Capitulo5 UsandoArcGIS3DAnalyst

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO ESPÍRITO SANTO - UFES / DEPT. DE GEOGRAFIA / SIG
CAPÍTULO 5
USANDO O ARCGIS 3D ANALYST
Neste capítulo você apreenderá:
Introdução: Copiar dados do tutorial
Exercício 1: Sobrepor uma imagem sobre a superfície de terreno;
Exercício 2: Visualizar um aqüífero contaminado;
Exercício 3: Visualizar um solo contaminado e a taxa de câncer de tireóide;
Exercício 4: Gerando uma triangulação irregular para representar um terreno;
Exercício 5: Trabalhar com animações no ArcScene.
INTRODUÇÃO: COPIANDO OS DADOS DO TUTORIAL
Primeiro você copiará os dados do tutorial para um local determinado. Você usará ArcCatalog para procurar e copiar os dados.
1. Clique no botão Iniciar da barra de status do Windows, aponte para Programas, aponte para ArcGIS, e clique em ArcCatalog.
2. Na caixa de entrada do dropdown Location digite C:\arcgis\ArcTutor e pressione a tecla Enter.
A pasta ArcTutor é mostrada no ArcCatalog. Você pode ver todo o seu conteúdo.
3. Clique com o botão direito sobre a pasta 3DAnalyst e posteriormente sobre a opção Copy.
4. Clique com o botão direito do mouse sobre o local onde você quer colocar os dados copiados e clique sobre a opção Paste.
Agora vamos fazer uma conexão entre a pasta 3DAnalyst e a árvore Catalog.
5. Clique sobre a pasta 3DAnalyst e arraste-a para dentro da árvore Catalog.
EXERCÍCIO 1: SOBREPONDO UMA IMAGEM SOBRE A SUPERFÍCIE DE UM TERRENO
A visualização de uma imagem sobre a superfície de um terreno possilita uma melhor interpretação da realidade da área de estudo.
Imagine que você é um geólogo que está estudando o Vale da Morte, Califórnia. Você tem uma imagem vetorial TIN e uma imagem matricial de radar de satélite que mostram a variação do relevo do solo. A imagem de satélite é altamente informativa, mas você pode sobrepô-la sobre a superfície do terreno para facilitar a interpretação da área de estudo. A imagem do Vale da Morte foi disponibilizado com cortesia pela NASA/JPL/Caltech.
Habilitando a extensão 3DAnalyst
Você precisará habilitar a extensão 3DAnalyst.
1. Clique no menu Tools e em Extensions. 
2. Marque a opção 3DAnalyst.
3. Clique em Close.
Visualizando os dados 3D no ArcCatalog
Antes de você sobrepor a imagem, você irá procurar os dados do terreno e visualizando-o no ArcCatalog.
1. Navegue até a pasta de conexão 3DAnalyst que se encontra dentro da árvore Catalog.
2. Dê um duplo clique sobre a pasta 3DAnalyst.
3. Dê um duplo clique sobre Exercise1.
Você verá uma pasta que contém uma imagem vetorial TIN chamada Death Valley Terrain (Superfície do Vale da Morte).
4. Clique sobre Death Valley Terrain.
5. Clique na guia Preview. Você visualizará a imagem vetorial TIN da superfície do Vale da Morte. 
Você também pode visualizar a imagem do Vale da Morte em formato tridimensional (3D).
6. Clique no dropdown da opção Preview e selecione 3D View. 
7. No menu View, aponte para Toolbar e clique sobre a opção 3D View Tools.
Um jogo de ferramentas de visualização 3D irá aparecer.
A ferramenta Navigate permite que você rotacione a imagem em outras direções.
8. Clique a visualização 3D e arraste-a para a direita.
9. Clique com o botão direito do mouse sobre a imagem e arraste uma pequena área. Observe a mesma aumenta de tamanho.
A ferramenta Zoom In/Out permite que se amplie ou que reduza a visualização 3D.
10. Clique ferramenta Zoom In/Out e arraste lentamente para a direita para poder-mos aplicar um Zoom In sobre a imagem.
A ferramenta Pan permite que você arraste a imagem para direções definidas pelo usuário.
11. Clique sobre o botão Identify e clique sobre a imagem TIN.
Será mostrado na caixa de diálogo Identify Results os valores da Elevação, Declividade e Aspecto do ponto que você clicou.
12. Feche a caixa de diálogo Identify Results.
13. Clique sobre o botão Full Extend.
A visualização voltará ao tamanho normal.
Agora que você examinou os dados de superfície e começou a aprender a navegar em 3D, o próximo passo será iniciar o ArcScene e acrescentar sua imagem de satélite de radar em uma nova cena.
Iniciando o ArcScene e adicionando dados
ArcScene é o programa de visualização 3D do 3DAnalyst. Embora você pode visualizar dados 3D no ArcCatalog, o ArcScene lhe permite construir cenas complexas com fontes múltiplas de dados.
1. clique sobre o botão ArcScene da barra de ferramentas 3D View Tools.
ArcScene será aberto. Note que muitas das ferramentas das da barra de ferramentas Standard do ArcScene são idênticas às do ArcCatalog.
2. Clique sobre layer Death Valley Terrain no ArcCatalog e arraste-a para dentro da tabela de conteúdo do ArcScene.
A layer TIN será mostrada como uma nova cena.
3. Clique sobre o botão Add Data da barra de ferramentas Standard do ArcScene.
4. Navegue até a pasta Exercise1 e abra a pasta Data.
5. clique sobre a imagem de satélite dvim3. TIF.
