Изучаем Большой Каньон наизнанку

Перевод статьи Джона Нельсона от 10.01.2019. Оригинал.

Иногда лучший способ что-то понять – подумать о его противоположном. Вот, например, Большой Каньон, вывернутый наизнанку.

Зачем?

Самые ранние мои воспоминания об этом месте были связаны с галлюцинирующим ощущением в глазах и мозге, которые пытались осознать масштабность этого места. До этого я видел много гор и видов с открытой перспективой, но эта огромная отрицательная форма рельефа полностью разбила моё восприятие перспективы и размерности. Потом я еще несколько раз чувствовал подобное, но никогда более так сильно, как в Большом Каньоне.

Тогда я подумал, что превращение Большого Каньона в Большой Хребет может помочь почувствовать реалистичнее масштаб этого объекта.  Мне намного привычнее видеть массу чего-то, а не его массивную пустоту.

На этих картах нет вертикального растяжения. Высота Каньона на карте точно соответствует его реальной глубине. Обзорная карта, тем не менее, создана с применением вертикального растяжения, чтобы добавить масштабного контекста.

Как?

Давайте запустим ArcGIS Pro. Здесь у нас локальная сцена с ЦМР на территорию Большого каньона.

Шаг 1. Нам нужно превратить Большой Каньон в Большой Хребет. Это в буквальном смысле очень просто. Открываем вкладку Analysis, жмем Raster Functions и выбираем опцию Negate.

Не хочу вас беспокоить, но одним кликом вы сейчас повлекли большой геологический катаклизм. Река Колорадо теперь – живописная линия горного хребта, выпуклые склоны – в тени, а поднимающиеся в гору альпинисты – спускаются в свои лагеря.

Шаг 2. Сохраните копию инверсированной ЦМР, чтобы потом использовать в качестве источника высот в вашей сцене. Правый клик > Data > Export raster.

Шаг 3. Теперь, когда мы сделали инверсию рельефа, пора продолжить эту диверсию, добавив отмывку рельефа. Опять открываем меню лучших удовольствий – Raster Functions. Жмем Hillshade. Я изменил высотный параметр с 45 (ну такое) до 25 (эпично!) градусов, чтобы растянуть хорошо тени.

Через несколько секунд мы получаем резкую поверхность с отмывкой Большого Хребта.

Вообще, это выглядит как не инверсированная отмывка, но с противоположным углом падения солнечных лучей. Не волнуйтесь, сейчас добавим жару. Во-первых, давайте избавимся от грейскейла, который здесь по умолчанию, и добавим снимок-подложку под не затенённые участки. Бум.

Ещё откроем  панель Symbology для слоя ЦМР и выберем цветовую схему, имитирующую туман. Перетащите затуманенную ЦМР на самый верх в окне контента. Это создаст эффект воздымания наших фейковых гор из низко висящего тумана.

Шаг 4. Меняем источник данных по высотам для инверсированного растра. Сейчас наше изображение выглядит как 2D хребет на месте каньона. И оно не выглядит очень уж хребтистым. Мы в локальной 3D-сцене, так что давайте используем эту возможность для задания высот.

В Pro мы можем изменить источник данных для прорисовки высот. Правый клик на соответствующий слой в разделе Elevation Surfaces. Удалите источник высот по умолчанию и правым кликом жмите на группу слоев Ground, чтобы там выбрать вашу свежеинверсированную ЦМР.

Бамс! Из каньона в хребет! Теперь, если вам не до тонкостей и хочется, как следует порастягивать местную топографию, вы можете поиграться с параметром Vertical exaggeration. Вот, например, что дает вертикальное преувеличение в 11 единиц…

Мне кажется это важно – сохранять реальные высотные значения даже при инверсии. Но на маленькой обзорной карте мне пришлось проставить вертикальное растяжение со значением 4, чтобы зритель мог видеть перспективу со всех углов карты.

Вот и всё! Пара минут хакерства. Эти непрактичные карты вообще-то имеют вполне себе практичный контекст. Они выглядят так, как что-то, что вы ожидали увидеть?

Надеюсь, вы попробуете локальные сцена в Pro и поиграетесь с источниками высот для них. Это очень весело. Здесь находится видео-мануал по теме.

Счастливого картографирования! Джон