Adobe Photoshop – 北京易凯图科技有限公司博客

【教程】使用Geographic Imager地形晕渲功能在Photoshop中轻松制作地形晕渲

本教程演示了利用Geogrpahic Imager地形晕渲功能在Adobe Photoshop中轻松制作地形晕渲效果，同时分享了一些Photoshop增强图像的技巧。首先，我们从打开一个原始的北京西部地区的DSM数据开始，这是一张黑白的图片，其中亮度高的部分代表地势比较高的区域，亮度比较暗的部分代表地势比较低的区域。

然后，我们将调用Geographic Imager的地形晕渲功能，这里包括着色方案、光照强度、强度等设置，在着色方案里，选择应用颜色映射，方法您可以选择按DEM的高程范围来映射整个颜色渐变，也可以按照预设方案中的高程来映射颜色渐变。

接下来，在颜色渐变部分，选择需要的渐变方案，也可以单击铅笔图标，编辑色彩映射，在这里您可以设置和调整多个颜色滑块（断点），按照位置或高程设置都可以，颜色映射可以另存为新的映射方案。

设置光照的方位角和强度，单击应用之后，即可完成地形晕渲的生成：

最后，我们分享了一些利用Photoshop图层颜色调整的功能，对晕渲成果作了进一步的增强处理，包括调整山体阴影图层的混合模式，增强颜色饱和度，给阴影区和照亮区分别添加了不同的色调效果。

详细的视频操作教程请点击这里

【视频教程】山体阴影增强技术

在地图制图中，无论是2D和3D地图，叠加DEM生成的山体阴影会使地图变得非常直观，具有三维立体效果。之前我们曾介绍过一些这方面的案例：

当前很多GIS应用都能一键式快速生成山体阴影，常规的需要设置的参数就是太阳高度角、光源方向、垂直夸张系数。常规GIS软件算法基本一致，即按像素根据坡度和朝向计算亮度值，不会考虑其它因素（如环境光的影响，详见【ECartoRender】地貌晕渲解决方案），与传统人工费时费力生成的山体阴影相比，计算机自动生成虽然效率大幅提高，但效果往往不能完全满足要求。
如同在制图中我们需要对矢量数据进行综合化简和整理一样，我们同样需要对DEM及其生成的山体阴影成果进行综合化简和增强处理，以往我们往往把大部分的精力放在矢量数据的制图编辑上，DEM或山体阴影的处理比较少，一方面由于软件提供的这方面处理能力比较少，另一方面我们觉得地形本应该尽量符合实际。然后从制图美学方面考虑，我们需要对DEM或山体阴影进行一些必要的处理和增强。

关于DEM及山体阴影的编辑处理涉及很多的方面。有时我们需要将特定的地形区域突出（拉高或降低，这时需要对DEM数据进行预先处理）；有时需要进行不同分辨率的融合使高山地形具有更好的可读性；有时需要模拟人从高空俯看地面时近处（高山）清晰、远处（低谷）模糊的效果（瑞士著名制图学家Eduard Imhof提出），等等。与专业GIS软件相比，通用的Adobe Photoshop以及3D渲染软件（如Blender）在视觉增强方面具有优势。

以垂直夸张系数为例，山体阴影制作中一般需要设置高程夸张以突出地形的反差，但是也有矛盾不能解决，假如设的比较高，虽然地形反差有了，但是阴影区的地形细节就损失了，反之，高程夸张值设的比较低，阴影区的地形细节出来了，但是高差不明显。

本文提供了几种山体阴影增强方法，一是将两个不同垂直夸张的山体阴影进行透明度叠加，使合成的山体阴影既能反映阴影细节，又具有较好的高差效果。二是采用坡度晕渲增强山体阴影，相当于前一种方面的变体。三是给山体阴影向光面进行着色，产生山体阴影的光照效果，希望对大家有所启发。不足之处，敬请谅解。

使用的软件有：

（山体阴影细节增强和坡度增强）

（山体阴影光照着色效果)

参考文献：

1、KD Brown,Creating Slope-Enhanced Shaded-Relief Using Global Mapper

2、Tom Patterson，Mike Hermann，Creating value-enhanced shaded relief in Photoshop

3、Tom Patterson，See the light: How to make illuminated shaded relief in Photoshop 6.0

4、Tom Patterson，DEM Manipulation and 3D Terrain Visualization: Techniques used by the U.S. National Park Service

【教程】使用Geographic Imager和Adobe Photoshop 3D渲染三维地形场景

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）。