6. clique sobre o botão Add.
A imagem será acrescentada à cena.
7. Desmarque a layer Death Valley Terrain.
Agora você pode ver a imagem inteira. As áreas pretas fazem partes da imagem que não contém nenhum dado sendo o resultado prévio do processo de ajuste da imagem ao terreno.
Você acrescentou a imagem à cena. Agora você mudará as propriedades da imagem visando entende-la de forma que a mesma sobreponha a superfície de terreno.
Sobrepondo a imagem
1. Clique com o botão direito do mouse sobre a layer dvim3.TIF na tabela de conteúdo do ArcScene e posteriormente sobre a opção Properties.
A caixa de diálogo Properties irá aparecer. Você poderá alterar as propriedades da imagem nesta caixa de diálogo.
2. Clique sobre a guia Base Heights.
3. clique a opção para Obtain heights for layer from surface (Obter alturas para camada de superfície).
Pelo fato da layer TIN ser apenas a superfície aberta no ArcSnece, esta imagem é a que aparece no dropdown abaixo.
4. clique em OK.
A imagem é sobreposta sobre a superfície do terreno. 
Agora você poderá navegar ao redor da imagem e ver a relação entre a textura da superfície, como mostrado pelas cores de imagem, e a forma do terreno.
Explorando a imagem 
Você usará as ferramentas de navegação do ArcScene para explorar a imagem sobreposta.
1. clique sobre o botão Zoom in.
2. clique e arraste um retângulo ao redor do meio da imagem.
A cena é ampliada e mostrada abaixo.
3. Clique sobre o botão Navigate.
4. Clique na cena e lentamente arraste para cima e à esquerda.
A cena irá girar e o ângulo de visão abaixará. Assim você visualizará a cena em direção ao fundo do vale, mostrando o relevo mais declivoso do lado esquerdo da cena.
Observe todas as áreas ao redor da imagem procurando entender a variação do relevo.
Aplicando um exagero no terreno
O vale em estudo é vasto, relativo à altura do terreno, embora as montanhas à extremidade da cena sejam mais elevadas que 2.000 metros de altura. Para aumentar o senso de profundidade na cena, e para relatar características do terreno, você irá adicionar um exagero sobre a altura do terreno.
1. Clique com o botão direito do mouse sobre Scene layers na tabela de conteúdo do ArcScene.
2. clique sobre a guia General.
3. No dropdown Vertical Exaggeration escolha 2.
4. clique sobre OK.
A altura aparente do terreno será dobrada.
Você pode ver agora claramente como o relevo se destaca em relação ao fundo do vale.
Salvando a cena
1. No menu File, clique sobre Save As.
2. Navegue até pasta Exercise1. 
3. Digite “Deathvalley”.
4. Clique sobre o botão Save.
A cena estará agora disponível para você abrir depois.
 
 
EXERCÍCIO 2: VISUALIZAR UM AQÜÍFERO CONTAMINADO
Imagine que você trabalha para numa empresa de tratamento de água. A empresa está preocupada com o aumento da concentraçãode compostos orgânicos voláteis (VOCs) que escoou durante os últimos anos. Os cientistas de seu departamento obtiveram alguns resultados de VOCs no aqüífero, e você quer criar uma cena 3D cena para ajudar os funcionários e o público a visualizar a extensão do problema.
Alguns dos dados necessários para visualizar a cena encontram-se na cena Groundwater (área do aqüífero). Você modificará a cena para estudar melhor o problema. Os dados de VOCs foram disponibilizados com cortesia pela “San Gabriel Basin Water Quality Authority” (Autoridade para Qualidade da Água da Base de San Gabriel).
Abrindo a cena Groundwater 
Este documento de cena contém um TIN que mostra a profundidade da contaminação, uma imagem raster que mostra a concentração da contaminação, e dois shapefiles que mostram os locais das residências e poços. Você irá sobrepor a imagem raster de concentração sobre a superfície TIN, aplicar uma extrusão sobre as residências e também sobre os poços, facilitando sua visualização.
1. No ArcScene, clique em File, e clique sobre o botão Open.
2. Navegue até o diretório Exercise2.
3. Clique sobre Groundwater. sxd.
4. Clique no botão Open.
A cena Groundwater será aberta. Você pode ver as quatro camadas no índice.
Mostrando o volume e intensidade de contaminação 
Você irá sobrepor a imagem raster de concentração VOCs sobre a superfície TIN mostrando a intensidade de contaminação no aqüífero.
1. Clique com o botão direito sobre a imagem congrad e posteriormente sobre Properties.
2. Clique na guia Base Heights.
3. Clique no dropdown da opção Obtain heights for layer from surface e selecione a superfície TIN plume.
Agora você mudará o simbologia da imagem raster para mostrar a intensidade da contaminação. 
4. Clique na guia Symbology.
5. Clique no dropdown Color Ramp e selecione cor vermelha.
6. Clique sobre o botão OK.
7. Na tabela de conteúdo, desmarque a layer plume.
Agora é possível ver a profundidade do aqüífero e a intensidade de contaminação em 3D.
Mostrando a relação entre a contaminação do aqüífero e os poços
Você pode ver que alguns dos poços estão dentro da área de contaminação. Porém, é difícil ver quais poços são seriamente afetados porque a contaminação é menos concentrada a maiores profundidades.
Você irá aplicar uma extrusão sobre os atributos dos poços baseado em sua profundidade para ver quais poços fazem interseção com as áreas de contaminação do aqüífero.
