ArcGIS三维入门(4-2)ArcGIS三维性能优化之硬盘缓存优化

本文介绍三维数据硬盘缓存优化的方法。

硬盘缓存是每个在 ArcGlobe图层生成的一些缓存瓦片文件,可以帮助您提高数据显示和浏览的效率。

设置磁盘缓存的默认位置

每一个 ArcGlobe图层都生成为一个对应的硬盘缓存,其缓存文件的名字一般由图层的名字和全球唯一标识组成(如:dem_img_FF5D3DC1-3B47-4F42-87E0-B1489D33EC45)。硬盘缓存存储于 ArcGlobe 的缓存目录下,通过菜单Customized ->ArcGlobe Options 中,Display Cache 设置用于保存这些缓存的文件位置和硬盘缓存存储空间。如图

ArcGlobe 将在文件位置后面自动添加一个 \GlobeCache后缀,缓存文件主要存储于此目录下面。

修改缓存目录后,添加到 ArcGlobe的所有新图层都会将其磁盘缓存保存在此目录下;更改默认位置后,现有的缓存数据不会移动。此外,如果对图层进行简单的更改(如更改符号系统),则缓存将在其原始位置进行再生。但是,如果刷新图层因而生成新的图层标识符,图层的缓存将会保存到新的默认位置。

一般建立 Globe 文档时,首先应设置好,缓存目录的位置。并且数据量比较大时,应该增加Maximum size 大小。

硬盘缓存类型

硬盘缓存根据缓存生成的方式分为:按需缓存、部分缓存和全部缓存三种类型。 按需缓存是当您首次浏览在 ArcGlobe层时,按照缩放到的位置和距离生成的当前尺度下的磁盘缓存。下次重复访问这些地区时访问时间更快了,这是因为硬盘缓存已经在首次访问时被缓存下来了。如果创建高性能的导航效果,手动创建硬盘缓存是十分必要的。右键单击需要创建硬盘缓存的图层,单击 Generate Data Cache,如图所示:

在弹出的 Generate Cache 对话框上,设置生成缓存设置详细程度 (LOD) 范围。滑尺上的每个刻度都表示将要计算的单独详细程度。要创建全部缓存,可将从 LOD 从 LOD 滑块设置为最大比例(即“远”),将至 LOD 至 LOD 滑块设置为最小比例(即“近”)。如图所示:

如果详细程度未处于最大比例,则将构建数据的局部缓存,剩余等级将按需缓存。如图

注:(1)对于影像数据、高程数据建议建立全部缓存,其中高程数据在利用 ArcGIS Server 发布 Globe Service 时一定要建立全部缓存。

(2)对于矢量(Draped)建议依据实际需求建立局部缓存。另外,可以在矢量属性对话框中General 选项卡中,点击 Feature Properties 设置合理的比例,如图所示。

设置比例尺要参考 Convert symbol point unit to 中栅格化的数值,根据实际的数据确定合理的比例尺,然后建立全部缓存。

(3)、矢量(3DVector)、注记(Annotation)、多面体(Multipatch)依据数据情况选择合适的比例尺,然后在此比例尺下建立全部缓存。

硬盘缓存格式

ArcGlobe 支持两种磁盘缓存格式:JPEG 和 DXT。对 ArcGlobe缓存中的数据进行压缩可以减小占用的磁盘空间。所采用的默认压缩格式为JPEG(16 位色彩格式)。DXT 则是图形卡硬件支持的一种替代格式。在配有较新版图形卡的计算机上,DXT 缓存不必在渲染前解压缩。但 JPEG 缓存却需要在渲染前解压缩,因此将存在性能开销。具有 16 位色彩格式的 JPEG 缓存数据要求每像素占 2 个字节内存,而 DXT 缓存数据则要求每像素仅占 1 个字节内存。这意味着,DXT 数据所占用的图形内存只占 JPEG 16 位色彩数据所占用图形内存的一半。但 DXT 缓存所占用的磁盘空间通常比 JPEG 缓存大 8 到 12 倍。如果计算机所使用图形卡版本较低,则可能本身并不支持 DXT 格式。在此类情况下,ArcGlobe 将使用仿真软件代替硬件,以便计算机支持 DXT 缓存,但使用 DXT 磁盘缓存选项并不会提高性能。版本较新的计算机则可以实现 DXT 格式的硬件支持,因此适合使用 DXT 缓存选项。如果注重应用程序的性能,则建议使用该格式。决定 JPEG 和 DXT 缓存性能差异的一个关键性因素是数据范围。对于局部域范围内的图像数据,DXT 缓存的渲染速度比 JPEG 缓存最多可快 40%(以每秒的帧数衡量)。但是,如果数据位于全局范围内,则两种格式之间几乎没有差异。无论数据范围如何,DXT 磁盘缓存格式与 JPEG 磁盘缓存格式的缓存生成时间相同。决定选择哪种格式的另一个关键性因素是计算机的物理内存大小。使用 DXT 缓存而非 JPEG 缓存时,ArcGlobe 将节省 10% 到 30% 的整体内存,从而在渲染大型数据集而计算机内存(RAM 和图形卡纹理内存)却有限的情况下可以提高性能。第三个也是最后一个值得考虑的因素是磁盘空间。尽管 DXT 缓存的交互性能通常比 JPEG 缓存要好,但是它所占据的磁盘存储空间却会多出很多。根据数据的不同,DXT 缓存所占用的磁盘空间比 JPEG 缓存大 8 到 12 倍。因此,应考虑是需要更好的性能还是更大的磁盘空间。

