维GIS虚拟现实可视化制作的教程,帮助初学者了解基本的操作步骤。
第一步:数据准备第二步:打开ARCSCENE软件在你的电脑上打开ARCSCENE软件。
如果你已经安装了ARCSCENE软件,可以直接点击桌面上的程序图标打开软件。
第三步:导入地理信息数据从菜单栏中选择“文件”,然后选择“导入”选项。
在弹出的对话框中,选择要导入的地理信息数据文件,然后点击“打开”按钮。
ARCSCENE会将数据导入到软件中。
第四步:创建场景在导入地理信息数据后,需要创建一个场景来展示数据。
在菜单栏中选择“场景”选项,然后选择“新建场景”。
在弹出的对话框中,设置场景的名称、坐标系统、单位等参数,然后点击“确定”按钮。
第五步:调整视角在创建场景后,你可以通过鼠标操作来调整视角。
在左上方的工具栏中选择“三维漫游”工具,然后通过拖动鼠标来改变视角。
也可以使用键盘上的方向键来调整视角。
第六步:添加图层在菜单栏中选择“插入”选项,然后选择“添加数据”。
在弹出的对话框中,选择要添加的图层文件,然后点击“打开”按钮。
添加的图层将会在场景中显示出来。
第七步:设置图层属性在添加图层后,需要对图层进行一些属性设置。
通过右键点击图层名称,在弹出的菜单中选择“属性”选项。
在弹出的对话框中,你可以设置图层的颜色、透明度、阴影等属性。
第八步:添加效果除了基本的图层显示外,你还可以添加一些效果来提升可视化效果。
通过菜单栏中的“效果”选项,可以添加光照、阴影、雾效等。
点击“效果”选项后,弹出一个对话框,你可以在其中选择并设置各种效果。
第九步:保存和导出这里仅仅是一个简单的ARCSCENE三维GIS虚拟现实可视化制作教程,帮助初学者快速入门。
实际操作过程中可能会遇到更多的问题和挑战,建议多加练习和尝试,深入了解软件的各种功能和工具,以便能够更好地运用ARCSCENE进行三维GIS虚拟现实可视化制作。
基于ArcScene的三维地形可视化及其应用

基于ArcScene的三维地形可视化及其应用肖海红(神华(北京)遥感勘查有限责任公司北京 100085)【摘要】三维地形可视化是目前众多领域的研究热点,可广泛应用于山地、丘陵、沙漠等领域的各种工程规划和优化设计。
本文主要介绍了基于ArcScene平台的地形三维可视化的技术流程和三维动画制作方法。
以北京市房山区大安山地区为例,论述了三维地形场景在北京市矿产资源开发状况遥感动态监测和调查项目中的应用和作用。
【关键词】三维地形可视化DEM TIN 三维动画1 引言三维地形可视化技术是指在计算机上对数字地形模型中的地形数据进行逼真的三维显示、模拟仿真、简化、多分辨率表达和网络传输等内容的一种技术[1],它可用直观、可视、形象、多时角、多层次的方法,快速逼真的模拟出三维地形的二维图像,使地形模型和用户有很好的交互性,使用户有身临其境的感觉。
三维地形逼真模拟在地形漫游、土地规划、三维地理信息系统等众多领域都有着广泛的应用[2]。
结合项目的实际需求,我们制作了北京市密云县潮白河中上游区和房山区大安山两地区的三维地形场景,并按照一定比例尺和飞行路线生成了研究区域的虚拟三维影像动画,对项目的深入研究和完善都起到了重要作用。
2 项目介绍北京市矿产资源开发状况遥感动态监测项目,是北京市国土资源局委托我公司充分应用遥感技术、地理信息技术和全球定位技术搭建可视化平台,对北京市密云县潮白河中上游区砂石开采现状、房山区大安山地区煤矿开采现状,及其对矿山环境的影响,进行试点调查和监测。
其目的在全市范围内进行推广,以矿产资源的非法开采和矿山环境严重破坏现象监测为主题,采用形象的图形图像语言和简便的计算机表达方式,为北京市国土资源局及其相关处室进行矿产资源的开发和管理,提供科学依据。
本项目的主要研究方法:(1)收集2004 年10月、2005年10月、2006年4月和2006年11月的不同时相、不同种类和不同比例尺的遥感图像,包括法国高分辨率SPOT5卫星数据、美国高分辨率QuickBird数据、IKONOS数据以及航空遥感数据。
基于ArcScene的三维GIS实现的研究

2010年8月第4期城 市 勘 测U rban G eotechn i ca l Investigati on &Survey i ngA ug .2010N o .4文章编号:1672-8262(2010)04-26-03中图分类号:P208文献标识码:A基于A rcScene 的三维G IS 实现的研究张啸雷1*,王冬2* 收稿日期:2010 05 04作者简介:张啸雷(1977 ),男,工程硕士,从事网络与通讯管理工作。