1. Clique com o botão direito sobre a layer wells e posteriormente sobre Properties.
2. Clique na guia Extrusion.
3. Clique no Calculate Extrusion Expression.
Você exibirá os pontos de poços como linhas verticais igual à profundidade dos poços. Esta informação é armazenada no campo de WELL_DPTH. 
4. Clique no campo WELL_DPTH. 
5. clique sobre o botão OK.
6. No dropodown da opção Apply extrusion by, selecione a opção adding it to each feture’s base height. As profundidades dos poços são expressadas como valores de negativos, assim eles serão direcionados para baixo. 
7. Clique sobre o botão OK.
Exibindo as residências com elevada prioridade de limpeza
Analistas de seu departamento classificaram as instalações de acordo com a urgência de limpeza para cada local.
Você irá aplicar uma extrusão em colunas nas instalações 3D (layer facility) codificando-a de acordo com a prioridade mais elevada para limpeza.
1. Clique com o botão direito sobre a layer facility e posteriormente sobre Properties.
2. Clique na guia Extrusion.
3. Clique no botão Calculate Extrusion Expression.
4. Clique sobre o campo PRIORITY1.
5. Digite"*100."
6. clique o OK. 
A expressão que você criou irá aparecer na caixa de extrusão de valores.
7. Clique na guia Symbology.
8. Clique em Quantities.
9. Clique no dropdown da opção Value e selecione o campo PRIORITY1.
10.	Clique o OK. 
As instalações são extrusionadas em proporção à contagem de suas prioridades. A cena mostra a forma e intensidade da contaminação, os poços em relação à sua profundidade, e as instalações que precisam ser limpadas para prevenir poluição adicional do aqüífero.
Agora você salvará as mudanças realizadas na cena.
11. Clique sobre o botão Save.
ExERCÍCIO 3: VISUALIZAR UM SOLO CONTAMINADO E A TAXA DE CÂNCER DE TIREÓIDE
Em 1986, depois do acidente nuclear catastrófico de Chernoby1 na Ucrânia, uma quantia grande de pó radioativo caiu em Belarus. Desde então, cientistas vêm estudando o resultado do acidente. Podem-se utilizar ferramentas 3D para explorar esses dados. Neste exercício, você criará duas superfícies de dados de ponto para Belarus. Primeiramente, você irá gerar um mapa de pontos que contém medidas das concentrações de CS137 no solo. O CS137 é um de vários isótopos radioativos liberados no acidente. Posteriormente, você irá gerar um mapa de pontos fixos mostrando a taxa de câncer de tireóide, agregadas por distrito, com pontos amostrais coletados perto dos centros do distrito em estudo.
Os dados de contaminação de CS137 e de câncer de tiróide foram disponibilizados por cortesia pela “Interantional Sakharov Environmental University” (Universidade Ambiental e Internacional de Sakharov).
Visualizando os dados pontuais
Primeiro, você abrirá a cena de Chernoby1 e verá os dados pontuais.
1. Clique no menu File e clique sobre a opção Open.
2. Navegue até o diretório Exercise3 e selecione Chernoby1.
3. Clique no botão Open.
As medidas de CS137 para o solo são mostradas com símbolos pontuais pequenos usando uma rampa de cor graduada para mostrar a intensidade da contaminação. As taxas de câncer de tireóide dos distritos são mostradas com símbolos maiores usando uma rampa de cor diferente.
Criando características pontuais 3D
As amostras de solo de CS137 são de pontos 2D com alguns atributos. Um modo de visualizar estas amostras em 3D é fixar uma expressão de extrusão, ou uma altura básica. Você também pode incorporar um valor-z na geometria de uma característica permitindo visualiza-la diretamente em 3D sem a necessidade de fixar uma altura básica numa superfície ou num atributo.
Primeiro, você acrescentará a barra de ferramentas 3D Analyst no ArcScene. 
1. Clique no menu View, aponte para Toolbars, e clique em 3D Analyst.
A barra de ferramentas 3D Analyst do ArcScene contém várias análise 3D e ferramentas de conversão de dados. O barra de ferramentas 3D Analyst do ArcMap contém as mesmas ferramentas, mais várias ferramentas adicionais que você pode usar no ArcMap.
Agora você criará características pontuais 3D de CS137 para o solo da área em estudo.
2. Clique no menu 3D Analyst, aponte para Convert, e clique em Features to 3D.
3. Clique no dropdown da opção Input features e selecione a layer Subsample_1994_CS137.
4. No dropdown da opção Input Feature Attribute, selecione CS137_CI_K.
5. Mude o nome da saída da característica (Output Features) para CS137_3D.
6. Clique sobre o botão OK.
As características pontuais serão convertidas de 2D para 3D. Porém, eles ainda parecem estar repousando sobre o plano porque a concentração de CS137 varia numa taxa de 0 para 208.68.
Aumentando o exagero vertical
Você irá aplicar um exagero na cena para mostrar os novos pontos com sua altura embutida na geometria da característica.
1. No menu View, clique em Scene Properties.
2. Clique na guia General.
3. Clique no botão Calculate From Extent.
4. Clique sobre o botão OK.
5. Clique sobre o botão Full Extent.
6. Na tabela de conteúdo, desmarque a layer Subsample_1994_CS137.
Aplicando uma extrusão de colunas
Visualização de pontos espaciais 3D é uma forma de se investigar dados. Outra forma é aplicar uma extrusão de colunas sobre os dados pontuais de câncer de tireóide para comparar aos dados de contaminação.
