地形渲染的新高度，你不应该错过——天空光照模型 / 开普饭

前言：在传统 GIS 地形渲染中，有一个无限远的点光源（太阳），发射平行光线，然后照射到地表，发生朗伯反射（不吸收光线，且同一个方向观测都具有相同亮度的表面），这是理想化的假设，制作出来的地形渲染不符合真实情况，同时伴随很多问题。而使用天空光照模型可以尽可能真实的表达地形起伏轮廓和阴影。...0.工具箱尽可能真实的表达地形起伏轮廓和阴影就是我们使用天空光照模型的原因。在《来自 Esri 的超强制图专家的“秘密”武器！》一文中，详细介绍了 Terrain Tool 地形工具箱，其中就有一个 Sky Model 工具，使用这个工具我们就可以制作真实光照地形渲染。由于这个工具需要借助外部的可执行文件，同时有很多选项，所以这里新开一篇文章详细讲一讲。

1.效果为什么说是地形渲染的新高度，直接看效果展示就知道了。图像比语言更有力！

左(a)：DEM；右(b)：ArcGIS 制作的地形渲染（山体阴影 Z=1）四川贡嘎山附近

左(c)：天空光照模型（阴天）；右(d)：天空光照模型（晴天）

中(e)：天空光照模型（雾天）

左(f)：天空光照模型（type2）；右(g)：天空光照模型（type8）天空光照模型有5种预设好的模型，对应现实中不同的天气状况，分别是一般（Uniform）、阴天（Overcast）、晴天（Clear）、大晴天？（Sharp）、雾天？（Turbid）。使用不同的模型，得到的效果也不尽相同。使用阴天作为渲染模型（图c）时，阴影分布较为均衡；而右边的晴天渲染效果（图d）的视觉对比度更高、光照更为强烈；然后是雾天效果（图e）。在5种基础的模型之外，程序还提供15种不同情况和 CIE 标准的不同天气光照模型（图f 和图g）。不管是哪种天空光照模型，得到的地形渲染效果都明显优于原始地形渲染（图b），山脊走向更加明显、阴影更加真实、对地形地貌的还原做的更好。2.下载、添加工具首先下载地形工具 Terrain Tool。在《来自 Esri 的超强制图专家的“秘密”武器！》文章最后有下载链接，或者直接后台回复地形箱获取下载链接。解压文件后，在 arcmap 中右击 ArcToolbox 添加工具箱，选中 terrain mapping.tbx。

3.使用 Sky Model使用 Sky model 工具。3.1 工具参数点击打开 Sky model 工具可以看到三个参数选项：Input raster：输入数字高程模型栅格（DEM）；Input sky model text file：输入天空光照模型的文本文件，这个文本文件需要使用外部的可执行文件 SkyLuminance.exe 获得，不过也可以使用已经制作完成的文本文件；Output sky model hillshade：指定地形渲染成果文件的位置。

所以很显然了，这个文本是关键，后面就是将如何制作获得天空光照模型文本。3.2 生成天空光照模型文本这个文本是制作地形渲染的关键，使用 SkyLuminance.exe 可执行程序可以自定义生成不同的天空光照模型文本。在解压的地形工具箱文件夹中，打开 skyluminance 文件夹，然后双击 SkyLuminance.exe。