[スカイライン (Skyline)] ツールは、天空と各観測ポイント周辺のサーフェスおよびフィーチャを分離する線を表現した 3D ポリライン リプレゼンテーションを生成します。 このツールでは、[スカイライン バリア (Skyline Barrier)] ツールでシャドウ ボリュームを生成するために使用される、シルエットも生成できます。
観測ポイントのみが指定されている場合、生成されるスカイラインは地平線 (尾根線) と呼ばれます。 地平線は、方位角オプションで指定された方位角範囲を網羅する観測点から、見通し線を投影することで生成されます。 見通し線は方位角の増分ごとに確認され、方位角のすべての値は度で表されます。 増分値が小さいほどサンプリング数が多くなり、より正確な尾根線を表現することができます。 尾根線は、サンプリングした各見通し線に沿って最も遠方の可視点を各頂点とする 3D ラインとして生成されます。 観測者から所定の方向にあるサーフェスの端まですべて見通せる場合、見通し線がサーフェスの端に交差するポイントで頂点が生成されます。 [最大水平半径] パラメーター値を指定した場合、頂点は見通し線に沿って配置されますが、観測ポイントから指定した最大半径までに制限されます。
方位角関連の 3 つのパラメーターについては、値を指定する代わりに、[入力観測ポイント フィーチャ] パラメーター値のフィールドを指定できます。 これは、複数の観測ポイントを考慮する際に、複数のスカイラインを作成する場合に便利です。
[入力フィーチャ] パラメーター値には、マルチパッチ、ポリライン、ポリゴンを組み合わせて指定できます。 ポリラインおよびポリゴン フィーチャは、基準高度と立ち上げの情報を持つ 3D レイヤーとしてのみ使用されます。
[入力サーフェス] パラメーター値を指定した場合、[仮想サーフェス半径] および [仮想サーフェス標高] オプションは無視されます。 サーフェスを指定せず、[仮想サーフェス半径] パラメーターを 0 に設定した場合、入力フィーチャの最低 Z 値よりもわずかに低い標高の仮想サーフェスが使用されます。仮想サーフェス半径は、観測ポイントから各フィーチャのエンベロープまでのすべての距離計測値の平均に設定されます。
[フィーチャの詳細レベル] パラメーターで [詳細] オプションを指定した場合、そのフィーチャ内の (三角形または外側のリングの) すべてのエッジが考慮されます。 [フィーチャの詳細レベル] が [凸フットプリント] の場合、フィーチャのフットプリント (XY 面上への水平投影) の凸包を表す凸ポリゴンの上側境界を、そのフィーチャの最も高い頂点の標高まで立ち上げた後でスカイラインが生成されます。 [エンベロープ] を指定した場合、フィーチャを囲む矩形ソリッドの上側水平矩形境界 (X 軸と Y 軸に対して直角を成す垂直面) によって、スカイライン解析への関与が生成されます。
注意:
詳細レベルがフルであっても、ツールは建物の張出しを認識しません。 フィーチャ内にある非垂直エッジの両端からスカイラインまでの縦線がある場合、それら 2 本の縦線の間にあるすべてのものがフィーチャによって見えなくなります。 建物が狭い基礎部とタワーのみで構成され、上部が広くなっている場合、スカイラインは布を上部からかぶせたように生成されます。
3D ポリラインには、各頂点の数値 (long 型整数) タグ (ID) が含まれます。 シェープファイルに出力する場合は、このタグは保存されません。 このタグには、頂点に沿ったポリライン線分に関する情報が格納されます。
[スカイラインのセグメント化] パラメーターを有効にすると、スカイラインに影響する連続フィーチャごとのラインと、それらのフィーチャをつなぐ移行ラインが作成されます。 移行ラインは、観測点からの仮想的な半径に沿っていて、ID フィールドの値は -2 になります。 値 -1 は、スカイラインがサーフェスによって定義されていることを示し、0 以上の値は、スカイラインに影響する入力フィーチャを識別します。
[スカイライン (Skyline)] ツールには、スカイラインの頂点の標高に影響を与える、縮尺に関連した 3 つのパラメーターがあります。
- [スケール設定] - 元の対頂角 (水平線からの角度または仰角)、または標高に対する割合を指定します。 0 または 100 を入力した場合はスケールが設定されません。 どのような数値でも指定できますが、通常は 70 ～ 80 を使用します。
- [スケールの基準] - スケーリングを行う際に対頂角を使用するか、(観測ポイントを基準とする) 各頂点の標高を使用するかを指定します。