1. Clique com o botão direito do mouse sobre a layer ThyroidCancerRatese posteriormente sobre a opção Properties.
2. Clique na guia Extrusion.
3. Clique sobre o botão Calculate Extrusion Expression.
4. Clique no campo INCID1000 (taxa de casos por 1.000 pessoas).
Pelo fato dos valores-z dos fenômenos que você está comparando conterem taxas diferentes, você multiplicará a taxa de câncer por 100 para ficar semelhante às medidas de CS137. 
5. Digite "*100".
6. Clique sobre o botão OK.
7. Clique sobre o botão OK na caixa de diálogo Expression Builder.
Se você navegar sobre a cena, você verá que as áreas com os níveis de contaminação mais altos também tendem a ter maior taxa de câncer tireóide, embora exista áreas que apesar de apresentar valores baixos de contaminação por CS137, apresentam taxas de câncer elevadas.
Criando uma superfície de amostra de dados pontuais
Você sabe que as concentrações de CS137 no solo estão nos locais de pontos amostrais, mas você não sabe qual é o valor dessa concentração em outros pontos que não sejam amostras. Um modo para derivar a informação para locais entre pontos de amostra é interpolar uma superfície raster dos dados de pontuais. Há muitos modos para se realizar a interpolação. Neste exercício você interpolará uma superfície de amostras usando o Inverso do Quadrado da distância (IQD). A interpolação IQD calcula um valor para cada célula raster baseado na influência e distancia dos vizinhos amostrais.
1. Clique no menu 3D Analyst, aponte para Interpolate to Raster, e clique em Inverse Distance Weighted.
2. No dropdown Input points, selecione a layer Subsample_1994_CS137.
3. No dropdown da opção Z-value field, selecione o campo CS137_CI_K. 
4. Clique na pasta aberta Browse.
5. Navegue até o diretório Exercise3 e digite "CS137_IDW" no campo Name.
6. Clique no botão Save.
7. Clique sobre o botão OK.
O ArcScene irá interpolar a superfície e acrescenta-la à cena.
Visualizando a superfície interpolada
Agora que a superfície foi acrescentada à cena, você pode ver que há duas áreas com concentrações muito altas de CS137. Você verá a superfície, com uma nova rampa de cor. 
1. Clique com o botão direito sobre a layer CS137_IDW e posteriormente sobre Properties.
2. Clique na guia Symbology.
3. No dropdown Color Ramp, escolha a mostrada abaixo.
4. Clique na guia Base Heights.
5. Clique na opção Obtain heights for layer from surface.
6. Clique sobre o botão OK.
7. Desmarque a layer CS137_3D na tabela de conteúdo.
Agora você pode ver a superfície interpolada de contaminação de CS137, junto com os dados de taxa de câncer tireóides.
Agora você selecionará os centros da província com as taxas mais elevadas de câncer tireóide.
Selecionando características por atributo
Às vezes é importante focalizar uma gama específica de dados ou características. Você pode selecionar características numa cena pelo seu local, pelos seus atributos, ou clicando com a ferramenta Select Features. Você selecionará a província central através de atributo para achar os locais com as taxas mais elevadas.
1. Clique no menu Selection e clique sobre a opção Selection By Attributes.
2. Clique no dropdown da opção Layer e selecione ThyroidCancerRates.
3. Dê um duplo clique sobre o campo INCID1000.
4. Clique no botão >=.
5. Digite "0.5."
6. Visualize os dados digitalizados.
7. Clique sobre o botão Apply.
8. Clique no botão Close.
As províncias centrais com taxa de câncer maior que 0.5 casos por 1.000 são selecionados agora na cena.
Eles são mostrados em coloração azul indicando que eles foram selecionados.
Visualizando as características dos atributos
Você investigará atributos dos locais selecionados e descobrirá quantos casos de câncer tireóide aconteceram nestes distritos.
1. Clique com o botão direito sobre a layer ThyroidCancerRates e, posteriormente, clique sobre a opção Open Attribute Table.
2. Clique no botão Selected.
A tabela mostra apenas as características que você selecionou.
3. Clique com o botão direito sobre o campo CASES e na janela de menu rápido clique sobre Sort Ascending.
Os centros de província selecionados são ordenados de acordo com o número de casos.
4. Clique com o botão direito sobre o campo CASES e janela de menu rápido clique sobre Statistics.
O número total de casos selecionados das 11 províncias é de 176.
5. Feche a caixa de diálogo Selection Statistics.
6. Clique no botão Navigate e clique sobre a cena.
Você pode trabalhar no ArcScene enquanto a tabela de atributo estiver aberta.
7. Clique no botão Save.
Neste exercício você criou características 3D, aplicou uma extrusão sobre uma caracteriza, interpolou uma superfície raster de uma gama de pontos de dados. Você comparou os dados vetoriais extrusos com os dados de superfície e explorou os atributos dos dados vetoriais.
 
EXERCÍCIO 4: GERANDO UMA TRIANGULAÇÃO IRREGULAR PARA REPRESENTAR UM TERRENO
A cidade Caverna de Cavalo, Kentucky, é situada acima de uma caverna que uma vez serviu como a fonte de água e poder hidroelétrico da cidade. Infelizmente, o aqüífero que flui da caverna era poluído por dejetos industriais. Pesquisas no interior da caverna revelaram uma relação entre as a cidade e caverna (poluentes industriais despejados em superfície).