(1 天津市公安局经济技术开发区分局,天津 300457; 2 天津市测绘院,天津 300381)摘 要:三维G IS 是当前G IS 领域的研究热点,而三维场景的建立是实现三维地理信息系统的基础。
专门的可视化开发工具需要从底层开发,开发难度较大,采用A rcEng i ne 平台进行二次开发可以解决上面的问题。
本文主要介绍了利用ES R I 公司的A rcEng i ne 以及其扩展3D Scene 模块来实现三维G IS 的建立方法。
关键词:三维G IS ;A rcScene ;A rcEng i ne1 引 言从20世纪80年代末以来,由于二维地理信息系统将实际的三维事物采用二维的方式表示,具有很大的局限性,大量的多维空间信息无法得到利用,这就需要研究三维地理信息系统,于是三维地理信息系统成为GIS 领域中的一个研究热点。
而三维地理信息系统的实现必须首先解决场景可视化问题,其中房屋作为场景中重要的组成部分,它的可视化建模技术的发展和研究一直很引人关注。
使用常用的三维可视化开发工具,如D irect3D 、Ja va3D 、VRML 和OpenGL 等进行三维G I S 的实现时,都需要从底层编写代码,工作量巨大,而且通常功能上不能满足实际需要。
ESR I 公司基于CO M 技术构建的A rcEng i n e 是一套强大的GIS 二次开发组件库,使用户可以根据需要对原有的系统软件功能进行功能扩展,其中的扩展模块A rcScene 模块完全可以实现三维GIS 的开发。
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基于ArcScene的三维可视化技术的实现
摘要:三维可视化是运用计算机图形学和图像处理技研究数字地形模型显示、简化、仿真的学科,它涉及到计算机科学与技术、信号与信息处理、通信与信息系统、控制科学与工程、摄影测量与遥感、空间信息科学与技术等诸多学科,广泛应用于计算机视景仿真、虚拟现实、图形图像生成、遥感信息处理和数字地球等领域。
本文主要介绍基于ArcScene平台的三维可视化技术的内容,以及三维可视化的实现过程。
关键字:ArcScene,三维可视化
1引言
近年来随着计算机技术的迅速发展,一门新颖的技术在不断涌出。
三维可视化技术作为当今世界的一门主流技术它能够利用大量数据,检查资料的连续性,辨认资料真伪,发现和提出有用异常,为分析、理解及重复数据提供了有用工具,对多学科的交流协作起到桥梁作用。
与以往的二维技术相比,它能跟直观、可视、形象、多视角、多层次的模拟三维场景,可提供一些平面上无法直接获得或表示的信息。
还可以直观的对区域地形起伏的形态及沟、谷、鞍部等基本地形形态进行判读,比二维图形(如等高线)更容易为大部分读者所接受。
2ArcScene简介
ArcScene是美国ESRI公司开发的ArcGIS软件桌面系统3D分析扩展模块中的一部分,是一个适合于展示三维透视场景的平台,可以
在三维场景中漫游并与三维矢量与栅格数据进行交互,适用于数据量比较小的场景3D分析显示。
ArcScene是基于OpenGl的,支持TIN数据的显示。
显示场景时,ArcScene会将所有数据加载到场景中,矢量数据以矢量形式显示。
它可以更加高效的管理三维GIS数据、进行三位分析、创建三位要素以及建立具有三维场景属性的图层。
例如,可以把平面二维图形突出显示为三维结构。
与常规的可视化系统如
3dsMAX、Maya等相比ArcScene克服了3DMAX、MAYA难以克服的困难,为诸多问题提供了很好的解决方法。
3三维可视化过程
3.1要素的三维显示
ArcScene提供了要素图层在三维场景中的三种显示方式:
(1)通过属性设置基准高程
在要素属性对话框中,选择基本高程选项卡,设置以常量或表达式作为基准高程,填写或点击按钮生成提供Z值的字段或表达式即可,如图1。
(2)使用表面设置基本高程
在设置基准高程时选择由表面获取要素图层的高程,选中Obtain heights for layer from surface单选框,选择所需表面即
可。
要素将会以表面所提供的高程在场景中显示。
如图2
(3)要素的突出显示
在图层属性对话框的突出标签中,选中对图层中的要素进行突出复选框。
并且在文本框中填写或点击按钮打开突出表达式
生成器建立突出表达式。
在Arcscene中二维数据的三维表示主要有两种情况:
(1)二维栅格数据的三维显示
想要将二维栅格数据用三维显示,其必须具有一个显示高度基准,即需要一个表面高度,然后在这个高度之上叠加上二维的栅格数据,这样就可以观看三维显示。
