【原】關(guān)于3D地圖，那么我能從哪里入手，能實(shí)現(xiàn)哪些效果呢？我搜羅全網(wǎng)，既有教程又有案例！

GIS薈 2022-06-30 發(fā)布于四川

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1.很火的 3D 地圖，但是選擇困難癥

這幾天 3D 地圖在國(guó)內(nèi) GIS 的小圈子里小火了一把，其中有易智瑞M姐實(shí)驗(yàn)室剛出的使用 Geoscene+Blender制作3D地圖教程（圖1）；

后有超圖康祥瑞分享的使用SuperMap+Blender制作的地表渲染圖（圖2）；

再往前有立方數(shù)據(jù)學(xué)社寫(xiě)的繪制炫酷逼真的三維地形圖（圖3）；

然后就是我在去年寫(xiě)的《3D地形》和《3D地圖》兩個(gè)系列教程；

其實(shí)再往前也還有張?jiān)平鹄蠋熃榻B超強(qiáng)工具Aerialod，直接渲染出精美的地形模型或者激光點(diǎn)云數(shù)據(jù)（圖4）。

在B站上搜索設(shè)計(jì)暴風(fēng)眼，最近也上了使用 Blender 制作3D地形模型的教程。

你這時(shí)就非常頭大了，這么多教程，到底看哪一個(gè)，從哪里開(kāi)始？

然后就變成這一篇文章看一點(diǎn)，遇到難點(diǎn)了，又跑去看另一篇文章。

然后就是3D地形模型和3D地圖，到底有什么區(qū)別？

所以這篇文章既是科普、介紹又是教程。

圖1

圖2

圖3

圖4

2.明確幾個(gè)概念

3D地形和3D地圖，這個(gè)概念不是什么權(quán)威或者什么專門的概念，只是便于區(qū)分兩類作品，兩個(gè)東西都是建立模型，然后渲染，然后導(dǎo)出為圖片。

2.1 3D地形

3D地形指利用 DEM 或者相關(guān)高程數(shù)據(jù)亦或者激光雷達(dá)數(shù)據(jù)制作的地形、地表、表面模型，比如下面這樣：

這是通過(guò) Blender 的著色器編輯器上色渲染得到的“地圖”我將其簡(jiǎn)單的歸為3D地形模型，包括之前 Aerialod 軟件制作的一些作品。

個(gè)人制作北京北部山區(qū)

Valentin Schalk 制作歐洲

Joe Davies 制作

2.2 3D地圖

那3D地圖又是什么呢？

比如下面這些案例，我們需要先獲得平面的電子地圖，或者是一些老地圖的電子掃描件，通過(guò) GIS 軟件對(duì)地圖進(jìn)行配準(zhǔn)后，然后導(dǎo)入三維軟件（Blender），在下面“疊上”3D地形，最后大功告成！

VizArt 制作

Dmitriy Vorontzov 制作，不過(guò)使用的三維設(shè)計(jì)軟件是 C4D，異曲同工

VizArt 制作

個(gè)人制作的廣東地形圖

（是不是看的非常過(guò)癮）

不過(guò)這樣區(qū)分是非常狹義的哈，你不認(rèn)同也沒(méi)關(guān)系，覺(jué)得在3D地形上標(biāo)上指北針、圖例不就變成了3D地圖。

我也同意你的觀點(diǎn)，但是兩種模型的制作方法不一樣，或者說(shuō)是一個(gè)遞進(jìn)的關(guān)系，這樣區(qū)分的原因一是為后面的教程做鋪墊、二是區(qū)分前面提到的不同教程。

3.入門

3.1入門 3D 地形

我想大部分人應(yīng)該對(duì) Blender 一竅不通吧。

Blender是免費(fèi)開(kāi)源的 3D 模型創(chuàng)建套件；它支持 3D 建模，動(dòng)畫(huà)，模擬，渲染，合成和運(yùn)動(dòng)跟蹤，視頻編輯和 2D 動(dòng)畫(huà)。

作為一個(gè) GIS 或者 RS 從業(yè)人員來(lái)說(shuō)，Blender 完全是另外一個(gè)領(lǐng)域的軟件，正所謂“隔行如隔山”。