Graças ao desenvolvimento em 1989 de uma nova rede de esgoto regional e os esforços em comum da Fundação de Pesquisa da Caverna e a Associção Americana de Conservação de Cavernas (ACCA), o aqüífero está mais limpo, e a caverna foi restabelecida, sendo usada agora para excursões locais e regionais (educação ambiental).
Os dados da caverna foram disponibilizados com cortesia peloa ACCA.
Visualizando a caverna e a paisagem
Primeiro você abrirá a cena BuildTIN e verá a pesquisa na caverna e algumas layers de dados de terreno. Você usará estes dados de terreno para criar uma layer TIN sobre a qual será sobreposta outras layers visualizando a relação entre a caverna e à cidade.
1. Clique no menu File e clique sobre a opção Open.
2. Navegue até o diretório Exercise4 e dê um duplo clique sobre BuildTIN.sxd.
A cena será aberta e você poderá ver as estradas e vias férreas do local, um algumas amostras de pontos de elevação, e algumas linhas de contorno significantes.
3. Na tabela de conteúdo, marque a caixa da layer Cavesurvey (PesquisaCaverna).
4. Clique com o botão direito sobre a layer Cavesurvey e na janela de menu rápido clique sobre a opção Zoom To Layer.
O dados de pesquisa de caverna consiste em características de PolylineZ que são automaticamente tirado em 3D porque eles têm z-valores embutidos sua geometria. Eles se sobre saem do resto dos dados porque todas as outras camadas são tirados com a elevação padrão 0.
Nos próximos passos você construirá um TIN para visualizar a cidade.
Criando um TIN de pontos de dados
Você tem uma layer de ponto chamada vipoints. Esta cobertura consiste em pontos com um atributo chamado SPOT que contém a elevação destes pontos. Você criará o modelo de superfície TIN destes pontos. 
1. Clique no menu 3D aNALYST, aponte apra Create/Modify TIN, e clique em Create TIN From Feature.
2. Marque a layer vipoints point. 
O campo SPOT aparece no dropdown Height source, e a layer será uma triangulação em pontos de massa (mass point).
3. Mude o caminho padrão da superfície TIN para Exercise4\Terraindata\tin1.
4. Clique sobre o botão OK. 
A superfície TIN é criada e acrescentada à cena.
Adicionado características ao TIN
Agora você acrescentará railroad (vias férreas), breaklines (elevação), e o polígono smclp sobre o TIN.
1. No menu 3D Analyst, aponte para Create/Modify TIN, e clique em Add Feature to TIN.
2. Marque a layer railroad.
3. No dropdown da opção Height source selecione none.
4. No dropdown da opção Triangulate as selecione soft line (linhas suaves).5. Marque a layer brklines.
Selecione o campo ELEVATION para o dropdown da opção Height source e aceite o padrão para o dropdown Triangulate as que é hardline.
6. Marque a layer smclp.
7. No dropdown da opção Height source, selecione a opção none.
8. Para o dropdown da opção Tag value Field (Rótulo do campo de valor), selecione none.
Para do o dropdown da opção Triangulate as, selecione soft clip.
9. Clique sobre o botão OK.
10. Marque a opção Save changes ino a new output TIN e no dropdown da opção Output TIN digite o nome tin no final da hierarquia.
As novas características serão adicionadas na superfície TIN.
Você pode ver que a via férrea segue uma superfície mais ou menos nivelada.
Fixando uma altura para as características do modelo TIN
Agora você fixará as alturas básicas para as estradas e características de via férrea em relação à superfície TIN.
1. Clique com o botão direito sobre a layer roads e na janela de menu rápido clique sobre a opção Properties.
2. Clique na guia Base Heights.
3. Marque a opção Obtain heights for layers from surface.
4. Selecione a superfície tin1 no dropdown abaixo.
5. Clique sobre o botão OK.
As características de estrada são sobrepostas agora sobre a superfície TIN. Agora você irá sobrepor a via férrea sobre a superfície TIN.
6. Clique com o botão direito sobre a layer railroad e clique sobre Properties.
7. Clique na guia Base Heights.
8. Marque a opção Obtain heights for layers from surface.
9. Selecione a superfície tin1 no dropdown abaixo.
10. Clique sobre o botão OK.
As características de via férrea serão sobrepostas sobre a superfície TIN. Agora você irá sobrepor a fotografia aérea sobre a superfície TIN.
Fixando uma altura para a imagem raster no modelo TIN
A fotografia aérea mostra com mais detalhes a relação entre a cidade e a caverna. Você irá sobrepor esta imagem raster sobre a superfície TIN e tornará transparente de forma que você possa visualizar a superfície imediatamente abaixo.
1. Clique com o botão direito do mouse sobre a layer photo.tif e clique sobre Porperties.
2. Clique sobre a guia Base Heights.
3. Clique sobre a opção Obtain heights for layer from surface.
4. Selecione tin1 no dropdown abaixo.
5. Clique na guia Display.
6. Entre com o valor de "30" na caixa de texto Transparent.
7. Clique sobre o botão OK.
8. Marque a layer photo.tif.
Agora a fotografia aérea apresenta transparência de 30%.
Limpando a cena
1. Desmarque a layers vipoints point.
2. Desmarque a layers brklines.
3. Desmarque a layers tin1.
4. Dê clique duplo a linha da layer Cavesurvey.
5. Digite o valor "5" na caixa Width.
6. Clique sobre o botão OK.
Agora você pode ver claramente a relação entre a caverna e a cidade.
