ArcScene 中三维动画制作
梁峰-LAND DATA TECHNOLOGIES Co. Ltd
数据准备:
DEM— 任何 ArcScene 支持的含有高程信息的数据格式,一般常用的是在 softcopy 数字测图
仪上采集的三维 Point 、Breakline 或者 Contour, 或者 Lidar 点云数据, DGN 或者 DWG 格
式都可, 我们称之为 Feature DEM。原始的 DEM 如果太大,要在 Microstation 中进行裁切,
不必要的数据要占据内存,影响渲染速度。
DOM—带有投影和坐标信息的正射影像图,一般是带有 tfw 坐标文件的 tif 图像或者 sdw 坐
标文件的 Sid 格式的图像,如果没有数字 DOM,经过配准的扫描图像也可以。 DOM 的范围
必须为 DEM 所覆盖。即 DEM 的范围要大于 DOM 的覆盖区域。在 Microstation 中剪裁 DEM
时可将 DOM 参考(Raster Manager)进来进行。
原始的 DOM 图像如果不合适,可以在 Golbal Mapper 或者 PCI 中进行裁切。
Path—可以是 DEM 中的某个 Feature 或者单独的路径文件(DGN, DWG etc.)单独的二维路
径文件可以在 Microstation 或者 AutoCAD 中绘制,绘制时要把 DOM 参考近来,根据图像绘
制准确飞行路径。绘制完毕后要在前视图中参考 DEM 调整其垂直位置在靠近地表的高度上。
绘制的路径要尽可能的圆滑,并尽可能保持节点均匀分布,这将为以后调整动画匀速飞行节
约时间。本例设计为沿公路飞行,所以路径采用 DEM 中的沿道路中心线的一条 Breakline 即
可。作为路径的 Feature 应当是连续的 Polyline, 如果不连续,应当在 Microstation 中沿原路
径重画一条或者利用 Microstation 的 把各段 Polyline 依次串成一条 Complex Chain,操作完
成后,会生成一条新的 Complex Chain,记住要删除原来的旧线。
二维的路径可以在 ArcScene 中通过设置属性三维化,选择 Base Heights table, 勾选 Obtain
heights for layer from surface 选项导向栅格 DEM,即可将二维路经三维化到地形模型表面上
来
1. 启动 Arcscene,导入 DEM 和 DOM
选择添加按钮,Navigate to DOM, 添加 DOM 进来
Navigator to DEM 文件,Double Click it, 选择 Point & Polyline 添加进来。
暂时不需要显示 DOM, 去处勾选 DOM.tif, 提高刷新速度和方便观察其他对象
1
这里,我把背景设置成红色,是为了在后面的 VideoStudio 视频编缉中抠除背景,添加蓝天
白云的天空,因为 DOM 图像显示,地面的基本色调为绿色,所以选择与绿色基本互补的红
色作为背景(品色最好)。设置背景:Right Click on Scene Layer, then select Scene Properties,
在这里,还可以设置场景的垂直夸张系数(Vertical Exaggration), 坐标系以及场景的明亮度等
参数的调整。
可以看到 DEM 中的 Point 和 polyline 在 Arcscene 里以三维的形式显示出来
2. 生成 TIN (三角面 DEM)和 Raster(栅格 DEM)
Click on 3D Analyst,如图所示
2
按上图所示勾选,确定。
去除勾选其它图层选项,观察新生成并自动添加进来的 TIN
可以看到三维的地面形成。放大观察,会发现地面是由一个个的三角面组成的
尽管可以从 TIN(三角面 DEM) 直接生成三维贴图的地面,但一般我喜欢用 Raster(栅格 DEM)
格式。再次 Click on 3D Analyst, 选择如图所示
3
去除勾选其他 Layer, 观察新生成并自动导入的栅格 DEM(Raster) tingrid。栅格 DEM 是用黑
白明暗变化代表高度的变化,白色代表高,黑色代表低,栅格 DEM 的优点是数据量小,占
用内存少,缺点是栅格格网太大将会影响到 DEM 的精度。
3. 生成三维贴图的表面,即 DEM 和 DOM 的叠加显示
只勾选 DOM.tif, 然后 Right Click on it, 选择 Properties, 弹出如下窗口。选择 Base Heights
table, 按如下窗口的设置,Obtain heights for layer from surface 选项导向刚才生成的栅格
DEM, Z Unit Coversion k 也可以设置 Vertical Exaggeration, Offset 可以设置本层垂直方向上偏
4
离 DEM Surface 的距离,如果需要在地表上标注说明或者放置特殊的符号,这个选项很有用,
然后选择 Rendering Table,并设置如下
5
确定,计算机将要花一些时间进行渲染,时间长短因图像数据量的大小不同,如果要取得好
的效果,建议设为最高值(High)
下图是渲染完成后的地面三维模型
4. 制作动画
勾选 dem_BL_dgn Polyline 层, Zoom In 道路,使用 Feature Selection 工具,选择道路中心线,
被选择的道路中心将变色变粗。然后去除勾选 dem_BL_dgn Polyline 层,隐藏路径。
点击 Animation 工具,选择 Create Flyby from Path. 如果你的工具栏没有 Animation, 可以
6
在 View\Toolbar\下找到。
弹出如下窗口,设置飞行航高(Vertical offset)为 500m,路径简化(Simplification factor)为默认
这些参数可以视动画预览效果进行调整。
如果要制作两段以上独立路径连续飞行的动画,还要在这里对每段路径的动画给出名字
7
(Track Name),以便在 Animation Manager 中进行优化、编辑和连接时区别。
点击 Orientation Settings… , 打开飞行姿态参数对话框,设置如下
观察者视角在与飞行方向垂直平
面内的变化 00 为视点落在路径
上,其它值意味着向路径的两边
看。
观察者视角在飞行方向上前后的
变化,00 时为正视前方,900 为垂
直看向地面。视点在路径上变化。
观察者绕路径为轴旋转偏离的角
度,00 时为在路径的正上方飞行,
其 它 值 意 味不 在 路径 正上 方 飞
行,视点仍落在路径上。
确定然后导入
Click on
and then click on Option 弹出如下窗口 设置飞行时间
按播放键即可预览动画,视效果修改动画设置的参数以获得理想效果。
8