ArcGIS多面体(multipatch)解析(一)
从几何学的角度来说,再复杂的三维形状都可以通过足够多,足够小的三角形组合起来表达。比如矩形可以表达成两个三角形,如下图:
圆柱形可以由多个三角形排列而成:
但ArcGIS中的多面体构成并没有采用这种“简单三角形法”来组织,而是由如下三种基础结构构成:
1)Triangle Strip ,笔者翻译为:三角片
2)Triangle Fan,翻译为:三角扇
3)Rings,翻译为:环
下面我们将对这三种结构进行一一讲解,首先是Triangle Strip。三角片可以有序的排列在一起形成一个多面体,ArcGIS记录该多面体并不记录所有三角形以及三角形的每个节点,而是只记录类型为Triangle Strip,并按顺序0,1,2,3,4,5...n记录节点顺序即可。如下图,这样记录是不是就简洁多了?
Triangle Fan(三角扇),与三角片类似,三角扇也可以有序的排列在一起构成一个多面体,只不过ArcGIS记录的节点顺序有所不同。ArcGIS首先记录下面这个多面体是由三角扇构成,再按照0,1,0,2,0,3,.....,0,n的顺序记录节点即可描述如下“金字塔”形状。(注意:下面这个配图不是平面图形,而是一个金字塔的立体形状,0点是金字塔尖,1,2,3,4节点是塔底)
下面难度偏高的部分来了,就是Ring(环)结构。环是个相对宽泛的定义,笔者简单描述为三个节点以上(不包括3个)构成的多边形,节点可以不是共平面的。比如四边形,比如下面三个不规则形状,其中第二个所有节点是共平面的,一、三不是,但一个环都是“一笔可以画成的”,中途不能“抬笔”。
图一
图二
图三
有了三角片、三角扇和环这三种基础构成单元后,就可以按照平面构成多面体了。多面体由多个平面构成,但出于一些约束条件,逻辑上一个平面中能包括哪些东西,ArcGIS中是有明确规定的,关于这部分,我们下一篇再介绍。
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