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ArcGIS Engine
的三维开发
第八章
ArcGIS
Engine
的三维开发
8.1
ArcGIS
三维分析及其控件简介
8.1.1
ArcGIS
三维分析简介
ArcG
IS
三维分析提供了对表面数据有效的可视化和分析。
使用三<
/p>
维分析，
可以从多个角度来浏览表面数据，
查询表面，从表面上一选
定的位置来确定什么对象可见，
以及
通过叠加栅格和矢量数据来创建
一幅逼真的透视图。
三维分析
（
3D
Analyst
）
添加了两个专用的三维可视化应用程序：
ArcScene
和
ArcGlobe
，它们扩展了
ArcGIS
Desk
top
的功能，并且扩展
了
ArcCa
talog
和
ArcMap
的三维功能
。
ArcScene
允许用户制作具
有透视效果的场景，
在这个场景中可以
对地理信息系统数据进行
浏览和交互。
用户可以在表面上叠加栅格和
矢量数据，
并从矢量数据源创建线、
面和体。
用户也可以使
用
ArcScene
中的三维分析工具创建和分析表面。
ArcGlobe
提供在标准计算机硬件上
对巨型三维栅格、
地形和矢量
数据集进行实时漫游和缩放，
在此过程中基本不会感觉到速度上的问
题。这主要是依靠一种新引入
的索引和快速检索数据的方法实现的。
利用三维分析扩展
ArcCatalog
，
从而实现对三维数
据的管理并且
创建具有三维视觉属性的图层。用户可以在
Arc
Catalog
中使用与
ArcScene
中相同的浏览工具预览三维场景和数据。
利用三维分析扩
展
ArcMap
，从而可以由
GIS<
/p>
数据生成新的表面，
以及分析表面、
查询
表面某一位置的属性值和分析表面不同位置的可
见性。
用户还可
以计算表面面积和表面之上或者表面之下的体积，
并
沿表面上的
三维线生成剖面。
1
ArcGIS
Engine
的三维开发
8.2
ArcGIS
三维显示简介
ArcGIS Desktop
中，可用于三维场景展示的程序
为
ArcGlobe
和
ArcScen
e
，
由于两者的差别，
在三维场景展示
中适用的情况有所不同。
由于
Engine
与
Desktop
底层技术都是基于
AO
的，因此该比较结果在功
能性和整体效率方面同样适用与
GlobeControl
和
Scen
eControl
。
ArcScene
简介：
ArcScene
是一个适合于展示三维透视场景的平台，
可以在三维场
景中漫游并与三维矢量与栅格数据进行交互。
ArcScene
是基于
OpenGL
的，支持
TIN
数据显示。显示场景时，
< br>ArcScene
会将所有数据加载到
场景中，
矢量数据以矢量形式显示，
栅格数据默认会降低分辨率来显
示以提高效率。
图
1
ArcScene
界面
ArcGlobe
简介：
ArcGlobe
是
ArcGIS9.0
之后出现的新产品，设计用于展示大数据
量的场景，
支持对栅格和矢量数据无缝的显示。
ArcGlobe
基于
全球视
2
ArcGIS
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的三维开发
野，所有数据均投影到全球立方投影
(World Cube
Projection)
下，
并对数据进行分级分块显示。
为提高显示效率，
ArcGlobe
按需将
数据
缓存到本地，矢量数据可以进行栅格化。
图
2
ArcGlobe
界面
ArcGlo
be
和
ArcScene
的主要区别：
（
1
）投影
坐标系统的不同：
ArcGlobe
将所有数据投影到球体表面上，
使场景显示更接近现实
世界。适
合于全市，全省，全国甚至全球大范围内的数据展示。
Arc
Scene
将所有数据投影到当前场景所定义的空间参考中，
默
认
情况下，场景的空间参考由所加入的第一个图层空间参考决定。
ArcScene
中场景表现为平面投影，适合于小范围内精细场景刻画。
（
2
）缓存与内存管理
机制的不同：
ArcGlobe
和<
/p>
ArcScene
最重要的区别在于此。
ArcGlobe
设计用于海
量数据展示，所以为提高显示效率
而进行数据缓存是很必要的。
3
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ArcGl
obe
将数据分块并按级别建立缓存和索引，才使得即使在
Ar
cGlobe
中显示海量数据仍可以高速的展示与漫游。
ArcScene
会将所有数据读入场景中完全显示，
因此会占用大量显
存，
物理内存和虚拟内存，
这也是
ArcScene
适于小数据量小场景
精细
展示的原因之一。
（
3
）分析功能的不同：
ArcGlobe
可以极好的展示大数据的场景，同时提供高速的漫游。
但
ArcScene
对传统的三维分析功能支持的更好
。例如
Desktop
中
3D
Analyst
工具条在
ArcScene<
/p>
中被很好的支持，并支持
Tin
模型的显
示。
ArcGlobe
不支持
Tin<
/p>
的显示，但支持其作为高程数据加入场景。
ArcGlobe
支持
Terrain
数据集但
ArcScene
不支持。
（
4
）显示差别
< br>ArcGlobe
中用户可以选择是否将矢量数据栅格化后显示，
该功能
对注记数据的显示也有很大帮助。
用户可以选择
将注记
(Annotation)
附着显示于地球表面或像广告
牌一样面向当前用户。
ArcScene
中不支
持注记
(Annotation)
数据的显示。
在
ArcGlobe
中矢量数据栅格化后可<
/p>
以大幅提高显示效率，我们在
ArcGlobe
场景建设中采取“能够栅格
化的矢量数据尽量栅格化”的策略也来自于此。
1.
