ArcGIS Engine的三维开发.pdf-资料库

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Part 8: ArcGIS Engine的三维开发

ArcGIS Engine的三维开发目录 1. ArcGIS 三维分析及其控件简介 .................................................................................. 2 1.1 ArcGIS 三维分析简介 ...................................................................................... 2 1.2 ArcGIS 三维显示简介 ...................................................................................... 2 2. ArcGIS 三维系统的设计 ............................................................................................ 5 2.1 文件操作 ......................................................................................................... 5 2.2 场景浏览 ......................................................................................................... 9 2.3 点查询功能.................................................................................................... 12 2.4 矢量文件生成 TIN ......................................................................................... 15 - 1 -

ArcGIS Engine的三维开发 1. ArcGIS 三维分析及其控件简介 1.1 ArcGIS三维分析简介 ArcGIS三维分析提供了对表面数据有效的可视化和分析。使用三维分析，可以从多个角度来浏览表面数据，查询表面，从表面上一选定的位置来确定什么对象可见，以及通过叠加栅格和矢量数据来创建一幅逼真的透视图。三维分析（3D Analyst）添加了两个专用的三维可视化应用程序： ArcScene和ArcGlobe，它们扩展了ArcGIS Desktop的功能，并且扩展了ArcCatalog和ArcMap的三维功能。 ArcScene允许用户制作具有透视效果的场景，在这个场景中可以对地理信息系统数据进行浏览和交互。用户可以在表面上叠加栅格和矢量数据，并从矢量数据源创建线、面和体。用户也可以使用ArcScene 中的三维分析工具创建和分析表面。 ArcGlobe提供在标准计算机硬件上对巨型三维栅格、地形和矢量数据集进行实时漫游和缩放，在此过程中基本不会感觉到速度上的问题。这主要是依靠一种新引入的索引和快速检索数据的方法实现的。利用三维分析扩展ArcCatalog，从而实现对三维数据的管理并且创建具有三维视觉属性的图层。用户可以在ArcCatalog中使用与 ArcScene中相同的浏览工具预览三维场景和数据。利用三维分析扩展ArcMap，从而可以由GIS数据生成新的表面，以及分析表面、查询表面某一位置的属性值和分析表面不同位置的可见性。用户还可以计算表面面积和表面之上或者表面之下的体积，并沿表面上的三维线生成剖面。 1.2 ArcGIS三维显示简介 ArcGIS Desktop中，可用于三维场景展示的程序为ArcGlobe和 2

ArcGIS Engine的三维开发 ArcScene，由于两者的差别，在三维场景展示中适用的情况有所不同。由于Engine与Desktop底层技术都是基于AO的，因此该比较结果在功能性和整体效率方面同样适用与GlobeControl和SceneControl。 ArcScene简介： ArcScene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。ArcScene是基于OpenGL 的，支持TIN数据显示。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，栅格数据默认会降低分辨率来显示以提高效率。图1 ArcScene界面 ArcGlobe简介： ArcGlobe是ArcGIS9.0之后出现的新产品，设计用于展示大数据量的场景，支持对栅格和矢量数据无缝的显示。ArcGlobe基于全球视野，所有数据均投影到全球立方投影(World Cube Projection)下，并对数据进行分级分块显示。为提高显示效率，ArcGlobe按需将数据 3

缓存到本地，矢量数据可以进行栅格化。 ArcGIS Engine的三维开发图2 ArcGlobe界面 ArcGlobe和ArcScene的主要区别：（1）投影坐标系统的不同： ArcGlobe将所有数据投影到球体表面上，使场景显示更接近现实世界。适合于全市，全省，全国甚至全球大范围内的数据展示。 ArcScene将所有数据投影到当前场景所定义的空间参考中，默认情况下，场景的空间参考由所加入的第一个图层空间参考决定。 ArcScene中场景表现为平面投影，适合于小范围内精细场景刻画。（2）缓存与内存管理机制的不同： ArcGlobe和ArcScene最重要的区别在于此。ArcGlobe设计用于海量数据展示，所以为提高显示效率而进行数据缓存是很必要的。 ArcGlobe将数据分块并按级别建立缓存和索引，才使得即使在 ArcGlobe中显示海量数据仍可以高速的展示与漫游。 4

ArcGIS Engine的三维开发 ArcScene会将所有数据读入场景中完全显示，因此会占用大量显存，物理内存和虚拟内存，这也是ArcScene适于小数据量小场景精细展示的原因之一。（3）分析功能的不同： ArcGlobe可以极好的展示大数据的场景，同时提供高速的漫游。但ArcScene对传统的三维分析功能支持的更好。例如Desktop中3D Analyst工具条在ArcScene中被很好的支持，并支持Tin模型的显示。 ArcGlobe不支持Tin的显示，但支持其作为高程数据加入场景。 ArcGlobe支持Terrain数据集但ArcScene不支持。（4）显示差别 ArcGlobe中用户可以选择是否将矢量数据栅格化后显示，该功能对注记数据的显示也有很大帮助。用户可以选择将注记(Annotation) 附着显示于地球表面或像广告牌一样面向当前用户。ArcScene中不支持注记(Annotation)数据的显示。在ArcGlobe中矢量数据栅格化后可以大幅提高显示效率，我们在ArcGlobe 场景建设中采取“能够栅格化的矢量数据尽量栅格化”的策略也来自于此。 2. ArcGIS 三维系统的设计该系统分为四个模块，分别是文件的操作、场景的浏览、点查询和矢量文件生成TIN。下面分别对这四个模块做详细介绍，其参考代码请参阅“例子程序”中的Chapter8。 2.1 文件操作该模块包括打开工程文件（打开sxd文件）、打开栅格文件（打开Raster文件）和保存图片文件。所用到的控件有：SceneControl 控件（用于显示打开的工程文件和栅格文件）、Button控件、 OpenFileDialog控件、SaveFileDialog控件、TabControl控件（页面 5

布局控件）、TOCControl控件（用于显示图层）。其布局如下： ArcGIS Engine的三维开发图3 文件操作的界面布局（红线内的）表1 控件的名称和类型对照表控件类型 Text属性控件名称备注 SceneControl 无 mSceneControl 显示数据 TOCControl 无 mTOCControl 显示图层 Button 打开sxd文件 OpenSxdFile 打开工程的文件 Button 打开Raster文件 OpenRasterFile 打开栅格的文件 Button 保存图片文件 SaveImage 抓图 TabControl 两个页面分别为 tabControl1 分为两个页面，“基 “基本操作”和 “图层” 本操作”和“图层” 除了上述表所列出的属性需要设置，另外还要将TOCControl的 Buddy属性设置为mSceneControl,其方法如下：（1）选中TOCControl控件，右击弹出菜单并选择“属性”。 6

ArcGIS Engine的三维开发（2）弹出对话框，选择General页面，并找到Buddy复选框，选择mSceneControl，如下图。图4 设置TOCControl控件的Buddy属性将控件的属性设置完毕之后，为三个Button控件添加Click事件，并添加以下处理代码： OpenSxdFile按钮控件的Click事件代码： /************************************************************************/ /* "打开sxd文件"按钮按下事件 */ /************************************************************************/ //打开sxd工程文件 private void OpenSxdFile_Click(object sender, EventArgs e) { //文件过滤 mOpenFileDialog.Filter = "sxd文件|*.sxd"; //打开文件对话框打开事件 if (mOpenFileDialog.ShowDialog() == DialogResult.OK) { //从打开对话框中得到打开文件的全路径,并将该路径传入到mSceneControl中 mSceneControl.LoadSxFile(mOpenFileDialog.FileName); } } 7

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