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什么是体素图层？

体素图层在 3D 体积可视化中表示多维空间和时间信息。 例如，可以将大气或海洋数据、地下地质模型或时空立方体可视化为体素图层。 访问有关世界的体积数据可提供准确性更高的分析，并有助于更好地了解您无法亲身体验的状况。 使用体素图层探索与其他内容的空间关系。 例如，可以将已可视化为体素图层的地下模型与在一个区域中规划的钻孔或构造一起查看。

体素图层的功能

体素图层基于存储在 ArcGIS Pro 内 netCDF 文件中的体积数据。 您可以从地统计图层创建 netCDF 文件，也可以使用包含已聚合到渔网中的数据或来自其他来源的数据的时空立方体。 有关体素图层创建的详细工作流，请参阅创建体素图层。

在局部场景中添加体素图层时，您可以选择默认绘制的变量、希望可用的变量，以及数据是表示连续数据还是离散数据。 体素图层可以具有多个变量。 您可以标识特定体素立方体的变量。 您可配置弹出窗口以定义夕阳显示在弹出窗口中的变量。

注:

如果图层的数据源为 netCDF，并且图层已禁用针对性能优化，弹出窗口会仅显示当前变量的值。

探索 3D 体积信息时，确保数据不失真这一点非常重要。 因此，只能将体素图层添加到具有相同坐标系的局部场景。 如果将一个体素图层添加到全球场景或地图，则该体素图层在内容窗格中将不可用，并且不会绘制。 要在地图或场景的 2D 图层中查看多维数据，请使用多维栅格图层。

体素图层通常覆盖大片区域。 您可以使用多种功能来详细探索体素图层。 可以将体素图层可视化为体积或表面。 您可以使用剖切片来定义感兴趣的区域，以查看特定区域而非整个数据集的体积。

<img alt="可视化为体积块的荷兰地下模型" data-caption="A voxel layer of an  underground model of the Netherlands is shown in this sample set of the GeoTOP model from TNO - Geological Survey of the Netherlands." src="images/AreaOfInterest_NL-81D63.png" />

<img alt="已剖切体素图层" data-caption="An area

of interest

of the northern part of the Netherlands as a sliced voxel layer is shown in this sample set of the GeoTOP model from TNO - Geological Survey of the Netherlands." src="images/AreaOfInterest_North-BE5E8.png" />

您可以浏览体素图层的表面。 您可以创建截面以了解体素图层中的结构。 例如，您可以创建横截面图，以便在规划新建筑物的位置探索地下模型。 您可以将体素图层与其他 GIS 内容一同显示。 例如，要显示地下模型对施工区的影响，可测量地质构造的厚度，也可将钻孔与地下模型一同显示。

来自地下模型的一个截面以及一个钻孔

在 TNO（荷兰地质调查局）的 GeoTOP 模型样本集中，显示了来自地下模型的一个截面以及一个钻孔。

如果变量是连续的，可以沿着已表示为等值面的特定值创建一个面。 可以将截面和等值面一同显示。 例如，您可以通过创建横截面图来探索体素图层，或者对于定量数据创建等值面。

生态海洋单位体素图层，将硝酸盐浓度显示为等值面和横截面

此生态海洋单位体素图层将硝酸盐浓度显示为等值面和横截面。

您可以比较在单个体素立方体的变量中记录的信息。 要探索所有变量，可以锁定截面，以便为某个变量创建快照，然后将其与另一个变量的等值面一起检查。 例如，可以探索水温和氧气含量之间的关系。 创建显示温度横截面图的锁定截面，并创建不同氧含量的等值面，以查看两个变量之间的空间关系。

生态海洋单位体素图层，显示温度横截面以及氧饱和度等值面

此生态海洋单位体素图层显示了温度横截面以及氧饱和度等值面。

体素图层可以包括每个变量的时间信息，这样您便可以随时间推移可视化体素图层。 可以创建基于时间的动画并将其作为视频共享。

您可以使用照明选项（例如场景的照明度或体素图层上的照明选项）来更改视觉外观。 您可以在添加体素图层时启用时间。 您可以识别已表示为体积、表面或截面的单个体素立方体，并获取当前变量的值、单位和时间戳。 您可以将包含体素图层的场景添加到布局并进行共享，也可以将场景直接导出到文件中。 图例项的数量取决于显示的变量以及您是否具有来自体素图层中的其他变量的其他锁定部分。

体素图层的结构

体素图层由存储一个或多个变量的规则的维度格网立方体构成。

体素图层可以表示不同的维度。

  • X, Y, Z，其中每个维度表示一个地理坐标。

X, Y, Z 维度

  • X, Y, Level，其中 X 和 Y 表示地理坐标，而 Level 为一个值，例如等压压力。

X, Y, Level 维度

  • X, Y, T，其中 X 和 Y 表示地理坐标，T 将时间表示为等级。 此类型的维度的一个示例是时空立方体。

X, Y, T 维度

  • X, Y, Z ,T，其中每个维度表示地理坐标，并包括表示时间的第四个维度。

X, Y, Z ,T 维度

体素图层中的立方体之间的间距必须相同，但在不同的轴之间可以有所区别。 例如，X 可以是 100 米，Y 可以是 50 米，Z 可以是 50 厘米。 维度可以不同，但必须遵循相同的间距。 体素图层中的每个立方体都有一个或多个变量，这些变量表示体素立方体的值。 例如，体素图层可以包含为每个体素立方体定义的盐度和温度变量。 变量可以表示定量的连续数据或定性的离散数据。 温度测量值被表示为连续数据。 其他数据（例如地下模型的光刻类）是离散的。 一些变量可能支持空的体素立方体（未显示）。

除了维度和变量之外，体素图层还可以包含时间信息。 体素图层已启用时间。 时空立方体属于一种特殊情况，其中的体素立方体是按时间垂直堆叠。

硬件要求

体素图层使用射线投射等高级渲染技术来创建高性能的 3D 可视化。 查看 ArcGIS Pro 系统要求，以确保您的计算机满足有关显卡内存的建议，并且您的图形驱动程序是最新的。 为了提高 3D 渲染的速度或质量，可以更改显示选项，以便在显卡内存量较低的计算机上查看体素图层。 这样，便可以较低的分辨率查看体积，而以高质量显示截面。

注:

Vulkan 渲染引擎不支持体素图层。