Criando um perfil do terreno
A caverna segue a orientação da superfície do solo. Para compreender melhor a forma do vale, vamos criar um perfil do modelo TIN. Para criar um perfil, você tem que ter uma linha 3D (característica ou gráfico). Você iniciará o ArcMap, copiará a layer TIN, e digitalizará uma linha para fazer seu perfil.
1. Clique no botão do ArcMap.
2. Clique sobre o botão OK. 
Agora você acrescentará a barra de ferramentas 3D Analyst no ArcMap. Duas opções desta barra d ferramentas são diferentes daquelas usadas no ArcScene. São as opções Interpolate Line (Interpolação de linha) e Create Profile Graph (Criar um perfil gráfico).
3. No menu View, aponte para Tools Bar e clique sobre 3D Analyst.
4. No menu Tools, clique sobre Extensions.
5. Marque a caixa 3D Analyst.
6. Clique sobre o botão Close. 
A extensão 3D Analyst é habilitada.
7. Na tabela de conteúdos do ArcScene, clique com o botão direito do mouse sobre a layer tin1 e clique em Copy. 
8. Na tabela de conteúdo do ArcMap, clique com o botão direito do mouse sobre Layers e clique em Paste Layer (s).
9. Na tabela de conteúdo do ArcMap, marque a layer tin1.
10. Clique no botão Interpolate Line.
11. Dê um clique no canto superior esquerdo do TIN, arraste a linha para baixo e para direita, e clique duas vezes para deixar a digitalização.
12. Clique no botão Create Profile Graph.
O gráfico de perfil é criado.
Você pode editar o título, subtítulo, e outras propriedades do gráfico; você pode copiar o gráfico para o clipboard (área de transparência); e você pode mostrar o gráfico num layout. Você também pode simplesmente fechar o gráfico.
13. Clique com o botão direito sobre o título Profile Graph Title e clique em Show on Layout.
14. Feche a janela de gráfico de perfil.
15. Clique no botão Data View para returnar para a data view.
Criando uma linha de visão no terreno
Outro modo de entender o terreno é criar uma linha de visão.
1. Clique no botão Create Line of Sight.
2. Digite "2" na caixa de texto Observer offset.
A linha de visão será calculada para mostrar uma altura de 2 metros em relação ao solo.
3. Clique e arraste uma linha na área da imagem mostrada abaixo.
A linha de visão é calculada. As áreas de segmentos verdes são visíveis do pelo observador; os segmentos vermelhos são escondidos do observador.
4. Feche a caixa de diálogo LineOfSight.
Agora, vamos copiar a linha de visão para dentro do ArcScene. Agora você copiará ambas as linhas que você criou no ArcMap.
5. Clique no menu Edit e clique sobre Select All Elements.
6. No menu Edit,clique sobre Copy.
7. No ArcScene, clique no menu Edit e clique em Paste.
As linhas são coladas na cena.
8. No ArcScene, clique sobre o botão Save.
9. No ArcMap, clique no menu File e clique em Exit.
10. Clique sobre o botão No.
EXERCÍCIO 5: TRABALHAR COM ANIMAÇÕES NO ARCSCENE
Imagine que você deseja criar uma sucessão animada que mostra o vôo de um objeto em cima de uma paisagem. Você criou TIN e sobrepôs sobre o mesmo imagens da área. Você também tem alguns dados que pertencem a um fenômeno estranho que tem acontecido na região. Você está interessado em exibir todos os dados de um modo dinâmico, fazendo uma animação para visitar pontos de interesse, e mostrar como você gerou a superfície. Você também gostaria de modelar o fenômeno movendo uma layer da cena.
Os dados deste tutorial já foi ajuntado no documento encontra-se no arquivo Animation. sxd. Você usará a ferramenta animation do ArcScene para carregar os pontos que você efetivamente quer mostrar.
Os dados foram disponibilizados com cortesia pelo MassGIS (Escritório Executivo de Assuntos Ambientais de Massachusetts).
Abrindo o documento Final Animation_A
1. No ArcScene, clique em File clique em Open.
2. Navegue até o diretório Exercise5 e dê um clique duplo sobre o documento Final Animation_ A.sxd.
Esta cena contém informações geográficas e efeitos especiais registrados que foram combinados para fazer uma animação.
Aplicando uma animação da cena 
Para ver a animação de uma cena, você precisa abrir a barra de ferramentas Animation.
1. No menu View, aponte para Toolbars, e clique em Animation.
2. Clique no botão Open Animation Controls.
Esta animação mostra o vôo de um objeto hipotético não identificado (UFO) sobre o terreno terreno.
3. Clique no botão de Play.
A animação iniciará mostrando alguns efeitos que você pode usar sobre uma cena.
Na próxima seção que você irá apreender a gerar uma animação.
Abrindo o documento de cena chamado Animation
1. No ArcScene, clique no menu File e clique sobre Open.
2. Navegue até o diretório Exercise5 e dê um clique duplo sobre o arquivo Animation.sxd.
A cena contém uma orthophoto, um mapa topográfico escaniado, e outros dados que você precisará para fazer sua animação.
Nesta seção, você usará as ferramentas de animação para capturar botões de animação (keyframe), trilhas deimportação e gerar animações para a cena. 
Há três tipos de keyframes que você pode usar para construir animações. O primeiro é um keyframe de máquina fotográfica. Um keyframe de máquina fotográfica é uma visão instantânea que você visualizar numa cena. O segundo, keyframe de layer, é uma propriedade instantânea de uma layer. O terceiro é um keyframe de cena que armazena propriedades de uma cena. Nesta seção, você criará uma animação simples usando a máquina fotográfica.