ArcGIS
三维系统的设计
该系统分为四个模块，
分别是文件的操作、场景的浏览、点查询
和矢量文件生成
TIN
。下面分别对这四个
模块做详细介绍，其参考代
码请参阅“例子程序”中的
Chap
ter8
。
2.1
文件操作
该模块包括打开工程文件（
打开
sxd
文件）、打开栅格文件（打
开
Raster
文件）和保存图片文件。所用到的控件有：
SceneControl
4
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控件（用于
显示打开的工程文件和栅格文件）、
Button
控件、
OpenFileDialog
控件、
Sav
eFileDialog
控件、
TabControl
控件（页面
布局控件）、
TOCControl
控件（用于显示图层）。其布局如下：
图
3
文件操作的界面布局（红线内的）
表
1
控件的名称和类型对照表
控件类型
SceneControl
TOCControl
Button
Button
Button
Text
属性
无
无
打开
sxd
文件
控件名称
mSceneControl
mTOCControl
OpenSxdFile
备注
显示数据
显示图层
打开工程的文件
打开栅格的文件
抓图
分为两个页面，“基
本操作”和“图层”
打开
Raster
文件
OpenRasterFile
保存图片文件
SaveImage
tabControl1
TabControl
两个页面分别为
“基本操作”和
“图层”
除了上述表所列出的属性需要设置，另外还要将
TOCControl
的
5
ArcGIS
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的三维开发
Buddy
属性设置为
mSceneControl,
其方法如下：
（
1
）
选中
TOCControl
控件，右击弹出
菜单并选择“属性”。
（
2
）
弹出对话框，选择
General
页面，并
找到
Buddy
复选框，选
择
mSceneControl
，如下图。
图
4
设置
TOCControl
控件的
Budd
y
属性
将控件的属性设置完毕之后，
为三个
Button
控件添加
Click
事件，
并添加以下处理代码：
OpenSxdFile
按钮控件的
Click
事件代码：
/*********************************************** *************************/
/*
打开
sxd
文件
按钮按下事件<
/p>
*/
/*******************
**************************************************
***/
//
打开
sxd
工程文件
private
void
OpenSxdFile_
Click
(
object
sender
,
EventArgs
e
)
{
//
文件过滤
mOpenFileDialog<
/p>
.
Filter
=
< br>
文件
|*.sxd
;
//
打开文件对话框打开事件
if
(<
/p>
mOpenFileDialog
.
Sh
owDialog
() ==
DialogResult
.
OK
)
{
//
< br>从打开对话框中得到打开文件的全路径
,
并将该路径传入
到
mSceneControl
中
mSceneContro
l
.
LoadSxFile
(
mOpenFileDialog
.
FileN
ame
);
6
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}
}
OpenRasterFile
按钮控件的
Click
事件代码：
< br>
/**********
**************************************************
************/
/*
打开
Raster
文件
按钮按下事件
*/
/****************
**************************************************
******/
//
向工程中添加栅格数据
private
void
OpenRasterFi
le_Click
(
object
sender
,
EventArgs
e
)
{
string
sFileName
=
null
;
//
新建栅格图层
IRasterLayer
pRasterLayer
=
null
;
pRasterLayer
=
new
RasterLayerClass
();
//
取消文件过滤
mOpenFileDialog<
/p>
.
