La herramienta Horizonte genera una representación de polilínea 3D de la línea que separa el cielo de la superficie y las entidades que rodean a cada punto de observador. La herramienta también puede generar siluetas que la herramienta Barrera de horizonte puede utilizar para generar volúmenes de sombra.
Cuando solo se proporcionan puntos de observador, el horizonte resultante se conoce como una línea de horizonte o cordón montañoso. La línea de horizonte se genera al proyectar una línea de visión desde el observador que cubre el rango de acimut especificado en las opciones de acimut. La línea de visión se verifica después de cada incremento de acimut y todos los valores de acimut se expresan en grados. Un incremento menor produce un muestreo mayor, lo que genera una representación más precisa del cordón montañoso. Un cordón montañoso se genera como una línea 3D donde cada vértice es el punto visible más lejano a lo largo de cada línea de visión muestreada. Si el observador puede ver todo hasta el borde de la superficie en una dirección determinada, el vértice se genera en el punto donde la línea de visión alcanza el borde de la superficie. Si se proporciona un valor para el parámetro Radio de horizonte máximo, el vértice seguirá estando a lo largo de la línea de visión, pero no más allá del punto de observador que el máximo especificado.
Para cada uno de los tres parámetros relacionados con acimut, se puede especificar un campo del valor del parámetro Entidades de entrada de punto del observador en lugar de especificar un valor. Esto es útil si se va a crear más de un horizonte, lo que ocurre cuando se considera más de un punto de observador.
El valor del parámetro Entidades de entrada puede ser cualquier combinación de multiparches, polilíneas y polígonos. Las entidades de polilínea y poligonales solo se aceptarán como capas 3D con información de altura base y extrusión.
Si se proporciona un valor para el parámetro Superficie de entrada, se ignoran las opciones Radio de superficie virtual y Elevación de superficie virtual. Si no se proporciona una superficie y el valor del parámetro Radio de superficie virtual se establece en 0, se utilizará una superficie virtual cuya elevación sea levemente menor que el valor z más bajo de las entidades de entrada, y el radio de superficie virtual se establecerá en el promedio de todas las mediciones de distancia desde el punto de observador hasta el sobre de cada entidad.
Si se especifica la opción Detalle completo para el parámetro Nivel de detalle de entidad, se considera cada borde (de triángulos o anillos exteriores) dentro de la entidad. Si el Nivel de detalle de entidad es Huella convexa, la contribución de la entidad al horizonte se genera mediante el perímetro superior del polígono convexo que representa la envoltura convexa de la huella (proyección horizontal en el plano XY) de la entidad, elevada a la elevación del vértice más alto dentro de la entidad. Si se especifica Sobre, la contribución al análisis del horizonte se genera mediante el perímetro rectangular horizontal superior del sólido rectangular que envuelve a la entidad (caras verticales perpendiculares a los ejes x e y).
Nota:
La herramienta no reconocerá los salientes de los edificios, ni siquiera en detalle completo. La herramienta se comporta como si cada borde no vertical de la entidad tuviera una línea vertical que se extiende desde cada extremo del borde hasta el horizonte, y todo lo que hay entre esas dos líneas verticales queda oculto por la entidad. Si un edificio solo tiene una base estrecha y una torre con una parte superior mucho más ancha, la parte superior hará que el horizonte se genere como si de él colgara una tela.
La polilínea 3D contiene una etiqueta (entero largo) numérica (Id.) para cada vértice. Esta etiqueta no se guarda si la salida está en un shapefile. La etiqueta contiene información sobre el tramo de la polilínea que sigue el vértice.
Al habilitar el parámetro Segmentar horizonte se crean líneas individuales para cada entidad continua que afecta al horizonte y cada línea de transición que conecta esas entidades. Las líneas de transición recorren un radial imaginario desde el observador y se indican con un valor de -2 en el campo de Id. Un valor de -1 indica que el horizonte está definido por la superficie y unos valores iguales o mayores que 0 identifican la entidad multiparche de entrada que contribuye al horizonte.
La herramienta Horizonte contiene tres parámetros relacionados con la escala que afectan a las elevaciones de los vértices en el horizonte:
- Ajustar a porcentaje: indica a qué porcentaje del ángulo vertical (ángulo por encima del horizonte o ángulo de elevación) o la elevación original debe ubicarse el vértice. Si se escribe 0 o 100, no se realizará ningún ajuste. El valor puede ser cualquier número, pero normalmente estará alrededor de 70 u 80.
- Escala según: indica si el escalado se debería realizar considerando el ángulo vertical o la elevación de cada vértice (en relación con el punto de observador).