那么你需要一個(gè)比較詳細(xì)的教程，以及三維設(shè)計(jì)相關(guān)的基本概念：材質(zhì)、燈光、攝像機(jī)、渲染；當(dāng)然不能是單純 Blender 的教程，得是 Blender 結(jié)合 GIS 的教程。

那么選擇 DANIEL HUFFMAN 的《CREATING SHADED RELIEF IN BLENDER》作為 Blender 制作 3D 地圖入門教程一定是最好的選擇，文章循序漸進(jìn)，圖文并茂，第一版教程發(fā)布于2017年，經(jīng)過(guò)多次更新優(yōu)化，非常易于理解和學(xué)習(xí)！

CREATING SHADED RELIEF IN BLENDER.https://somethingaboutmaps./2017/11/16/creating-shaded-relief-in-blender/

但唯一的遺憾是英文，雖然可以使用谷歌翻譯，但畢竟是機(jī)翻，對(duì)于英文不好的朋友比較吃力，所以我在2021年9月份寫(xiě)了一份《3D地形》的教程，共有7章，完全參考 DANIEL HUFFMAN 教程寫(xiě)成，非常詳細(xì)，甚至是啰嗦。

如果不想看這么多的話，M姐實(shí)驗(yàn)室的第一篇3D制圖教程值得閱讀。

3.2入門 3D 地圖

遺憾的是 DANIEL HUFFMAN 大佬的教程基本停留在了3D地形階段，后面如何制作3D地圖沒(méi)有非常詳細(xì)的步驟和方法。

而制作3D地圖存在一個(gè)問(wèn)題：

完整的地圖不僅僅存在符號(hào)化的地物，還需要容納各種地圖要素，比如指北針、名稱、圖例等，還要適當(dāng)?shù)牧舭住?/p>

所以如何把制作的3D地形與地圖中的正確地物落到一起，這是一個(gè)需要考慮的問(wèn)題。

最后使用的方法是使用 Photoshop 軟件來(lái)“配準(zhǔn)”解決，在我另一篇系列教程《3D地圖》就是使用 Photoshop 放大拖動(dòng) DEM 圖像與地圖進(jìn)行“配準(zhǔn)”來(lái)處理，最后導(dǎo)入 Blender 中進(jìn)行渲染處理。

左邊是原始的DEM數(shù)據(jù)；右邊是在 PS 軟件中處理后的，四周留出了空白的地方，并且大小和平面地圖吻合，這樣在 Blender 中渲染的時(shí)候，上面的平面地圖正好可以和下面的 DEM 數(shù)據(jù)重合上

《3D地圖》系列教程使用方法制作并渲染的3D地圖

3.3 方法優(yōu)化

使用 PS 處理太麻煩，并且效果受處理人影響較大，并且很傻，不就外面增加些范圍嘛，我在各種 GIS 軟件中就能把范圍擴(kuò)大。

方法1 指定導(dǎo)出范圍

在 ArcGIS Pro 中，選中柵格數(shù)據(jù)導(dǎo)出時(shí)，可以指定導(dǎo)出的范圍，指定范圍為我們的地圖范圍。

圖5 平面地圖范圍

圖6 平面地圖中的地物展示范圍，可以明顯看到，外邊緣沒(méi)有，這樣在 Blender 中不能和圖5疊放到一起渲染，兩者大小不一

圖7 導(dǎo)出后。指定導(dǎo)出范圍后，現(xiàn)范圍與平面地圖也就是圖5范圍尺寸是一致的呢，在 Blender 中疊加渲染也是可以完美重合

最后的渲染效果

個(gè)人制作，中華民國(guó)全圖

方法2 創(chuàng)建常量柵格并鑲嵌

創(chuàng)建常量柵格并鑲嵌

使用軟件 QGIS 創(chuàng)建常量柵格，按照平面地圖的范圍創(chuàng)建一個(gè)值都為0的柵格，當(dāng)然，柵格的像元類型需要和 DEM 一致。

將常量柵格與 DEM 數(shù)據(jù)柵格鑲嵌合并，就得到了范圍擴(kuò)大后的 DEM 柵格數(shù)據(jù)。

方法3 推薦方法

M姐實(shí)驗(yàn)室的第二篇3D地質(zhì)圖制作帶來(lái)了新方法以及新的高度！

直接使用Geoscene Pro（ArcGIS Pro）中的柵格計(jì)算器不就完了嘛，在環(huán)境中設(shè)置范圍為平面地圖的范圍。然后為了讓圖例也是有立體效果，手動(dòng)把圖例矢量化出來(lái)，同樣利用柵格計(jì)算器提取圖例范圍的 DEM 柵格。