Filter
=
< br>
所有文件
|*.*
;
//
打开文件对话框打开事件
if
(<
/p>
mOpenFileDialog
.
Sh
owDialog
() ==
DialogResult
.
OK
)
{
//
< br>从打开对话框中得到打开文件的全路径
sFileName
=
mOpen
FileDialog
.
FileName
;
//
创建栅格图层
pRasterLayer
.
CreateFromFilePath
(
sFileName
);
//
将图层加入到控件中
mSceneContro
l
.
Scene
.
AddLayer
(
pRasterLayer
,
true
);
//
将当前视点跳转到栅格图层
ICamera
pCamera
=
mSceneC
ontrol
.
Scene
.
SceneGraph
.
ActiveView
er
.
Camera
;
//
得到范围
IEnvelope
pEenvelop
=
pRast
erLayer
.
VisibleExtent
;
//
添加
z
轴上的范围
pEenvelop
.
ZMin
=
m
SceneControl
.
Scene
.
Extent
.
ZMin
;
pEe
nvelop
.
ZMax
=
mSceneControl
.
Scene<
/p>
.
Extent
.
ZMax
;
//
设置相机
pCamera
.
SetDefaultsMBB
(
pEenvelop
);
mSceneControl
.
Ref
resh
();
}
}
SaveImage
按
钮控件的
Click
事件代码：
7
ArcGIS
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/**************************************
**********************************/
/*
保存图片文件
按钮按下事件
*/
/****************
**************************************************
******/
//
抓图，将场景保存成图片文件
private
void
SaveImage_Cl
ick
(
object
sender
,
EventArgs
e
)
{
string
sFileName
=
;
//
保存对话框的标题
mSaveFileDialog<
/p>
.
Title
=
保存图片
;
//
保存对话框过滤器
mSaveFileDialog<
/p>
.
Filter
=
< br>
图片
|*.bmp|JPG
图片
|*.jpg
;
//
图片的高度和宽度
int
Width
=
mSceneCon
trol
.
Width
;
int
Height
=
mSceneCo
ntrol
.
Height
;
if
( <
/p>
mSaveFileDialog
.
Sh
owDialog
() ==
DialogResult
.
OK
)
{
sFileName
=
mSave
FileDialog
.
FileName
;
if
(
mSaveFileDialog
.
FilterIndex
== 1)
//
保存成
BMP
格式的文件
{
mSceneControl
.
Sce
neViewer
.
GetSnapshot
< br>(
Width
,
Height
,
esri3DOutputImageType
.
BMP
,
sFileName
);
}
else
//
保存成
JPG
格式的文
件
{
mSceneCo
ntrol
.
SceneViewer
.
GetSnapshot
(
Widt
h
,
Height
,
esri
3DOutputImageType
.
JPEG
,
sFileName
);
}
MessageBox
.
Show
(
保存图片成功！
);
mSceneControl
.
Refresh
();
}
}
2.2
场景浏览
有两种方法定制场景的浏览
，第一种方法是利用
arcgis
的向导，
定制常用的浏览方法，如漫游、放大、缩小等等，该方法简单，并且
不需要编写代码
，第二种方法是通过添加代码的方法更改场景的
CurrentTool
属性，从而实现场景浏览的功能，下面对以上两种方法
一一介绍：
8
ArcGIS
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第一种方法
:
第一步：添加
ToolbarControl
控件，该控件位于“工具箱”中的
“
ArcGIS Windows Forms
”选项中，把它的名字设置
为
”<
/p>
mToolbarControl
”
，<
/p>
将
“
Dock
”
属性设置为
“
Top
< br>”
，
并将其
Buddy
属性设置为
mSceneControl,
设置
方法与
mTOCControl
控件相同。
第二步：进入“
mToolbarControl
”属性对话框中的“
items
”页
面，
并单击
“
Add<
/p>
…
”
按钮。
弹出
Control
Commands
对
话框，
在
Control
Comma
nds
对话框中选中“
Category
”列表框中的“
Scene
”选项，在
“
Commands
”列表中就会出现与“
< br>Scene
”关联的命令，双击命令就
可以将该命令加入
到“
mToolbarControl
”工具条中，如下图：<
/p>
图
5
mToolbarControl
属性对话框
9
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