- Método de escala: indica si todos los vértices se deben escalar en relación con el ángulo vertical (o elevación) del vértice con el ángulo vertical (o elevación) más alto, o en relación con el ángulo vertical (o elevación) original del vértice que se está considerando.
Por ejemplo, si se especifica el 80 por ciento en el parámetro Ajustar a porcentaje, según Ángulo vertical desde el observador y utilizando el método de horizonte Horizonte máximo, el resultado será el siguiente:
- El ángulo vertical se verificará para cada vértice del horizonte y el más alto se recordará como el ángulo vertical máximo.
- La reducción del ángulo vertical se calculará como el 20 por ciento (es decir, 100 menos 80) del ángulo vertical máximo original.
- Cada vértice del horizonte se reducirá para que el ángulo vertical a ese vértice disminuya en la misma cantidad que se calculó para el vértice con el ángulo vertical máximo.
En todos los casos, solo se cambia el valor z de cada vértice, ni el X ni el Y, lo que significa que el vértice cae recto hacia abajo (presuponiendo que el factor de escala es inferior al 100 por ciento).
Zona libre de edificios (BFZ)
Las zonas libres de edificios (BFZ) describen un espacio en el que las estructuras que rodean un punto de observación determinado no deben sobresalir a fin de preservar la vista del observador de las regiones de interés circundantes. Las zonas BFZ suelen conservar las vistas de montañas desde determinadas ubicaciones y se pueden calcular utilizando la superficie de elevación como la única entrada de la herramienta Horizonte. El rango de acimut se limitaría para abarcar el área de interés y se utilizarían los siguientes ajustes de parámetros relacionados con la escala:
- Ajustar a porcentaje: 80
- Escala según: Ángulo vertical desde el observador
- Método de escala: Horizonte máximo
A continuación, el horizonte resultante se utilizaría como entrada para la herramienta Barrera de horizonte a fin de generar un modelo de la BFZ, y la herramienta Intersecar 3D se podría utilizar para determinar si un edificio propuesto entra en la BFZ.
Siluetas y análisis de volumen de sombra
Las siluetas definen el contorno de las entidades proyectadas sobre un plano vertical desde la perspectiva de los puntos de observador y se pueden crear habilitando el parámetro Crear siluetas. La herramienta Barrera de horizonte puede utilizar siluetas para generar volúmenes de sombra.
Cada entidad de entrada tendrá una silueta correspondiente para cada punto de observador. Por ejemplo, cinco observadores (por ejemplo, cinco posiciones del sol) y diez entidades (por ejemplo, edificios) crearán cincuenta siluetas. La silueta es un multiparche que generalmente será vertical y se ubicará justo detrás de la entidad desde la perspectiva del observador.
Las entradas de superficie y los controles de acimut se ignoran cuando se generan siluetas.
Habilitar el parámetro Segmentar horizonte hace que cada silueta se cree con rayos divergentes procedentes del punto del observador. Por lo general, no es conveniente para estudios de sombras relacionados con la luz solar, ya que el modelado de la iluminación del sol requiere rayos paralelos. Por esta razón, se debe deshabilitar el parámetro Segmentar horizonte.
La proyección se realiza teniendo en cuenta que el observador se encuentra en una ubicación infinitamente distante de la entidad, de modo que las líneas de visión (rayos de luz) son paralelas entre sí. Significa que el observador se puede colocar muy cerca de la entidad sin que se genere ningún problema con los rayos divergentes.
La dirección precisa de los rayos de luz será desde el punto de observador hasta el punto central de todas las entidades que se tendrán en cuenta en una ejecución de la herramienta. Ese punto central imaginario se calcula de la siguiente manera. Para cada entidad, se calcula el punto central de su sobre (un cuadro de delimitación sólido rectangular con bordes paralelos a los ejes principales). El punto central de todas las entidades será el punto central del sobre que encierra todos los puntos centrales de las entidades. Significa que los rayos de luz de todas las entidades que se incluyen en una ejecución de la herramienta son paralelos entre sí.
Consideraciones
La herramienta Horizonte no abarca la variación no lineal del ángulo de elevación a lo largo del borde superior de un edificio. Si el observador es equidistante de dos puntos en cada extremo del borde superior de un edificio cercano y ese borde superior participa en el horizonte, el ángulo de elevación a un punto medio imaginario de ese borde será mayor que el de los extremos. Se trata de consecuencia insignificante cuando los edificios están lejos del observador, pero puede ser notable en el caso de edificios que están más cerca del observador.