Инструмент Линия горизонта создает трехмерное линейное представление линии, отделяющей небо от поверхности и объектов, окружающих каждую точку наблюдения. Инструмент также может создавать силуэты, которые используются инструментом Граница видимости для создания объемных теневых объектов.
Когда указаны только точки наблюдения, итоговая линия горизонта называется линией горизонта или линией хребта. Линия горизонта создается путем проецирования линии видимости от точки наблюдателя, охватывающей диапазон азимута, указанный в опциях азимута. Линия видимости проверяется после каждого приращения азимута, и все значения азимута выражаются в градусах. Меньшее приращение дает большую выборку, что приводит к более точному представлению линии хребта. Линия хребта создается в виде 3D-линии, каждая вершина которой является самой дальней видимой точкой на каждой выбранной линии видимости. Если в заданном направлении наблюдатель может видеть весь путь до края поверхности, вершина создается в точке, где линия видимости достигает края поверхности. Если задано значение параметра Максимальный радиус горизонта, то вершина по-прежнему будет находиться на линии видимости, но не дальше от точки наблюдения, чем заданный максимум.
Для каждого из трех параметров, связанных с азимутом, можно не задавать значение, а указать поле для значения параметра Входные объекты точек наблюдения. Это полезно, если необходимо создать более одной линии горизонта, когда рассматривается более одной точки наблюдения.
Значение параметра Входные объекты может быть любой комбинацией мультипатчей, линий и полигонов. Линейные и полигональные объекты будут приниматься только как 3D-слои с базовой высотой и информацией о вытягивании.
Если задано значение параметра Входная поверхность, параметры Радиус виртуальной поверхности и Высота виртуальной поверхности игнорируются. Если поверхность не указана, а для значения параметра Радиус виртуальной поверхности задано значение 0, будет использоваться виртуальная поверхность, высота которой немного меньше, чем наименьшее значение z во входных объектах, а радиус виртуальной поверхности будет установлен на среднее значение всех измерений расстояний от точки наблюдения до каждого конверта объекта.
Если опция Полная детализация задана для параметра Уровень детальности объекта, то учитывается каждое ребро (треугольников или внешних колец) внутри объекта. Если Уровень детальности объекта — Контур оболочки, то вклад объекта в линию горизонта создается верхним периметром выпуклого полигона, представляющего выпуклую оболочку контура (горизонтальная проекция на плоскость XY) объекта, поднятого на высоту самой высокой вершины в пределах объекта. Если задан Конверт, то вклад в анализ линии горизонта создается верхним горизонтальным прямоугольным периметром прямоугольного сплошного конверта объекта (вертикальные грани, перпендикулярные осям x и y).
Примечание:
Инструмент не распознает выступы здания даже при полной детализации. Инструмент ведет себя так, будто каждое невертикальное ребро объекта имеет вертикальную линию, идущую от каждого конца ребра до тех пор, пока линия горизонта и все, что находится между этими двумя вертикальными линиями, не будет скрыто объектом. Здание, имеющее узкое основание и башню с более широкой вершиной, приведет к созданию линии горизонта, будто вы с вершины свисает ткань.
Трехмерная полилиния содержит числовой (длинное целое число) тег (ID) для каждой вершины. Этот тег не сохраняется, если выходными данными является шейп-файл. Тег содержит информацию об участке полилинии, который следует за вершиной.
При включении параметра Разделенная на сегменты линия горизонта создаются отдельные линии для каждого непрерывного объекта, влияющего на горизонт, и для каждой переходной линии, соединяющей эти объекты. Переходные линии проходят по воображаемому радиалу от наблюдателя и обозначаются значением -2 в поле ID. Значение -1 означает, что линия горизонта определяется поверхностью, а значения, равные или большие 0, указывают на входной объект-мультипатч, вносящий вклад в линию горизонта.
Инструмент Линия горизонта содержит три параметра, связанных с масштабом, которые влияют на высоту вершин на линии горизонта:
- Масштаб к процентам - указывает, до какого процента от исходного вертикального угла (угол над горизонтом или угол высоты) или возвышения должна быть помещена вершина. При вводе значения 0 или 100 масштабирование не будет выполнено. Значение может быть любым числом, но обычно оно составляет около 70 или 80.
- Масштабировать в соответствии с — указывает, должно ли масштабирование выполняться с учетом вертикального угла или с учетом высоты каждой вершины (относительно точки наблюдения).
