[工程科技]ArcGIS三维建模.doc

借助于SketchUp 工具的ArcGIS三维建模(1)使用ArcGIS桌面，即ArcMap，加载矢量数据；(2)在ArcMap环境中，利用插件工具，将所需要建模的区域导入SketchUp中。(3)在SketchUp创建模型。(4)在SketchUp中将模型转成ArcGIS的Multipatch模型要素文件并保存于Personal GeoDatabase（后面统称为PGDB）中。软件环境? ArcGIS桌面产品和服务器产品；? SketchUP 6专业版三维建模软件（建议安装版本6 pro）；? SketchUp ESRI插件；? 以及图像处理软件Photoshop，用来制作材质文件。软件安装及配置步骤(1)安装ArcGIS Desktop软件，如ArcInfo。（过程略）(2)安装草图大师Goolge SketchUp 6 Pro软件。（过程略）(3)安装SketchUp6 ESRI 插件1.双击“SketchUp6ESRI.exe”，开始安装，2.接受协议，点击“Next”3.第一个组件“GIS Plugin”，使用户能够在SketchUp中将模型以Multipatch要素的形式导入GDB。第二个组件“3D Analyst SketchUp 3D Symbol Support”，用户可以在ArcMap中将GIS数据导入SketchUp中。上述两个组件的安装位置尽量不要改变，可能会导致在SketchUp中导出3D模型失败。4.执行组件安装(4)在ArcGIS环境中激活SketchUp6 ESRI插件1.启动ArcMap界面，在工具栏上右键，单击“Customize”2.点击“Add from file”，找到SketchUp ArcGIS Plugin安装目录下的Features To SKP.dll3添加插件动态库后，在Toolbars项中可以找到SketchUp6的功能项。4.选中“SketchUp 6 Tools”组件以后，在桌面上会弹出组件的功能按钮。三维建模一、建立个人Geodatabase1通过ArcCatalog，创建一个Personal Geodatabase。2在Personal Geodatabase新建一个Feature class，命名，选择面要素，并为其指定一个投影坐标系，这里我们选择的是WGS 84 Web墨卡托投影。添加高程height字段。二、建模区域矢量化，通过插件导出至SketchUp1.Arcmap中加载面图层及影像数据，根据影像将所需建模区域矢量化，并添加高程字段值height。2.浏览矢量化数据在ArcScene中浏览矢量化数据，右键属性/Extrusion选项卡/选height字段显示。在ArcGlobe中加入ArcGIS.COM的影像数据，右键属性/Globe Extrusion选项卡/选height字段显示。3.完成后，选中需要建模的矢量数据，通过SketchUp ESRI插件将面图层导出为skp文件格式。系统将自动读出所选择矢量要素所在的FeatureClass，并且提供自动建模选项。? Elevate by field：依据属性字段，设置建筑物高程。? Extrude by field：依据属性字段，设置建筑物高度。? Name Group using：为导出数据，选择分组名称。? Launch SketchUp on completion：操作结束后，模型自动在SketchUp运行程序中打开。? Filename：指定导出模型文件的路径和名称。3单击确定，导出结束，弹出成功导出的提示对话框。导出后，原始的空间参考将被带入到SketchUp环境中。hy101hy001hy102hy015hy109hy110hy111三、通过SketchUp建立三维场景模型1.将导出模型加载到建模空间内。2.在SketchUp中添加适当的纹理。需要特别注意的是，在SketchUp中贴纹理的标准单元是模型个体。可以在选中状态下，右键/炸开，依次对每个面进行贴图。四、SketchUp导出生成Multipatch。该步骤需要谨慎对待，只有在SketchUp操作空间中被选中的模型，才能以独立Multipatch要素导出。未被选中的模型也会被导出成Multipatch要素导出，但是将作为一个整体要素存在于Multipatch图层中。同时，SketchUp中支持模型组合功能，一旦模型被组合后，将丢失对应矢量数据源的ID值信息，这样就无法在后期添加原始矢量数据的属性信息。该问题后面会介绍。1.SketchUp直接导出Multipatch1.选择需要导出的模型，点击“文件/导出/3D模型”。2.在指定导出模型的保存路径时，需选择的文件类型为“ESRI MultiPatch(*.mdb)”3.单击导出后，系统将弹出导出高级选项该对话框中主要有三个重要选项，介绍如下:? “Store SketchUp Data in Feature”:将SketchUp模型，对应的存储于Multipatch模型要素中。? “Use Selected Items Only”:仅导出及转换被选中的模型。? “Create”:创建PGDB(.mdb)。4.单击“Create”，系统将弹出提示对话框，提示用户创建Multipatch图层(Feature Class)，此时，我们可以看到，原始数据的空间参考确实带入到了SketchUp环境中，并且在整个过程中将一直延续该空间参考。如果需要增加额外字段，可单击“Add Field”基本的字段类型，均可以在“Type”下拉菜单中找到（该插架对Type下拉菜单中的Geometry和Raster两种字段类型支持不好，一旦选择，系统将会报错）。本例中，新建三个字段，如下图5.单击“OK”后，字段添加完毕，返回到导出模型的初始窗口6.再次点击“OK”，导出完成2.ArcGIS+SketchUp导出Multipatch1通过ArcCatalog手工创建一个Personal Geodatabase，同时新建一个Multipatch的Feature Class，如下图2Multipatch feature class需要设置该图层的必要字段，需要添加的字段如下图所示：序号字段名称字段类型备注1SUSourceFeatureIDLongInteger原始数据的唯一ID值2SUSourceFeatureClassText原始数据的图层名称3SUInstanceNameText在SketchUp环境中的图层名称4SketchUpDataBlob可保存SketchUp的模型字段3.SketchUp导出skp到Multipatch。