注:(1)选择建议:影像、矢量选择JPG格式;MultiPatch、3DVector, 选DXT格式 。

(2)对于Multipatch和3DVector数据,可以在图层数据Globe Display选项卡中选中Eanble rendering with compressed textures,如图

(3)ArcGIS10 增加了 Multipatch 数据的自动纹理管理机制,即根据距离降级调整纹理。可以点击 Advanced 按钮修改自动纹理设置。如图

缓存失效

缓存失效是指修改了数据的属性,导致原先产生的缓存没法重新使用,需要重新生成新的缓存。比如:修改了栅格的采样方式,栅格化要素大小,矢量的符号化,矢量栅格化单位,改变缓存格式,修改Cache路径后刷新等等,设置数据重新显示方式和效果的参数,都会导致缓存失效。

注:(1)创建数据缓存之前应该首先设定渲染显示参数,然后再创建缓存。

更新局部缓存

如果数据的某一部分已进行更新并且此数据具有此图层的完全缓存或局部缓存。更新数据时,该图层的磁盘缓存也需要更新。通过仅让受影响的区域失效,可使大部分缓存不受影响并且可根据需要重新生成已更新的部分。图层属性窗口Cache 选项卡中,点击 Advanced 按钮,打开 Adwanced Cache Management 窗口,点击 Invalidate Cache,可以删除当前范围的缓存。如图所示:

此选项可用于仅删除指定范围的图层数据缓存。将采用按需缓存方式重新填充已删除的缓存切片。也就是说,仅当在 ArcGlobe 中重新访问该区域时,才会对其进行计算。

保持缓存的连接

退出 Globe 文档是如果不保存地图文档,将导致建立好的的缓存丢失。如图

只要 ArcGlobe 文档或者图层文件就不会自动删除局部或完整缓存,这样便保留与缓存的连接。再次打开地图文档或者添加图层文件时,便可以直接使用原先创建的缓存进行可视化,如果使矢量也可以利用识别或者查找工具对进行空间分析。

退出 ArcGlobe 时删除缓存

ArcGlobe退出应用程序时删除图层的磁盘缓存。针对频繁变化的数据或服务,这样会确保后续会话呈现新显示瓦片,且有助于最大程度地减小计算机上所使用的磁盘空间。图层属性窗口 Cache 选项卡中,选中 Exiting the application or removing the layer。如图

ArcGlobe 部署

通过“ArcGlobe 部署向导”可以轻松地将 3D 文档和缓存移动到新位置。部署向导的适用情况:

  • 将 ArcGlobe 缓存换到本地计算机上的其他位置* 将成熟的 ArcGlobe 文档复制到其他计算机* 准备使用 ArcGIS Server Globe 服务将 ArcGlobe 文档发布到 Web* 为现有的 globe 服务 3D 视图使用新的缓存位置* 将现有的 ArcGlobe 文档及其缓存数据存档* 将 3D 文档重新连接到使用 Windows 工具移动的缓存

即使缓存未被复制而只是指向了某个新位置,该向导也会确保为 ArcGlobe文档中的所有图层创建最小的缓存结构。

通过菜单Customize->Customize Mode中Command选项卡选择File->Deploy Document到工具条上,此命令即被添加到用户界面。如图所示:

单击部署文档工具,弹出地图文档部署向导,如图

根据需求选择,单击下一步,可以设置缓存的位置如图。根据不同的选择可以完成地图文档及其缓存的移动和部署。

使用硬盘缓存作为 ArcGlobe 图层

如果正在显示的数据仅用于显示目的而无需返回要素属性等 GIS信息,则可生成完整的图层缓存并将其用作断开连接的图层。单击添加数据按钮,定位到缓存目录下面,添加缓存文件下面的图层文件,即可使用硬盘缓存作为ArcGlobe 图层。如图

如果缓存图层能够连接的数据源则可以支持 Identify 和 find,不支持Select。可以在在缓存图层中 Source 中 Set Data Source 重新指定数据源。

手册目录

本手册的全部内容: ArcGIS三维入门手册

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作者:,地理小学生。
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