Fonctionnement de l'outil Horizon

L'outil Horizon génère une représentation de polyligne 3D de la ligne séparant le ciel de la surface et des entités qui entourent chaque point d'observation. L'outil peut également générer des silhouettes pouvant être utilisées par l'outil Barrière d'horizon pour générer des volumes d'ombre.

Lorsque seuls des points d'observation sont fournis, l'horizon obtenu est appelé ligne d'horizon ou crête. La ligne d'horizon est générée en projetant une ligne de visée à partir du point d'observation qui couvre la plage d'azimuts spécifiée dans les options d'azimut. Une ligne de visée est activée après chaque Intervalle azimut et toutes les valeurs d'azimut sont exprimées en degrés. Un plus petit intervalle produit un échantillonnage plus important, ce qui aboutit à une représentation plus précise de la crête. Une crête est générée sous la forme d'une ligne 3D où chaque sommet est le point visible le plus éloigné le long de chaque ligne de visée échantillonnée. Si le point d'observation permet de voir la totalité de la limite de la surface dans une direction donnée, le sommet est généré au point où la ligne de visée atteint la limite de la surface. Si un Rayon de l'horizon maximal est fourni, le sommet sera toujours le long de la ligne de visée mais pas plus loin du point d'observation que la valeur maximale spécifiée.

Pour chacun des trois paramètres d'azimut, il est possible de spécifier un champ des Entités points d'observation en entrée à la place d'une valeur. Cela s'avère utile lorsque plusieurs horizons doivent être créés, ce qui est le cas lorsque plusieurs points d'observation sont pris en compte.

Les Entités en entrée peuvent être n'importe quelle combinaison de multipatches, de polylignes et de polygones. Les entités polylignes et surfaciques ne sont acceptées qu'en tant que couches 3D avec la hauteur de base et des informations d'extrusion.

Lorsqu'une Surface en entrée est fournie, les options Surface virtuelle sont ignorées. Si aucune surface n'est fournie et que Rayon de surface virtuelle est défini sur 0, une surface virtuelle dont l'altitude est légèrement inférieure à la valeur Z la plus faible dans les entités en entrée est utilisée, et l'Altitude de surface virtuelle est définie sur la moyenne de toutes les mesures de distance à partir du point d'observation vers l'enveloppe de chaque entité.

Si l'option FULL_DETAIL est spécifiée pour le Niveau de détail de l'entité, chaque tronçon (de triangle ou de boucle extérieure) de l'entité est pris en compte. Si le Niveau de détail de l'entité est CONVEX_FOOTPRINT, la contribution de l'entité à l'horizon est générée par le périmètre supérieur du polygone convexe qui représente l'enveloppe convexe de l'emprise (projection horizontale sur le plan XY) de l'entité, élevé à l'altitude du plus haut sommet de l'entité. Si l'option ENVELOPE est spécifiée, la contribution à l'analyse d'horizon est générée par le périmètre rectangulaire horizontal supérieur du solide rectangulaire qui enveloppe l'entité (faces verticales perpendiculaires aux axes x et y).

Remarque :

L'outil ne reconnaît pas les déports de bâtiments, même avec le niveau de détail maximal. L'outil se comporte comme si chaque tronçon non vertical de l'entité comportait une ligne verticale entre chaque extrémité du tronçon jusqu'à l'horizon et que tout ce qui figure entre ces deux lignes verticales était masqué par l'entité. Si un bâtiment comprend uniquement une base étroite et une tour dont le sommet est beaucoup plus large, du fait de ce sommet, l'horizon est généré comme si un tissu en tombait.

La polyligne 3D contient une balise (ID) numérique (entier long) pour chaque sommet. Cette balise n'est pas enregistrée si la sortie est dans un fichier de formes. Elle contient des informations sur la section de la polyligne qui suit le sommet.

L'activation de l'option Segmenter la ligne d'horizon crée des lignes individuelles pour chaque entité influençant la ligne d'horizon et chaque ligne transitionnelle reliant ces entités. Les lignes transitionnelles courent le long d'un rayon imaginaire depuis le point d'observation et sont signalées par la valeur -2 dans le champ ID. La valeur -1 indique que la ligne d'horizon est définie par la surface et les valeurs égales ou supérieures à 0 identifient l'entité en entrée contribuant à la ligne d'horizon.

L'outil Horizon contient trois paramètres d'échelle qui affectent les altitudes des sommets dans l'horizon :

1. Mettre à l'échelle du pourcentage : indique à quel pourcentage de l'angle vertical (angle au-dessus de l'horizon ou angle d'altitude) ou de l'altitude d'origine le sommet doit être placé. Si la valeur 0 ou 100 est entrée, aucune mise à l'échelle n'est effectuée. La valeur peut être n'importe quel nombre, mais elle sera généralement proche de 70 ou 80.
2. Mettre à l'échelle en fonction de : indique si la mise à l'échelle doit être faite en prenant en compte l'angle vertical ou l'altitude de chaque sommet (par rapport au point d'observation).
3. Méthode de mise à l'échelle : indique si tous les sommets doivent être mis à l'échelle par rapport à l'angle vertical (ou l'altitude) du sommet ayant l'angle vertical (ou l'altitude) le plus élevé ou par rapport à l'angle vertical (ou l'altitude) d'origine du sommet pris en compte.