选择需要导出的模型，点击“文件/导出/3D模型”。在指定导出模型的保存路径时，选择创建的Personal Geodatabase”单击导出后，系统将提示是否替换PGDB,单击“是”。在高级选项框中，选中已经建好的Multipatch Feature Class单击OK，导出完成。3.ArcGIS工具导入Multipatch该方法导出的Multipatch，1.先用 ArcCatalog 建立一个 mdb 文件Personal Geodatabase 2.在ArcToolbox中Import 3D file工具导入sketchUp到Multipatch。? Import Files：选中选用导入的sketchUp。? Output Multipatch Feature Class：选中Personal Geodatabase，将会新建Multipatch Feature Class。? Spatial Reference：空间参考同sketchUp。3单击OK，成功导入SketchUp到Multipatch中，在ArcCatalog中可直接浏览Multipatch要素。五、Multipatch说明1在ArcMap中加载原始矢量数据和Multipatch数据，红色外边框的数据为Multipatch数据，下层为原始矢量图层2.建立这两个数据的关联性，在目标层Multipatch层上右击，依次选择“Joins and RelatesJoin”，弹出如下窗口上图中，“2”项为属性图层，“1”和“3”项中选择属性值能够匹配的关联字段。点击“OK”后，查看关联结果如下这一操作的目的在于通过两个图层的公共字段，为目标层关联属性表，但值得注意的是，这个属性的关联仅仅是关系上的链接，并没有对实际数据作出改动。3此时，需要在Multipatch图层上右击，选择“DataExport Data”，将模型重新输出一次即可单击OK，Multipatch模型要素图层就创建完毕了。4Multipatch模型的几个显示效果。ArcCatalog的3D View预览ArcScene展示ArcGlobe展示常见问题SketchUp ESRI插件不可用安装了ArcGIS和SketchUp的插件后，在c:program filesArcGIS目录中会生成一些文件，将它们都复制到ArcGIS的目录后，由ArcGIS导出SketchUp的功能才能正常使用。经测试，ArcGIS 9.3 也可以正常使用。ArcGIS9.3桌面环境下建模过程SketchUp6ESRI插架是针对ArcGIS9.2定制的。目前广大用户的ArcGIS版本几乎都是ArcGIS9.3或更高级版本。该插件与ArcGIS9.3软件的兼容性和数据的兼容性成为用户关注的焦点。下面将介绍，该插件在ArcGIS9.2与9.3这两个版本中使用的不同。? ArcGIS9.3桌面创建的PGDB无法被ArcGIS9.2桌面支持。因此，在SketchUp6ESRI插件无法正常创建PGDB。首先，需要通过ArcCatalog手工创建一个PGDB，同时新建一个Multipatch的Feature Class，如下图? 字段设置：在新建MultiPatch图层，需要设置该图层的必要字段，需要添加的字段如下图所示序号字段名称字段类型备注1SUSourceFeatureIDLongInteger原始数据的唯一ID值2SUSourceFeatureClassText原始数据的图层名称3SUInstanceNameText在SketchUp环境中的图层名称4SketchUpDataBlob可保存SketchUp的模型字段特别说明：如果原始数据中的属性需要加载到创建的的模型中去，SUSourceFeatureID字段的建立非常有必要。? 纹理添加，要精确到面。在SketchUp中为模型添加纹理时，需要选中建筑物的面，逐一添加，否则在导出Multipatch数据使，纹理将不被继承。? 空间参考ArcGIS9.3环境下，通过SketchUp插件导出的Multipatch图层没有空间参考，需要手工添加空间参考（建议选择数据源空间参考）。否则，将无法加载到ArcGlobe的三维场景中.ArcGIS导出SketchUp导出SketchUp时，必须选中需要导出的矢量数据，导出时候，原始的空间参考将被带入到SketchUp环境中。SketchUp没有导出成 mdb 格式的选择如果使用的是 SketchUp Pro 7 的话，直接打开skp文件，再先导出命令的话，里面是没有导出成*.mdb格式的选择的。将SketchUp 插件安装目录C:Program Files (x86)GoogleGoogle Sketchup 6Exporters文件夹下Skp2MP.dll和SkpWriter.dll拷贝到SketchUp Pro 7安装目录下C:Program Files (x86)GoogleGoogle SketchUp 7Exporters。SketchUp导出时Error: Microsoft jet数据库引擎找不到输入表或查询SketchUp 导出mdb文件时，出现“Microsoft jet数据库引擎找不到输入表或查询”的错误时，可以先用 ArcCatalog 建立一个 mdb 文件，再里面建立一个 Mulitpatch Feature Class的对象。然后在 SketchUp 中导出时直接选择这个文件和表名就可以导出模型了。也可以通过ArcToolbox中3D Analyst Tool/Conversion/From file/Import 3D file工具，将SketchUp导入到mdb中。SketchUp导出时Error: Geometric Spatial Reference 在 ArcMap 中的坐标系是 Unkown 或 WGS84 之类 Geographic Coordinate Systems 的时候，导入到 SketchUp 中编辑再导出时会出现 Error: Geometric Spatial Reference 的错误。经测试，只有使用 Projected Coordinate Systems 才能在 SketchUp 中正常导出。SketchUp