這簡(jiǎn)直太棒啦！圖例的立體效果我以前一直認(rèn)為是在 Blender 手動(dòng)建模放上或者怎么，原來(lái)在 DEM 數(shù)據(jù)處理這一步就能完成！

優(yōu)雅，優(yōu)雅，簡(jiǎn)直太優(yōu)雅liao~

最后就是導(dǎo)入 Blender 中進(jìn)行疊加渲染了，不管是M姐實(shí)驗(yàn)室還是我寫(xiě)的《3D地圖》教程里面都有詳細(xì)的步驟。

4.擴(kuò)展 1

不管你是看我的這個(gè)專欄入門 Blender 3D 制作，還是別人的教程，可能都會(huì)一葉障目不見(jiàn)泰山，不能成為一個(gè)一直低著頭犁地的老黃牛，還是要抬起頭來(lái)看看外面的世界！

2019年公開(kāi)課《Beyond Hillshading in Blender- Breaking Cartographic Convention with Care》正好就站在 Blender 和 GIS 基礎(chǔ)上，和大家分享在制圖方面，兩兩結(jié)合可以向前邁出多么大的步子。

公開(kāi)課不僅有視頻，還有公開(kāi)課所用的 PPT 文檔。

https://www./watch?v=VUyR8GQYuU8

《Beyond Hillshading in Blender- Breaking Cartographic Convention with Care》

我是先發(fā)現(xiàn)的這個(gè)，同時(shí)這個(gè) PPT 是我以前未入門時(shí)發(fā)現(xiàn)的敲門磚，當(dāng)然現(xiàn)在也是入門水平（毫無(wú)長(zhǎng)進(jìn)），讓我知道了 Daniel Huffman 大神，以及他的教程。

讓我大致了解 Blender 在制圖方面的應(yīng)用，在一些看不到或者沒(méi)接觸過(guò)的地方不至于產(chǎn)生盲點(diǎn)，至少有個(gè)大概的概念。

這也是系統(tǒng)學(xué)習(xí)和點(diǎn)突擊式學(xué)習(xí)的差異，兩者沒(méi)有優(yōu)劣，系統(tǒng)學(xué)習(xí)更全面，盲點(diǎn)少；點(diǎn)突擊式學(xué)習(xí)進(jìn)展快，但易入“歧途”。

并且兩者可以互相轉(zhuǎn)換，比如在“大系統(tǒng)”里面選出“小系統(tǒng)”來(lái)系統(tǒng)式的學(xué)習(xí)，這也是一個(gè)突擊式的學(xué)習(xí)，但是對(duì)于旁枝末節(jié)了解的更清楚，不會(huì)因?yàn)橐恍┖?jiǎn)單的問(wèn)題而去百度上查半天，而現(xiàn)在百度上面的內(nèi)容更是良莠不齊，有的東西你跟著搞了半天結(jié)果是錯(cuò)的。

范圍窄一些的“小系統(tǒng)”如何界定，這往往是自學(xué)者難以勝任的，而這個(gè) PPT 就恰好給出了范圍，關(guān)于我們 GIS 相關(guān)領(lǐng)域會(huì)使用、可使用的相關(guān) Blender 功能，以及可視化效果和地址。

如果從0開(kāi)始學(xué)習(xí) Blender 制作地圖相關(guān)，可以先把這個(gè) PPT 看完。

4.1我們可以實(shí)現(xiàn)什么

更詳細(xì)的以及相關(guān)的來(lái)源和教程地址可以在 PPT 中找到。

3D 地形的 3D 視角效果：

地形表面疊放衛(wèi)星影像效果：

鏡頭飛躍效果:

專題數(shù)據(jù)可視化:

柵格數(shù)據(jù)、矢量數(shù)據(jù)可視化:

“生長(zhǎng)”動(dòng)畫(huà)效果：

其他：

更詳細(xì)的內(nèi)容見(jiàn) PPT 哦。