具体操作步骤如下:
○1启动ArcScene并加载二维栅格数据和TIN数据。
○2在ArcScene目录树中右击栅格数据,在弹出的快捷菜单中选择“属性”选项。
○3此时弹出“图层属性”对话框,在对话框中选择“基于表面高度”选项,进入“基表面高度”选项卡。
○4选中“从表面为图层获得高度”按钮,并在其下面的下拉列表框中选择TIN数据。
在“Z单位转换”下拉列表框中设置场景高度Z因子。
在“偏移量”下拉列表框中设置场景偏移量。
○5单击“确定”按钮,完成二维栅格数据的三维显示。
(2)二维矢量数据的三维显示
○1启动ArcScene并加载二维矢量面数据及TIN数据。
○2在ArcScene目录树中右击二维矢量面数据,在弹出的快捷菜单中选择“属性”选项。
○3此时弹出“图层属性”对话框,在对话框中选择“基表面高度”选项,进入“基表面高度”选项卡。
○4选中“从表面为图层获得高度”按钮,并在其下的选择栏中选择
TIN数据。
在“Z单位转换”选项区域中设置场景高度Z因子。
在“偏移量”列表框中设置场景偏移量。
单击“确定”按钮完成基本高度的设置。
3.2场景属性设置
在ArcScene中有时为了更好的表示地表高低起伏的形态,了解区域地形地貌特征,增加场景的真实感,需要对场景的属性进行一系列的设置。
例如,背景颜色、光照条件、对比度等。
场景属性设置主要包括以下几个内容:
(1)场景坐标系统
在ArcScene中场景坐标系统是否一直是影响场景是否能正确显示的重要因素。
如果场景中显示的数据都处于相同的坐标系统之下,则直接添加数据即可,不需考虑图层的叠加是否正确。
如果各个图层存在不同的坐标系统,则须进行适当的转换以确保能正确显示。
通常,当在一个空的场景中加入某图层时,该图层的坐标系统就决定了场景的坐标系统。
在这之后可以根据应用需求再对场景的坐标系统进行修改。
当随后加入其他图层到场景中时,ArcScene将会自动转换新加图层坐标系统使之与场景的坐标系统一致。
若新加入图层没有坐标系统,将不能正确显示,此时可人为地确定坐标系统。
在ArcScene中坐标系统的设置步骤:
○1查询当前场景坐标系统
在table of contents对话框中,选中(Scene properties)选
项打开场景的属性对话框,选中坐标系统(Coordinate System)
选项,当前使用的坐标系统的详细信息将会显示出来。
○2设置场景坐标系统
在场景属性对话框(Scene properties)中,双击预定义
(Predefined),选择坐标系统,之后,所有加到场景中的数据
将使用该坐标系统进行显示。
需要特别注意的是,改变场景的坐标系统,并不会改变图层源数据的坐标系统,只是以场景坐标系统对其进行显示。
(2)垂直拉伸
当表面的细微变化需要强调或突出时,垂直拉升是一中很有效的方法。
特别是对于水平范围远大于其垂直变化时,垂直拉
升更有利于观察分析。
(3)使用动画旋转及飞行工具
ArcScene的3D工具中提供了一些三维的操作工具,例如,旋转、飞行等。
通过对场景的旋转观察,可以获得表面的总体
概况。
但欲使用旋转功能,首先需要将其激活。
打开场景属性
对话框(Scene properties),在General选项中选择Enable Animated Rotation选项即可激活旋转功能。
使用飞行工具,只需要单击“飞行”按钮,将鼠标移至图形区并单击,此时图形将慢慢放大,此时可以用鼠标任意改变飞
行方向。
进行多次单击,可使飞行的速度加快,图形变大。
如
果想使飞行速度减慢可单击右键实现。
(4)设置场景背景颜色
场景的背景颜色对于增加场景的真实感尤为重要,所以在三维可视化的过程中设置场景的背景颜色已成为不可或缺的一部
分。
打开场景属性对话框(Scene properties),在General选项中,选择背景颜色,还可以建所选颜色设置为场景默认背景颜色。
(5)改变场景的光照
通过设置光源的方位角、高度角及对比度可以调整场景的照明情况。
在场景属性对话框(Scene properties)的Illumination选项中,
可以手工输入方位角和高度角或通过鼠标滑动改变这两个参数。
(6)改变场景范围
设置合适的场景范围,可以消除一些无关信息,增加绘图时的性能。
打开场景属性对话框(Scene properties),选择Extent选项,设
定场景范围。
3.3飞行动画的制作
(1)如何制作动画
(2)编辑和管理动画属性
(3)保存动画
(4)使用Fly工具飞行。