摘要
一.使用软件
二.数据获取及其预处理
- 2.1.1 使用Global Mapper进行裁剪
- 2.2 导入WorldMachine
方法一
- 3.1 导入LUMION10进行渲染
- - 3.1.1 导入高度图
  - 3.1.2 添加修饰模型
  - 3.1.3 渲染
- 3.2 小结
方法二
- 4.1 WorldMachine导出为网格模型
- 4.2 导入3dsMax进行贴图
- 4.3 导入LUMION进行渲染
- - 4.3.1 渲染结果
渲染结果视频

摘要

本文详细介绍了利用ArcGIS，WorldMachine，3DSMAX，Lumion10通过GDEMV2 30m 分辨率DEM数据进行地形三维可视化的方法。该方法具有较大可行性，渲染效果级佳，可广泛用于对渲染结果要求较高的基于DEM的地形三维可视化。
方法流程（1）：
1.从地理空间数据云获得DEM数据
2.使用Global Mapper进行裁剪，导出为HFZ
3.导入WorldMachine转换为高度图
4.导入LUMION进行渲染
5.导出渲染视频

方法流程（2）：
1.从地理空间数据云获得DEM数据
2.使用Global Mapper进行裁剪，导出为HFZ
3.导入WorldMachine转换为网格模型
4.导入3dsMAX将高分影像作为模型贴图
5.导入LUMION进行渲染
6.导出渲染视频

一.使用软件

WorldMachine
Global Mapper
Lumion
3dsMax

二.数据获取及其预处理

在地理空间数据云下载秭归链子崖地区GDEMV2 30m 分辨率DEM数据。后续处理软件对导入的数据格式有要求，所以选择下载GDEMV2的DEM产品而不选择下载ASTER GDEM产品。
使用Global Mapper从所下载的两景DEM数据中镶嵌裁剪得到链子崖地区的DEM数据。
在GoogleEarth上显示裁剪DEM区域如下图：

该区域是以链子崖为中心的边长32.14km的区域，地势险峻，地形变化大，为演示地形三维可视化的理想目标区。

2.1.1 使用Global Mapper进行裁剪

裁剪区域在Global Mapper中显示如下：

在Global Mapper中选择“文件——输出——输出高程网格格式”。保存为HFZ格式。

2.2 导入WorldMachine

打开WorldMachine Professional，在World Commands —— Project World parameter，设置参数如下：

按F5打开Device View，分别在Generator和Output中找到File Input和Height Output，并将其连接成下图：

双击Flies Input设置参数。设置长宽为导入DEM对应实际区域的长宽。为充分利用灰度值范围，Altitude Scaling选择Full range。

按快捷键F8，在3D视图中显示应该与下图类似：

双击Height Output设置输出格式。在ArcGIS中可得到该区域高程的最小值为33 m最大值为2005m，远超8位能表示的范围，所以此处选择输出16位TIFF格式。

方法一

该方法为直接将上面输出的高度图导入LUMION生成地形。较为简单方便，适用于仅地形的三维可视化。

3.1 导入LUMION10进行渲染

3.1.1 导入高度图

打开LUMION10，选择新建，选择平地场景。
在景观——高度——加载景观图，选择加载高度图。

查阅官方文档可得，导入的高度图（DEM）的分辨率应为1024x1024。中间的 1000x1000 像素用于覆盖渲染区内2000x2000m 的正方形。外层的24像素宽的区域不使用。导入高度图的每个像素在Lumion中对应2x2m的区域。然而实际的DEM每个像素对应30x30m的实际区域，因此地形并非1:1导入，而是缩小了15倍，在后续的步骤中同比例缩小添加进入的模型即可。
导入完成之后，按照遥感影像设置河流水面高度，效果如下图所示：

3.1.2 添加修饰模型

在水面上适当添加一些船只。在上面提到，模型的比例为1：15:，因此导入船只时也需要缩小15倍进行导入。

3.1.3 渲染

添加体积云，雾气等特效，使得可视化效果尽可能逼真。
之后开始渲染，根据特效程度的不同渲染需要半个到数个小时。
渲染结果为视频，此处展示截图：

3.2 小结

该方法可以仅仅使用DEM数据即可进行高质量地形三维可视化，但是美中不足的是LUMION由DEM直接生成的场景仅仅是地形，没有地物，与实地关联度不大。

方法二

该方法弥补了方法一中地形与实地地物关联不大的问题，在导入LUMION进行渲染之前，使用WorldMachine导出网格模型，在3dsMax中将高分遥感影像作为模型贴图，再导入LUMION进行渲染，使得场景更贴近真实。

4.1 WorldMachine导出为网格模型

在WorldMachine中添加导出网格（Mesh）的输出模块，双击设置参数：

输出之前，将世界分辨率调整至512或更小。以免后续生成模型文件过大，LUMION无法导入。

4.2 导入3dsMax进行贴图

在使用3dsMax贴图之前，先使用SASPlanet软件下载渲染区域的高分影像，方法自己百度。
获得渲染区域的高分影像后，使用3dsMax打开上一步生成的网格模型，将高分辨率影像作为模型贴图。
在导入对话框中取消勾选翻转ZY轴，设置模型单位为千米。取消勾选导入材质。

选中导入的模型，在侧边栏“修改”中，选择UVW贴图。如下图所示。

按下图操作即可将高分辨率遥感影像作为地形模型贴图。将加载了高分影像的位图设置为漫反射颜色，选中位图，点击“在视口中显示明暗处理材质”，将材质的输出拖到视口，即可显示贴图后的结果。

再导出为*.DAE格式，导出时选择单位为千米。

4.3 导入LUMION进行渲染

导入LUMION后效果如下图所示：

4.3.1 渲染结果

结果为视频，此处仅展示图片。

渲染结果视频

秭归链子崖地区地形三维可视化

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