- Метод масштабирования — относится к тому, следует ли масштабировать все вершины относительно вертикального угла вершины (или высоты) с наибольшим вертикальным углом (или высотой) или относительно исходного вертикального угла (или высоты) рассматриваемой вершины.
Например, если в параметре Масштабировать к процентам указано значение 80 процентов, то в соответствии с Вертикальным углом от наблюдателя и с использованием метода линии горизонта Максимальная линия горизонта, результат будет следующим:
- Вертикальный угол будет проверяться для каждой вершины на линии горизонта, и наибольший из них будет запоминаться как максимальный вертикальный угол.
- Уменьшение вертикального угла будет рассчитано как 20 процентов (то есть 100 минус 80) исходного максимального вертикального угла.
- Каждая вершина на линии горизонта будет опущена так, что вертикальный угол к этой вершине будет меньше на ту же величину, которая была рассчитана для вершины с максимальным вертикальным углом.
Во всех случаях изменяется только значение z каждой вершины, а не X или Y, что означает, что вершина падает прямо вниз (при условии, что коэффициент масштабирования меньше 100 процентов).
Зона без строений
Зоны без строений описывают пространство, в которое не должны вдаваться строения, окружающие данную точку наблюдения, чтобы сохранить обзор окружающих интересующих областей. Зоны без строений обычно сохраняют вид на горы из определенных мест и могут быть рассчитаны с использованием поверхности высот в качестве единственного входного параметра для инструмента Линия горизонта. Диапазон азимута будет ограничен областью интереса, и будут использоваться следующие настройки параметров, связанные с масштабом:
- Масштаб к процентам - 80
- Масштабировать в соответствии с - Вертикальный угол от наблюдателя
- Метод масштабирования - Максимум линии горизонта
Полученная линия горизонта далее будет использоваться в качестве входных данных в инструменте Граница видимости для создания модели зоны без строений, а инструмент Пересечь 3D может использоваться для определения того, входит ли предлагаемое здание в зону без зданий.
Силуэты и анализ объемного теневого объекта
Силуэты определяют контур объектов, спроецированных на вертикальную плоскость с перспективы точек наблюдения, и их можно создать, включив параметр Создать силуэты. Силуэты могут использоваться инструментом Граница видимости для создания объекта тени.
Каждый входной объект будет иметь соответствующий силуэт для каждой точки наблюдения. Например, пять наблюдателей (например, пять положений солнца) и десять объектов (например, зданий) создадут пятьдесят силуэтов. Силуэт представляет собой мультипатч, который обычно является вертикальным и размещается сразу за объектом с перспективы наблюдателя.
Входные данные поверхности и элементы управления азимутом игнорируются при создании силуэтов.
Включение параметра Разделенная на сегменты линия горизонта приводит к тому, что каждый силуэт создается с использованием расходящихся лучей, исходящих из точки наблюдения. Обычно это нежелательно для изучения теней и солнечного света, поскольку для моделирования солнечного освещения требуются параллельные лучи. По этой причине параметр Разделенная на сегменты линия горизонта должен быть отключен.
Проекция выполняется путем рассмотрения наблюдателя бесконечно удаленным от объекта, так чтобы линии взгляда (лучи света) были параллельны друг другу. Это означает, что наблюдателя можно расположить очень близко к объекту, не испытывая никаких проблем с расходящимися лучами.
Точное направление световых лучей будет от точки наблюдения к центральной точке всех объектов, чтобы рассматриваться в одном запуске инструмента. Эта воображаемая центральная точка вычисляется следующим образом. Для каждого объекта вычисляется центральная точка его конверта (прямоугольная сплошная ограничивающая рамка с краями, параллельными главным осям). Центральная точка всех объектов будет центральной точкой конверта, включающего все центральные точки объектов. Это означает, что световые лучи для всех объектов, обрабатываемых за один запуск инструмента, параллельны друг другу.
Рекомендации
Инструмент Линия горизонта не работает с нелинейным изменением угла высоты вдоль верхнего края здания. Если наблюдатель находится на равном расстоянии от двух точек на обоих концах верхнего края соседнего здания, и этот верхний край участвует в линии горизонта, угол высоты к воображаемой средней точке этого края будет больше, чем у конечных точек. Это имеет незначительное значение, когда здания находятся далеко от наблюдателя, но может быть заметно в случае, если здания находятся ближе к наблюдателю.