- [スケール方法] - 対頂角 (または標高) が最大である頂点の対頂角 (または標高) を基準にしてすべての頂点を縮尺設定するか、対象となる頂点の元の対頂角 (または標高) を基準にするかを指定します。
たとえば、[観測点からの対頂角] に従って [スケール設定] パラメーターで 80% を指定し、スカイラインの方法として [最大スカイライン] を選択した場合、結果は次のようになります。
- スカイラインの各頂点について対頂角が確認され、そのうち最も大きい角度が最大対頂角として記憶されます。
- 対頂角の減少分は、元の最大対頂角の 20% (100 から 80 を差し引いた値) になります。
- スカイラインの各頂点の高さが下げられ、その頂点の対頂角が、最大対頂角を持つ頂点について計算した値と同じになるように調整されます。
いずれの場合も、変更されるのは各頂点の Z 値のみで、X と Y は変更されません。つまり、頂点は真下方向に移動します (縮尺率が 100% より小さい場合)。
建物制限区域 (BFZ)
建築制限区域 (BFZ) は、対象周辺地域の観測者の視界が維持されるように、指定された観測ポイント周辺の構造物が突出することを禁止する空間を表します。 BFZ ゾーンは通常、特定の場所からの山脈の眺めを確保します。また、これは、[スカイライン (Skyline)] ツールへの唯一の入力として、標高サーフェスを使用して計算できます。 方位角範囲は、対象地域を取り囲むために限定され、縮尺に関連した次のパラメーター設定が使用されます。
- [スケール設定] - 80
- [スケールの基準] - [観測ポイントからの対頂角]
- [スケール方法] - [最大スカイライン]
生成されたスカイラインは、[スカイライン バリア (Skyline Barrier)] ツールが BFZ のモデルを生成するための入力として使用されます。また、[インターセクト 3D (Intersect 3D)] ツールを使用して、提示された建物が BFZ の中に入るかどうかを判定できます。
シルエットとシャドウ ボリュームの解析
シルエットは、観測ポイントから見て垂直面に投影されたフィーチャの境界線で、[シルエットの作成] パラメーターを有効にすることで作成できます。 シルエットは、[スカイライン バリア (Skyline Barrier)] ツールがシャドウ ボリュームを生成するのに使用されます。
それぞれの入力フィーチャには、観測ポイントごとに対応するシルエットがあります。 たとえば、観測点が 5 つ (太陽の位置が 5 か所の場合など)、フィーチャ (建物など) が 10 個の場合は、50 のシルエットが作成されます。 シルエットはマルチパッチであり、通常は、(観測者から見て) フィーチャの後ろ側に垂直に配置されます。
シルエットの生成時は、サーフェス入力と方位角コントロールは無視されます。
[スカイラインをセグメント化] パラメーターを有効にすると、観測ポイントからの発散光を使用してシルエットが作成されます。 太陽光のモデリングには平行な光線が必要なため、これは通常、日差しを伴うシャドウ解析には適していません。 このため、[スカイラインをセグメント化] パラメーターを無効化する必要があります。
この投影では、観測点がフィーチャから無限遠にあると見なされ、視線 (光源) が互いに平行になります。 つまり、発散光の場合と異なり、観測点をフィーチャのごく近くに配置しても問題がありません。
光線の正確な方向は、観測ポイントから、ツールの 1 回の実行で考慮されるすべてのフィーチャの中心点になります。 この想像上の中心点は次のように計算されます。 各フィーチャについて、それを取り囲むエンベロープ (各辺が主軸と平行である境界四角形) の中心点が計算されます。 こうして計算した全フィーチャのすべての中心点を囲むエンベロープの中心点が、すべてのフィーチャの中心点になります。 つまり、このツールの 1 回の実行で処理される全フィーチャの光線は、互いに平行になります。
注意事項
[スカイライン (Skyline)] ツールでは、建物の上端に沿って、仰角を非線形に変動させることはできません。 近隣建物の上辺の左端点および右端点から等しい距離に観測点があり、その上辺がスカイラインに関与している場合、その辺の仮想中間点の仰角は両端点の仰角より大きくなります。 建物が観測点から遠い場合はほとんど問題になりませんが、建物が観測点に近い場合は、この影響が顕著になる可能性があります。