教程 4：导入街道—ArcGIS CityEngine 资源

要访问 ArcGIS CityEngine 中的教程工程，请打开 CityEngine，然后在主菜单中单击帮助 > 下载教程和示例。在选择教程或示例后，系统会自动下载工程并将其添加到 CityEngine 工作空间。

添加到芝麻市的植被模型

CityEngine 街道网络由图形节点（交叉路口）和图形边（街段）组成。街道网络可以使用生成街道工具生成，在 CityEngine 中手动绘制，或者从外部文件（例如 DXF 或 SHP 文件）导入。

以下示例显示了在 Adobe Illustrator 中草绘的海滨城市的主要道路结构。

海滨道路网络的已导出 DXF

然后，将其导出为 DXF 文件以导入 CityEngine。

注：

将街道网络导出为 DXF 时，请确保将应用程序的单位转换为米，因为 CityEngine 坐标系以米为单位。

在本教程中，您将学习和探索针对不同的数据类型导入街道。

导入 DXF 文件

要将 DXF 文件导入场景，请执行以下操作：

在导航窗口中展开 Tutorial_04_Import_Streets 教程文件夹。
打开 \scenes\ 文件夹中的 sesame_01.cej 场景：
海滨纹理将显示在场景中。
右键单击 data 文件夹中的 sesame_streetsketch.dxf 文件，并选择导入。
您也可以选择 .dxf 文件，然后单击主菜单中的文件 > 导入。
图形框显示 Layer 2 数据已添加为要导入的图形图层。
确保选中导入后运行图形清理工具和根据图形创建街道/节点形状复选框，然后单击下一步。
选中相交段、将节点捕捉到段和合并节点复选框。
将水平捕捉距离和垂直捕捉距离值设置为 1。
将水平合并距离和垂直合并距离值设置为 5。
清理图形设置应如下所示：
单击完成。
在检查器窗口中将新街道图层重命名为 Sesame Street Sketch。
通过按 (D+G) 或者单击视图设置工具下的格网关闭视窗窗口中的格网。
打开 scenes 文件夹中的 sesame_02.cej 场景以查看海滨旁边已导入的 DXF。

生成次要街道

导入主要街道后，您可以开始优化街道网络，并在两者之间生成次要街道。接下来，您将使用生成街道工具填充现有的封闭街区，以使用街道迭代填充街区。

保持 sesame_02.cej 场景处于打开状态。
使用选择工具选择主要街道环内的主要街道段之一。
由此指定了街区中街道的总体方向，并定义了生成街道算法的起始节点。
单击可见性设置并选择形状，或者按 F11 以关闭形状可见性。
执行此操作可以隔离街道网络中的主要街道和次要街道。
单击主菜单中的图形 > 生成街道以打开生成街道对话框。
在次要街道模式旁边的下拉菜单中单击径向。
单击应用。
次要街道将以径向模式生成。
要继续生成次要街道，请选择另一条街道。
保持相同的设置并单击应用。
仅在环内生成街道。 sesame_03.cej 场景显示了已完成的径向街道模式。
在街道网络的不同部分中创建街道以继续生成街道。
可以使用面街道创建工具以添加两条新街道并保持其处于选中状态。
这次，将次要街道的模式设置更改为栅格。
单击应用。
将根据所选街道生成街道，其中次要街道采用栅格模式。
在生成街道时，可以更改该设置以获取不同的街道模式。有关详细信息，请参阅街道模式示例。

生成建筑物和植被模型

sesame_12.cej 场景从上方显示了已完成的场景。多次应用生成街道算法后，将存在生成的主要街道和次要街道以及提取的建筑物覆盖区。接下来，您将生成建筑物和植被模型。

打开 sesame_12.cej 场景。
当系统询问您是否要生成模型时，请单击否。
右键单击 streets final 图层并单击选择对象。
单击生成按钮 (Ctrl+G) 以生成所有建筑物和植被模型。

导入 OSM 数据

OSM 是一种基于 XML 的格式，用于描述地图中的矢量数据。它定义了三种基本数据类型 - 节点、路线和闭合路线。这些数据类型用于描述所有其他元素：

节点 - 绘制线段之间的点。
路线 - 节点的有序列表，在编辑器中显示为通过线段连接。
闭合路线 - 形成一个完整循环的路线。可将其用于描述公园、湖泊或岛屿等区域。

现在，您将开始导入 OSM 数据。

要导入 OSM 文件，请执行以下操作：

通过单击文件 > 新建 > CityEngine > CityEngine 场景打开一个新的场景文件。
将 data 文件夹中的 .osm 文件拖动到视窗窗口中。
在“OSM 导入”对话框中，选择要导入的图层。
通常，街道将位于公路图层中，而建筑物位于建筑物图层中。必要时，请使用全选/取消全选复选框来取消选中所有图层。
如下图所示设置附加选项：
单击完成。
保持场景坐标系设置为 WGS 1984 UTM Zone 33N。

有关详细信息，请参阅场景坐标系。
单击确定。
两个新图层：街道网络和形状图层随即出现在场景编辑器窗口中。 OSM 数据在视窗中可见，显示了在已导入街道中心线上自动创建了街道形状。
在场景编辑器窗口中将形状网络图层重命名为 OSM_Streets。
将形状图层重命名为 OSM_Shapes。

