Слой вокселов представляет многомерную пространственную и временную информацию в трехмерной объемной визуализации. Например, вы можете визуализировать атмосферные или океанические данные, геологическую подземную модель или кубы пространства-времени в виде слоев вокселов. Доступ к объемным данным о мире обеспечивает более высокую точность анализа и лучшее понимание условий, которые вы не можете испытать физически. Используйте слои вокселов, чтобы исследовать пространственные отношения с другими ресурсами. Например, подземная модель, визуализированная в виде слоя вокселов, может просматриваться вместе со скважинами или сооружением, которое планируется в области.
Возможности слоя вокселов
Слои вокселов основаны на объемных данных, хранящихся в файле netCDF в ArcGIS AllSource. Вы можете создать файл netCDF из геостатистического слоя или использовать куб пространства-времени с данными, объединенными в сетку или из других источников.
Вы можете узнать больше о визуализации многомерных данных в виде слоя вокселов из следующих уроков Learn ArcGIS: Интерполяция 3D-измерений уровня кислорода в заливе Монтерей и Визуализация социального дистанцирования в Калифорнии.
При добавлении слоя вокселов в локальную сцену вы можете выбрать переменную для отображения по умолчанию, переменные, которые вы хотите сделать доступными, и будут ли данные представлять непрерывные или дискретные данные. Слой вокселов может иметь несколько переменных. При изучении объемной 3D-информации важно, чтобы данные не искажались. Следовательно, слой вокселов может быть добавлен только к локальной сцене с той же системой координат. Если слой вокселов добавляется к карте или глобальной сцене, он недоступен на панели Содержание и не будет отрисовываться. Для просмотра многомерных данных на карте или 2D-слое сцены используйте многомерный растровый слой.
Слои вокселов часто покрывают большие площади. Существуют различные возможности, которые вы можете использовать для детального изучения слоя вокселов. Слои вокселов можно визуализировать как объемы или поверхности. Вы можете определить область интереса, используя срезы, чтобы просмотреть объем для конкретной области, а не для всего набора данных.
Вы можете исследовать поверхности слоя вокселов. Вы можете создавать сечения, чтобы понять структуры в слое вокселов. Например, вы можете создать диаграмму поперечного сечения для изучения подземной модели в местах, где планируется новое строительство. Вы можете показать слой вокселов вместе с другими ГИС-ресурсами. Например, чтобы показать влияние подземной модели на зону строительства, измерьте толщину геологической формации или покажите подземную модель вместе со скважинами.
Когда переменная является непрерывной, вы можете создать поверхность вдоль определенного значения, представленного в виде изоповерхности. Сечения и изоповерхности могут быть показаны вместе. Например, вы можете исследовать слой вокселов, создавая диаграммы поперечного сечения или, в случае количественных данных, изоповерхности.
Вы можете сравнить информацию, записанную в переменных для отдельного куба вокселов. Чтобы совместно исследовать переменные, вы можете заблокировать сечения, чтобы создать моментальный снимок для переменной и изучить его вместе с изоповерхностями другой переменной. Например, вы можете изучить взаимосвязь между температурой воды и уровнем кислорода. Создайте заблокированные сечения, показывающие диаграмму поперечного сечения температуры, и создайте изоповерхности с различными уровнями кислорода, чтобы увидеть пространственную связь между двумя переменными.
Слой вокселов может включать информацию о времени для каждой переменной, что позволяет визуализировать его с течением времени. Вы можете создавать анимации на основе времени и делиться ими как видео.
Вы можете использовать опции освещения, такие как освещение сцены или опции освещения на слое вокселов, чтобы изменить внешний вид. Вы можете включить время при добавлении слоя вокселов. Вы можете идентифицировать отдельные кубы вокселов, представленные в виде объема, поверхностей или сечений, и получить значение, единицу измерения и отметку текущих переменных. Вы можете добавить сцену со слоем вокселов в шаблон и поделиться им или экспортировать сцену в файл напрямую. Количество элементов легенды зависит от отображаемых переменных и наличия у вас дополнительных заблокированных сечений от других переменных в слое вокселов.
Структура слоя вокселов
Слой вокселов структурирован в размерных кубах с регулярной сеткой, в которых хранится одна или несколько переменных.
Слой вокселов может представлять разные измерения.
- X, Y, Z, в котором каждое измерение представляет географическую координату.
- X, Y, уровень, на котором X и Y представляют географическую координату, а уровень – значение, такое как изобарическое давление.
- X, Y, T, где X и Y представляют географическую координату, а T представляет время как уровень. Примером этого типа измерения является куб пространства-времени.
- X, Y, Z, T, в котором каждое измерение представляет географические координаты и включает в себя четвертое измерение, представляющее время.
Расстояние между кубами в слое вокселов должно быть одинаковым, но может варьироваться по различным осям. Например, X может составлять 100 метров, Y может составлять 50 метров, а Z может составлять 50 сантиметров. Измерения могут быть разными, но должны следовать одинаковому интервалу. Каждый куб в слое вокселов содержит одну или несколько переменных, которые представляют значение для куба вокселов. Например, слой вокселов может содержать переменные для солености и температуры, определенные для каждого куба вокселов. Переменные могут представлять количественные непрерывные данные или качественные дискретные данные. Измерения температуры представлены в виде непрерывных данных. Другие данные, такие как литосферные классы подземной модели, являются дискретными. Некоторые переменные могут поддерживать пустые кубы вокселов, которые не показаны.
Помимо измерения и переменных, слой вокселов также может содержать информацию о времени. Слой вокселов включен по времени. Особый случай куб пространства-времени, в котором кубы вокселов располагаются вертикально по времени.
Требования к аппаратному обеспечению
Слои вокселов используют передовые методы рендеринга, такие как ray casting (бросание лучей), для создания высокопроизводительных 3D-визуализаций. Изучите системные требования ArcGIS AllSource, чтобы убедиться, что ваш компьютер соответствует рекомендациям по памяти графической карты и что ваш графический драйвер актуален. Чтобы повысить скорость или качество 3D-рендеринга, вы можете изменить опции отображения для просмотра слоев вокселов на компьютере с меньшим объемом памяти видеокарты. Таким образом, вы можете просматривать объем в более низком разрешении, но показывать сечения в высоком качестве.