Capturing visão perspectiva com um keyframe para fazer uma animação
O modo mais simples para fazer animações é capturar visões e armazená-las como keyframes. As visões capturadas são perspectivas instantâneas da máquina fotográfica numa cena em um momento particular. O elemento mais fundamental de uma animação é um keyframe. Keyframes são usados como interpoladores instantâneos entre em uma trilha. Você criará uma gama de keyframes para fazer uma trilha de máquina fotográfica que mostrará uma animação entre pontos de interesse em sua área de estudo.
1. Clique no menu Capture View para criar criar um keyframe de máquina fotográfica que mostra a extensão cena inteira.
Para um keyframe de máquina fotográfica, o objeto é a máquina fotográfica virtual pela qual você vê a cena. Navegando sobre a cena, as propriedades da máquina fotográfica mudam automaticamente de posição.
O ArcScene interpola um caminho de máquina fotográfica entre keyframes, assim você precisará capturar mais visões para fazer uma trilha que mostra a animação.
2. Clique com o botão direito sobre a layer UFO.lyr e clique em Zoom To Layer.
3. Clique no botão Capture View para criar um keyframe de máquina fotográfica exibida pela layer UFO.
4. Clique no botão Full Extent para ver toda a cena.
5. Clique no botão Zoom In e arraste um quadrado perto do centro de sua cena (Figura abaixo).
6. Clique no botão Capture View criar um keyframe de máquina fotográfica de desta área.
7. Clique sobre o botão Full Extent.
8. Aplique um Zoom In sobre a área mostrada abaixo (Lago de Littleville).
9. Clique no botão Capture View criar um keyframe de máquina fotográfica de desta área.
10. Clique sobre o botão Full Extent.
As visões capturadas são armazenadas como uma gama de keyframes de máquina fotográfica em uma trilha de máquina fotográfica. Quando a trilha é ativada, mostrará uma animação entre os keyframes. Logo, você ativará sua trilha de animação. 
Ativando uma trilha de animação
Você ativará animações usando ferramentas simples que se assemelham aos controles de um registrador de vídeo cassete (VCR).
1. Clique sobre o botão Open Animation Controls.
2. Clique na barra ferramentas Animation e arraste-a para a parte inferior esquerda da cena visando não atrapalhar a animação.
3. Clique sobre o botão Play.
Limpando uma animação
Se você quiser recomeçar, você pode apagar todos as trilhas que você criou. 
1. Clique em Animation e clique em Clear Animation.
Todos as trilhas de animação são excluídos da cena. 
Gravando uma navegação
Outro modo para criar uma trilha de máquina fotográfica para uma animação é registrá-la em tempo real enquanto você navegar pela cena. Nesta seção, você registrará sua cena de visão enquanto você navegar usando a ferramenta de Fly (Vôo). 
1. Clique na ferramenta Fly na barra de ferramentas navigations.
A ferramenta Fly lhe permite voar por suas cenas.
2. clique sobre o botão Record para começar a registrar sua navegação.
3. Clique no centro da imagem para ativar a ferramenta Fly.
Neste modo seu ponto de vista segue o cursor. Aponte na direção que você deseja olhar. 
4. Dê um clique para começar a voar pela cena mais uma vez.
Aponte na direção que você quer mover. Para diminuir a velocidade do vôo basta manter pressionada a tecla direita do mouse enquanto executa o vôo. Sua velocidade é indicada na barra de estatus no canto inferior esquerdo do ArcScene.
5. Pressione a tecla Esc para deixar de voar.
Você pode deixar de também voar clicando até que sua velocidade seja zero.
6. Clique sobre o botão Stop para terminar gravação.
Você registrou seu vôo pela cena como uma nova trilha de máquina fotográfica que começou quando você clicou o botão Record (Gravar) e terminou quando você clicou o botão de Stop (Parar).
7. Clique no botão Full Extent.
8. Clique no botão Play para ver a animação que você registrou. 
9. Clique em Animation e clique em Clear Animation.
Gerando bookmarks 3D de uma máquina fotográfica
Nas seções anteriores, você navegou em uma cena e criou keyframes para construir uma trilha de máquina fotográfica. Outro modo para criar os keyframes para uma trilha de máquina fotográfica é importar perspectivas de bookmarks de uma cena. Nesta seção, você criará keyframes bookmarks 3D.
1. Clique em Animation e clique em Create Keyframe.
2. Clique no dropdown da opção Type e escolha Camera.
3. Clique sobre o botão New para criar uma nova trilha.
4. Clique em OK. 
5. Clique em Create.
Você criou um rasto de máquina fotográfica com um keyframe de máquina fotográfica que mostra a extensão total de uma cena. Você precisará acrescentar mais keyframes a seu rasto de forma que possamos criar a animação. Agora você importará marcadores de páginas para criar o keyframes para o resto da animação.
6. Marque a opção Import from bookmark.
7. No dropdown de importação, selecione Goos Heights.
8. Clique no botão Create para criarmos o segundo keyframe de sua trilha.
9. No dropdown de importação, selecione Little Ville Dam.
10. Clique no botão Create para criarmos o terceiro keyframe de sua trilha.
11. No dropdown de importação, selecione Knightville.
12. Clique no botão Create para criarmos o quarto keyframe de sua trilha. 
13. No dropdown de importação, selecione Overview.
14. Clique no botão Create para criarmos o quinto keyframe de sua trilha.
15. Clique em Close.
16. Clique no botão Play.
Observe a animação que você realizou.