注：

您也可以在 CityEngine 中使用获取地图数据工具以从世界所选区域中导入 OSM 数据。有关详细信息，请参阅获取地图数据。

街道宽度

如果仔细观察生成的街道形状，您会发现它们的宽度有所不同。在启用 Map OSM 标签选项的情况下导入 OSM 数据时，CityEngine 将创建图层属性，这些属性根据 OSM 街道类型定义街道宽度。

选择一个街道段，并在检查器窗口中记录其参数。

具有图层属性的街道

所选街道的 highway 参数设置为 primary，并根据已导入 OSM_Streets 图层的图层属性映射定义街道和人行道宽度参数。

可以通过在 Segment Width 参数中设置新的宽度值（该值将更改为用户设置的值）或者使用编辑街道/曲线工具 (C) 来手动修改街道宽度。

OSM 属性映射

要查看 OSM 街道数据图层属性，请在场景编辑器窗口中选择 OSM_Streets 图层，然后在检查器窗口中的图层属性下探索图层属性。

例如，在 streetWidthByClass 函数中将上图中的所选街道段设置为 primary，并将街道宽度映射为 8 米。可以在图层属性中修改映射。

//------------------------- 
// Example OSM Tag Mapping

streetscale = 1 // street width scale factor

width = getFloatObjectAttr("width", false)
lanes = getFloatObjectAttr("lanes", false)

attr streetWidth = // street width depending on available attributes
    case width > 0 : width       * streetscale
    case lanes > 0 : lanes * 3.5 * streetscale
    else           : streetWidthByClass * streetscale * oneway

class = getStringObjectAttr("highway", false)

streetWidthByClass =
    case class == "primary"     : 8
    case class == "secondary"   : 7
    case class == "tertiary"    : 6
    case class == "motorway"    : 12
    case class == "trunk"       : 11
    case class == "road"        : 6
    case class == "residential" : 5
    case class == "footway"     : 2
    case class == "cycleway"    : 2
    case class == "steps"       : 2
    else                        : 4

oneway = // oneway width correction
    case getStringObjectAttr("oneway", false) == "yes" : 0.5
    else                                               : 1

sidewalkscale = 1 // sidewalk width scale factor

sidewalkWidth =
    case class == "primary"     : 2
    case class == "secondary"   : 2
    case class == "tertiary"    : 2
    case class == "residential" : 2
    else                        : 0

attr sidewalkWidthLeft  = sidewalkWidth * sidewalkscale
attr sidewalkWidthRight = sidewalkWidth * sidewalkscale

数据冲突

导入的 OSM 数据通常不是很清晰，并导致冲突（例如，街道重叠）。开放的或红色虚线表示未连接的路段或街道重叠，可能会导致无效的街区。可以通过以下方式解决冲突：

使用清理街道工具。
在导入对话框的公路图层中选择较少的街道。
将街道和人行道的宽度设置为较低的值（由此导致重叠的街道减少）。
导入后，通过合并或删除附近的十字路口或平行街道来手动清理街道网络。

下图显示了清理前后未连接形状节点的示例：

注：

OSM 街道数据通常包含高程数据（属性 level），但可能有错误。如果激活了运行生成桥梁工具选项，则 CityEngine 会自动找出可行的解决方案。

添加具有地理配准的卫星影像的地图图层

接下来，您将向场景中添加地理配准航空图像。

单击文件 > 导入 > CityEngine 图层 > 纹理导入。
浏览到 \maps\ 文件夹中的 pompeii_satellite.tif 文件。
pompeii_satellite.tfw 坐标定位文件随附 pompeii_satellite.tif 文件，并存储图像的地理配准信息。因此，将自动设置 Dimensions 和 Location 参数。有关详细信息，请参阅栅格数据集的坐标定位文件。
单击完成以新建纹理地图图层。

注：

CityEngine 不会在导入时重新投影图像。在导入图像时选择坐标系统只用于计算正确的位置信息。因此，需要在 CityEngine 场景中使用的投影中准备图像数据。在之前的示例中，庞贝卫星图像已重新投影到 WGS 1984 UTM Zone 33N（用于本教程场景的场景坐标系）。

生成模型

最后，您将根据 OSM 形状生成模型。

在场景编辑器窗口的 OSM_Shapes 图层中选择所有形状。
将 osm_generic.cga 规则文件拖动到所选形状上。
由于某些形状已经具有有效初始规则设置，因此会显示设置初始规则对话框。
选择地块规则。
单击确定。

导入 SHP 和 GDB 数据

您还可以将 shapefile (SHP) 和地理数据库 (GDB) 数据导入 CityEngine 中。由于从 shapefile 和地理数据库导入街道的操作几乎相同，因此这里不显示地理数据库的具体示例。

导入 shapefile 数据

要导入 shapefile，请执行以下操作：

创建 CityEngine 场景。
将 data 文件夹中的 streets.shp 文件拖动到视窗窗口中。
shapefile 还具有一个 .prj 文件，可确保在导入时进行正确的地理配准。数据由在 CityEngine 中导入为街段的折线组成。数据还包含 width 属性，该属性用于控制街道宽度。
在导入期间，CityEngine 会提示您选择场景坐标系。
保持场景坐标系为 WGS 1984 UTM Zone 11N，然后单击确定。
注：
本示例中的 .shp 数据包含控制街道宽度的 width 属性。如果 shapefile 没有 width 属性，则会自动分配默认街道宽度。此外，可以在导入后手动设置街道宽度。您也可以使用属性映射来映射到其他属性名称。