月度归档： 2021年7月

在地图制作领域，山体阴影是指一种视觉技术，可以在原本平坦的地图上产生三维地形的错觉。制图人员使用山体阴影将观众的注意力吸引到突出的地形特征上，如山脉、山谷和峡谷。使用虚构的光源和数字高程数据在地图上投射定向光，制图人员可以制造深度错觉，将阴影投射到山谷和低地，并突出山脊线和山峰，就像沐浴在阳光下一样。

以前，这项技术完全是手工完成的，费时费力。现在，借助现代图形软件和数字绘图技术，可以直接在计算机桌面上完成山体阴影和着色。

今天，我们将介绍使用 Geographic Imager 插件在Photoshop中快速生成山体阴影，并进一步介绍如何使用Photoshop 3D创建影像与DEM叠加的3D场景，使影像具有三维效果，同时对场景、环境和光源进行设置，创建具有透视效果的3D地图。

Geographic Imager是基于Adobe Photoshop的一整套强大的工具集，使您在Photoshop中对栅格数据执行打开、编辑、转换、保存等操作时维护其地理空间属性。

除了自动维护栅格数据的空间属性，Geographic Imager还提供了一些Adobe Photoshop原生图像编辑功能之外的专门的空间操作功能，如镶嵌、分块、DEM晕渲、波段管理、高级导入、矢量数据导入导出、脚本批处理等。

首先我们使用Geographic Imager打开DEM数据，借助高级导入工具，我们可以将多个DEM镶嵌到一起，跟影像一样，也可以在导入DEM时执行重采样、投影转换、裁切、DEM拉伸等操作。

DEM拉伸方案，我们一般使用自动拉伸的方式：

导入后的DEM显示为16位灰度图像，如下所示：

对于普通的二维地图，山体阴影往往作为背景图层，使地图具有三维的视觉效果，这种情况下，我们可以使用Geographic Imager提供的地形晕渲工具，使用虚拟的光源与DEM数据，一键式快速生成山体阴影。

使用 Geographic Imager 的最大好处之一是我们保留了 GIS 的所有图像处理和空间参考功能，同时仍然可以访问 Photoshop 提供的大量强大的图像编辑工具。这使我们能够通过结合 Photoshop 3D 的高级 3D 渲染和照明工具，将山体阴影技术应用到新的高度，即生产具有透视效果、叠加影像的3D地图场景。

首先，在执行3D渲染之前，确保使影像与DEM具有相同的地理范围，这里我们可以使用Geographic Imager提供的地理裁切工具，根据DEM（或图像）的地理范围来裁切另一个影像（或DEM）。

然后，执行以下步骤：

1、对DEM生成3D Mesh，具体做法是在Photoshop中选择“从图层新建网格——深度映射到——平面”

这样，将生成一个3D图层，得到如下所示的效果，需要注意的是，转成3D图层后，数据将不会再有地理信息了。

2、使用photoshop提供的3D相机操作工具，沿Z轴进行缩放可以修改高程夸张，也可以对3D场景进行旋转、平移操作，这样可以制作正射或斜视的地图场景。

3、调整了高程缩放以后，我们可以配置表面属性并将影像叠加应用于我们的3D模型，在Photoshop 3D材质属性面板中，单击基础颜色右侧的下拉列表并选中“替换纹理”，选择与DEM地理范围相同的影像进行叠加。

4、然后在图层面板中，隐藏DEM图层：

5、最终结果如下所示：

我们还可以设置光源的方向、角度，以控制阴影的方位，也可以添加多个光源：

下面是用这种方法制作的另一个实例，使用USGS生产的Grand Teton国家公园的的一张19世纪地形图和DEM叠加渲染的3D效果图，让老地图焕发出新的活力。