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時間：2020-08-23 【原創】
>>Blender暈渲視頻教程>>（ 參考DANIEL HUFFMAN） >>Blender地形（景觀）渲染基礎教程（參考Owen Powell)>> 地貌暈渲圖（shaded relief）的制作是地圖制圖領域一個非常重要的方面，也是一個值得研究的方向，其發展歷史可以追溯到17世紀的手稿地圖（著名的有Hans Conrad Gyger1668年繪制的蘇黎世地圖，用了38年測量和繪制），直到20世紀末期，基于數字高程模型的計算機分析算法才開始應用于暈渲圖生產，然而基于計算機和高程模型自動生成的分析型暈渲圖在美觀和地形特征描述方面比較欠缺，往往需要依靠圖形軟件（如Photoshop）進行后期改進處理，一些制圖學家（ 制圖師記：Tom Patterson）以制作漂亮的暈渲圖而聞名。
北京易凱圖科技有限公司，專注于為地理信息和地圖制圖行業用戶提供領先的成熟產品和技術服務，基于Adobe Creative平臺我們提供了強大的GIS制圖工具——MAPublisher與Geographic Imager，可以制作比GIS更加精美的地圖產品。圍繞暈渲圖制作，我公司經過潛心研發，推出了基于3D動畫建模技術的暈渲圖制作產品解決方案——ECartoRender，可以獲得比GIS軟件更加美觀和自然的暈渲效果，還可以用于三維斜視地圖的生產，為制圖行業用戶提供更加全面的解決方案。
GIS軟件的分析算法利用DEM 生成暈渲的基本原理是：確定光源方向和角度（通常為左上方位以45度照射地面）,對每個像素，計算其坡度和坡向，然后將其與模擬的光源方向比較，向光面賦淺色調，背光面賦深色調。這種方法通常也叫山體陰影法。盡管這種方法可以很好地表示地形，但外觀卻顯得不自然或離奇，由于山體陰影法是運行在單個像素上，不考慮其他周邊環境地形的影響，算法不會考慮到周邊地形反射回來的光照影響，因而結果并不自然，可讀性不好。 下圖為北京北部的DEM在ArcGIS中的渲染結果，因為基本上所有的GIS軟件算法相同，因此結果都是大同小異。
（一）GIS軟件暈渲結果 ECartoRender產品暈渲方案借助復雜、高端的3D動畫軟件，內置更高級的基于光線追蹤原理的渲染引擎，不僅考慮直接照射的光線，還會考慮場景的環境光線影響，由于此方法基于空間上下文，因此它生成的暈渲更為自然和漂亮。與前述的分析山體陰影算法相比，基于光線追蹤方法能得到更為優質的暈渲結果。
（二）ECartoRender 暈渲結果
20世紀初期，制圖學家曾經使用石膏地形模型，設置適當的光源，并從上方向下拍照的方式來生成暈渲圖。同樣的，我們在建模軟件中設置了一個虛擬的”攝影工作室“，其中包括虛擬的地形模型、虛擬的光源和虛擬的正射相機，采用更高級的基于光線追蹤原理的渲染引擎，計算最終的成圖影像。
（三）虛擬“攝影工作室”（包括地形平面，光源，和相機） 暈渲（山體陰影）的目的是使讀者可以直觀地理解地形，我們認為，更自然的光照模擬可以使您對地形的形態有更清晰的了解。與GIS軟件生成的暈渲相比，我們的渲染結果視覺效果更加美觀，而且地貌特征更清晰，可讀性更好。
（四）與GIS軟件生成的暈渲相比，我們的渲染結果視覺效果更加美觀，而且地貌特征更清晰
山體陰影算法通常需要三個參數：太陽的高度角，太陽的方位角以及地形的垂直夸大。通過幾何計算，找出所有景觀像元上入射光的強度，然后生成灰度圖像。雖然您可以在GIS軟件中調整亮度和對比度，也可以根據自己的喜好拉伸直方圖。但只能是一些細微的調整，主體效果很難有較大的改觀。 ECartoRender暈渲工廠使用3D動畫建模軟件，在得到更加自然、美觀的暈渲結果同時，還提供了極大的靈活性：
（四）不同材質屬性的渲染結果（左上：玻璃；右上：頭發；左下：紅椿木；右下：天鵝絨）
（六）渲染時可設置材質顏色與光源顏色，以及圖像疊加 （左上：修改材質顏色；右上：修改光源顏色；左下：疊加分層設色；右下：疊加衛星影像）
（七）渲染斜視圖效果（上：45度俯視，下：30度俯視）
模式一：我們提供ECartoRender產品與生產技術流程整體解決方案 模式二：我們提供地貌暈渲生產服務（渲染工廠） 附件：
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