Alternando a visibilidade entre layers usando uma animação de grupo
Agora que você explorou alguns dos modos para criar uma trilha de máquina fotográfica animada de keyframes, você aprenderá a mudar as layers de numa cena durante a animação. Nesta seção, você trocará a layer que é sobreposta sobre o TIN para mostrar modos diferentes de representar o terreno.
1. Clique em Animation e clique em Create Group Animation.
2. Na opção Select the group layerm, clique em Image Data.
3. Para a opção de transição entre as animações das imagens, role a barra até aproximadamente ¼ do comprimento.
4. Marque a opção Blend layers when fadinf (Misturar as layers quando desaparer).
5. Clique em OK.
O trilha de camada você criou anteriormente será animada em conjunto com a imagem Image Data.
6. Clique no botão Play para assistir sua animação.
Usando o administrador de animação para desabilitar uma trilha
O Animation Manager permite controlar muitas propriedades da animação.
1. Clique em Animation Manager.
2. Clique na guia Tracks (trilhas).
3. Desmarque Câmera track 1.
4. Clique em Close.
Você desabilitou a trilha da máquina fotográfica.
5. Clique no botão Play.
Você pode controlar o intervalo de tempo entre as animações.
Usando o Animation Controls (controle de animação) para ajustar a duração da animação
1. Clique em Options.
2. Digite "10" na caixa de texto Durations.
3. Clique em Options para voltar para caixa de diálogo inicial.
4. Clique no botão Play.
A animação será realizada mais depressa.
Movendo um objeto ao longo de um caminho predefinido
Um das coisas que uma animação lhe permite fazer é movimentar um objeto por uma cena. Você pode adicionar uma camada que contém um veículo e move-lo pela cena ao longo de uma trilha especificada.
Você pode escolhermover uma layer ao longo de uma característica de linha selecionada ou gráfico. A cena contém uma layer gráfica com um modelo UFO que foi criado usando codificação Visual Basica. Nos próximos passos, você voará com o modelo UFO ao longo de um shapefile que mostra sua trilha de vôo.
1. Marque a layer Flight Path (caminho de vôo).
2. Clique com o botão direito sobre a layer Flight Path, aponte para Selection, então clique em Select All.
3. Clique em Animation e clique em Move Layer along Path.
4. No dropdown da opção Layer, selecione a layer UFO.lyr.
5. Na caixa de texto Vertical offset, digite "75l". Isto fará o objeto parecer voar sobre a superfície.
ArcScene pode melhorar a simulação de vôo de um objeto, como um avião, ao longo de uma trilha fazendo o objeto apontar para a direção que está movendo.
 
6. Clique sobre o botão Orientation Settings para modificar a posição da layer enquanto ocorrer a animação.
7. Clique em Calculate from path para calcular a lista de layers baseado na formato do caminho. 
8. Digite "1" na caixa de texto with a scale factor.
9. Clique em OK.
10. Clique no botão Import para importar a linha selecionada como uma trilha de vôo. 
A layer UFO movimentará pelo caminho selecionado. O movimento é armazenado como uma gama de keyframes de layer numa trilha de animação de layer. Agora você irá desabilitar as trilhas que você previamente criou de forma que só a trilha UFO seja animada.
11. Clique em Animation e clique em Animation Manager.
12. Clique na guia Tracks.
13. Desmarque Group animation (Mesh).
14. Desmarque Group animation (Photo.sid).
15. Desmarque Group animation (Topo.sid).
16. Clique em Close.
17. Desmarque a layer Flight Path.
18. Clique no botão Play.
O UFO movimentará sobre a trilha predefinida.
Criando uma máquina fotográfica flyby para a trilha
Você pode mover da mesma forma uma máquina fotográfica ao longo de uma trilha de vôo. Logo, você combinará a trilha que você fez no último passo com um que apontará a máquina fotográfica ao UFO.
1. Marque a layer Flight Path e certifique-se de que sua trilha esteja selecionada, então desmarque a layer Flight Path. 
2. No menu View, aponte para Bookmarks e clique em UFO.
3. Clique em Animation e clique em Câmera Flyby from Path.
4. Clique na terceira de destino de caminho. Desta maneira você verá o objeto voar sobre a imagem.
5. Clique em Importation.
6. Clique no botão Play.
7. Desmarque a layer Topo.sid. 
A animação está ocorrendo muito depressa. Logo, você aprenderá a ajustar a duração da animação.
8. Clique em Options. 
9. Digite "30" na caixa de texto de Duration.
10. Clique em Options para minimizar a caixa de diálogo.
11. Clique no botão Play.
Veja o resultado.
Salvando a animação num documento de cena
Você pode salvar as trilhas de animação num documento de cena. No próximo passo, você salvará as animações que você fez em um documento de cena.
1. No menu File e clique em Save As.
2. Na caixa de texto File name digite "Animation_A.sxd" 
3. Clique no botão Save.
O novo documento de cena será criado sendo armazenado as trilhas de animação.
Neste exercício aprendeu você como criar e economizar animações simples que o ajudam melhor visualizam 3D dados. Há outros modos mais avançados de criar, economizando, e compartilhar animações. Para mais informação, veja Capítulo 8, "Animação".
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Professor Dr. Alexandre Rosa dos Santos/email: alexsantos@npd.ufes.br/ Home Page: www.ufes.br/~geoufes/lgu/lgu.htm