Google SketchUp susuyang on 24 6 月 2011 09:54 上午
將ArcGIS中2D圖徵資料利用SketchUp快速建立3D模型
本文轉載自 中央研究院計算中心電子報2011年第13期 作者:陳信安、張智傑
要大規模地將城市建物3D模型化可說是相當大的工程,本文主要是介紹如何縮短3D建模時程與更簡易的方法達到快速建模的作業方式,以下將說明如何結合GIS軟體(ArcGIS)與3D建模軟體(SketchUp)達到快速建模之目的。
此方法將ArcGIS軟體中具有地理坐標的2D向量資料,快速轉換到SketchUp軟體中做3D模型編修、賦予建物材質、環境規劃設計等作業,然後可輸出具有地理坐標之3D模型,即可在具有3D展示功能之軟體(如:Google Earth、ArcGlobe、ArcScene等軟體)中展示模型,若要修改模型(例:材質、方位、高度)或進行環境規劃設計,則需再回到SketchUp中做修改。
操作流程架構圖如下:
詳細操作流程如下:
一、 安裝SketchUp6 Plug-in
SketchUp6 Plug-in外掛程式是由Google公司建立,在安裝此一外掛程式前,需事先安裝ESRI ArcGIS 9.2版與SketchUp 6版軟體,此外掛程式系統要求與詳細安裝流程請見「SketchUpPro6_GIS Plugin Installation Guide」,工作流程指南則可以參閱「SketchUp and ArcGIS:how they work together」。
二、 加入2D圖徵與轉換
在ArcGIS中加入要轉換的2D圖徵(建築基底、道路、資源點等向量資料)與空照圖,並給予建物圖徵高度,再經由SketchUp 6 ESRI Plugin將2D圖徵轉換成3D模型。
1.新增欲轉換圖徵資料:開啓ArcGIS並加入空照圖與要轉換的2D圖徵(點、線資料可以在下一階段模型編修時當作設計之基準點,亦可不用加入)。
圖 1.加入空照圖與圖徵資料
2.給予建物圖徵高度數據:打開build 屬性表增加「height」屬性欄位,並給予建物高度數據(單位公尺)。
圖 2.打開屬性表新增欄位
圖 3.將欄位名稱命名為height
圖 4.開啟編修模式
圖 5.給予建物高度數據(單位為公尺)
圖 6.儲存編輯後結束編輯
圖 7.完成給予建物圖徵高度
3.選取欲轉換的2D圖徵資料:點選Select Feature工具,選取欲轉換的圖徵。
圖 8.點選Select Feature工具
圖 9.選取要轉換的圖徵資料(按下shift拖曳可範圍選取)
圖 10.選取欲轉換圖徵
4.換2D圖徵轉換成3D模型:設定欲轉換的2D圖徵資料高程屬性參考欄位與空照圖資訊(若空照圖檔案容量太大則無法在SketchUp6顯示)。
圖 11.點選Export selected items to SketchUp 6工具
圖 12.在Feature Classes頁籤中點選build,將Extrude by field選擇height
(2D建物圖徵轉換後的模型高度將依照height欄位變動)
圖 13.在Filename點選Browse選擇模型輸出位置
圖 14.選擇儲存位置,並命名,按下儲存
圖 15.在Raster頁籤中將Exclude from export取消
圖 16.選擇空照圖影像格式(與原空照圖格式相同即可)按下確定開始轉換
圖 17.轉換成功後自動開啟SketchUp
三、 3D模型編修、設計與匯出 接續在SketchUp中編修、設計我們的3D模型,賦予建物牆面材質,亦可以對建築的周圍環境做規劃與設計,設計完成後的3D模型將可匯出成具有地理資訊之Multipatch資料格式(儲存格式為.mdb),所儲存的地理資訊不只是簡單的3D圖徵,而是複雜3D幾何模型,並可以儲存在我們現有GIS資料庫中。
- 編修、設計3D模型:轉換後的模型為群組(group)選取要編修的模型,左鍵快點兩下進入群組即可對物件進行編修。
圖 18.物件為群組(group)狀態
圖 19.左鍵快點兩下進入群組中編輯模型
圖 20.設計3D模型與環境
圖 21.加入各種組件亦可以在下一階段一起輸出
四、 模型展示 在SketchUp軟體中可將設計好的3D模型輸出具有地理坐標之物件後(ESRI MultiPath格式) ,即可在具有3D展示功能之軟體(如:Google Earth、ArcGlobe、ArcScene等軟體)中展示模型。
- 選取欲匯出之3D物件:利用選取工具選取要輸出的3D模型(上一階段匯入的線與點不需選取)
圖 22.選取欲輸出物件
- 匯出模型設定:將物件的匯出格式設定具有地理座標格式(.mdb)
圖 23.選取匯出成3D Model
圖 24.匯出的格式選擇ESRI MultiPath(*mdb)加以命名後Export
- 選擇要匯出的圖徵資料庫:新增圖徵資料集,將匯出具有地理坐標之3D模型資料庫。(若在匯出時出現沒有此項目之警告視窗,表示有選取到匯入的點、線,將其取消選取再重新匯出即可)
圖 25.按create增加新的圖徵資料集
圖 26.命名資料集名稱(不可有數字)
圖 27.按下OK匯出
圖 28.完成匯出
- 在ArcGlobe展示模型:在ArcGlobe加入空照圖與匯出的3D模型即可看到成果。加入3D圖層時,請選擇Show layer at all distances,再點選「Finish」。
圖 29.選擇Show layer at all,按Finish完成匯入
圖 30.完成匯入3D模型
圖 31.模型與材質呈現效果
五、附註:
- (註1.)運用此方法時,需安裝ESRI ArcGIS 9.2版與SketchUp 6版軟體,方能安裝 SketchUp6 Plug-in將2D資料轉匯至SketchUp,並將製作好的模型匯出成具有地理坐標之模型(詳細步驟見流程一);在展示3D模型時,則需要具有3D 展示功能之軟體,如:Google Earth、ArcSence、ArcGlobe,方可展示模型。
- (註2.)本範例將空照圖轉換至SketchUp時,空照圖無法正常顯示,原因為影像容量過大(與電腦的效能處理有關),建議使用200mb以下之空照圖資(若空間解析度夠高,使用比例尺愈大的圖資轉換至SketchUp時將會愈清楚),確保在SketchUp 6版中能正常顯示,也有助於模型的編修與周圍環境規劃設計。
六、參考資料
- (2005).” SketchUp and ArcGIS – how they work together.”
http://www.techlimits.com/newsletters/2006/fevereiro/Using%20SketchUp%20and%20ArcGIS.pdf - (2007).” SketchUpPro6_GIS Plugin Installation Guide.”
http://sketchup.google.com/intl/en/pdfs/SketchUpPro6_GISPluginInstall.pdf - (2007). ” Create 3D buildings in SketchUp and position them in ArcScene”
http://www.esri.com/news/arcuser/1207/files/bringiton.pdf - (2007).”Urban Modeling with ArcGIS 3D Analyst and SketchUp”
http://www.esri.com/news/arcuser/0207/urban.html
One Response to “將ArcGIS中2D圖徵資料利用SketchUp快速建立3D模型”
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on 19 8 月 2011 at 10:54:43 1.陳佳珮 said …
您好!無意間看見這篇教學,真的讓我超高興,不過在執行在(圖24)的時候,並無ESRI MultiPath(*mdb)選項,還能輸出成其他的選項嗎?