Par exemple, si 80 pour cent est spécifié dans l'option Mettre à l'échelle du pourcentage, d'après VERTICAL_ANGLE et avec la méthode d'horizon SKYLINE_MAXIMUM, le résultat est le suivant :

1. L'angle vertical est sélectionné pour chaque sommet de l'horizon et le plus élevé sera mémorisé comme angle vertical maximal.
2. La diminution de l'angle vertical est calculée comme étant de 20 pour cent (100 moins 80) de l'angle vertical maximal d'origine.
3. Chaque sommet de l'horizon est réduit afin que l'angle vertical par rapport à ce sommet soit inférieur en respectant la même proportion que celle calculée pour le sommet comportant l'angle vertical maximal.

Dans tous les cas, seule la valeur Z de chaque sommet est modifiée, pas les valeurs X ou Y, ce qui signifie que le sommet tombe tout droit vers le bas (en supposant que le facteur d'échelle est inférieur à 100 %).

Création d'une zone sans bâtiment (BFZ)

Les zones sans bâtiment décrivent un espace dans lequel les structures qui entourent un point d'observation donné ne doivent pas entrer afin de préserver la vue à partir du point d'observation sur les régions d'intérêt environnantes. Les zones sans bâtiment préservent généralement la vue sur les montagnes à partir de certains emplacements et peuvent être calculées en prenant la surface d'altitude comme entrée unique dans l'outil Horizon. La plage d'azimuts est limitée pour couvrir la zone d'intérêt et les paramètres associés à l'échelle sont alors les suivants :

• Pourcentage de mise à l'échelle : 80
• Mettre à l'échelle en fonction de : VERTICAL_ANGLE
• Méthode de mise à l'échelle : SKYLINE_MAXIMUM

L'horizon obtenu est ensuite utilisé en entrée dans l'outil Barrière d'horizon pour générer un modèle de zone sans bâtiment et l'outil Intersection 3D pour déterminer si un bâtiment en projet pénètre dans la zone sans bâtiment.

Silhouettes et analyse des volumes d'ombre

Les silhouettes définissent le contour des entités projetées sur un plan vertical à partir de la perspective des points d'observation et peuvent être créées en activant l'option Créer des silhouettes. Les silhouettes peuvent être utilisées par l'outil Barrière d'horizon pour générer des volumes d'ombre.

Chaque entité en entrée dispose d'une silhouette correspondante pour chaque point d'observation. Par exemple, cinq points d'observation (cinq positions du soleil) et dix entités (bâtiments) créent cinquante silhouettes. La silhouette est une entité multipatch qui est généralement verticale et placée juste derrière l'entité, dans la perspective du point d'observation.

Les entrées de surface et les contrôles d'azimut sont ignorés lors de la génération des silhouettes.

Avec l'activation de l'option Segmenter la ligne d'horizon, chaque silhouette est créée à l'aide des rayons divergents qui viennent du point d'observation. Ce n'est généralement pas souhaitable pour les études d'ombre impliquant la lumière du soleil, car la modélisation de l'éclairage du soleil requiert des rayons parallèles. C'est pour cela que le paramètre Segmenter la ligne d'horizon doit être désactivé.

La projection est effectuée en considérant le point d'observation comme infiniment distant de l'entité, afin que les lignes de visée (rayons lumineux) soient parallèles. Cela signifie que le point d'observation peut être placé très près de l'entité sans encourir aucun problème avec les rayons divergents.

La direction précise des rayons lumineux va du point d'observation au point central de toutes les entités prises en compte lors d'une exécution de l'outil. Ce point central imaginaire est calculé comme suit. Pour chaque entité, le point central de son enveloppe (une emprise solide rectangulaire avec les tronçons parallèles aux axes principaux) est calculé. Le point central de toutes les entités est le point central de l'enveloppe qui entoure tous les points centraux des entités. Cela signifie que les rayons lumineux de toutes les entités qui sont traitées lors d'une exécution de l'outil sont parallèles les uns par rapport aux autres.

Éléments à prendre en compte

L'outil Horizon ne gère pas la variation non linéaire de l'angle d'altitude le long du tronçon supérieur d'un bâtiment. Si le point d'observation est équidistant de deux points à une extrémité du tronçon supérieur d'un bâtiment proche et que ce tronçon supérieur participe à l'horizon, l'angle d'altitude à un point central imaginaire de ce tronçon est supérieur à celui des extrémités. C'est une conséquence négligeable lorsque les bâtiments sont loin du point d'observation, mais elle peut être notable si les bâtiments sont proches du point d'observation.