尝试使用python进行渲染，感觉总是不太满意，但是做都做了，还是贴出来。其实感觉ArcSence做的其实会好看很多。
01 python渲染地形图
1.1 代码展示
思路其实也很简单，就是山地阴影+光源。其它的无非就是参数调整。
import numpy as np from osgeo import gdal from matplotlib import pyplot as plt from matplotlib.colors import LightSource from mpl_toolkits.axes_grid1 import make_axes_locatable # 设置DEM路径 dem_file = "E:\\资料\\Competition\\PIE\\Sentinel1_2019\\DEM\\DEM_ZhaoDong.tif" # 换成你自己的DEDM路径 def plot1(dem_file): # 使用GDAL驱动并读取DEM数据 ds = gdal.Open(dem_file) data = ds.ReadAsArray() # 设置无效值 nodata = ds.GetRasterBand(1).GetNoDataValue() if np.any(data == nodata): data = np.ma.masked_equal(data, nodata) # 创建光源对象 ls = LightSource(azdeg=360, altdeg=30) # 创建图像和轴对象 fig, ax = plt.subplots(figsize=(8, 6), dpi=666) # 使用色带和阴影渲染DEM数据 rgb = ls.shade(data, cmap=plt.cm.gist_earth, blend_mode='hsv', vert_exag=2, dx=10, dy=10, fraction=1.05) img = ax.imshow(rgb, aspect='auto') # 添加色带(基于原始的DEM数据) divider = make_axes_locatable(ax) cax = divider.append_axes("right", size="5%", pad=0.05) img2 = ax.imshow(data, cmap=plt.cm.gist_earth) # 仅仅用于色带 fig.colorbar(img2, cax=cax, orientation='vertical') img2.remove() # 在创建色带后删除 # 设置轴标题 ax.set_title('DEM (Shaded)') # 展示图像 plt.show() # 执行函数绘制地形图 plot1(dem_file)
1.2 重点讲一下阴影和光源的设置。
# 创建光源对象 ls = LightSource(azdeg=360, altdeg=30) # 创建图像和轴对象 fig, ax = plt.subplots(figsize=(8, 6), dpi=666) # 使用色带和阴影渲染DEM数据 rgb = ls.shade(data, cmap=plt.cm.gist_earth, blend_mode='hsv', vert_exag=2, dx=10, dy=10, fraction=1.05) img = ax.imshow(rgb, aspect='auto')
其中的创建光源对象，LightSource函数需要传入两个参数，azdeg(光源方位角:默认315°)和altdeg（光源高度角:默认45°）；具体图示如下（源ArcGIS）：
实际上，就是光源在你的哪个方向（光源方位角），有多高（光源高度角）？
1.3 如何使用阴影进行进行渲染？
ls.shade方法需要传入DEM数据(data)、色带(plt.cm.gist_earth）、blend_mode(hsv,类似一种色调可能，但是实际上它是一种颜色的混合方式，在ENVI中有HSV混合、RGB等)、vert_exag(高度的夸张系数,因为它渲染是按照DEM高度进行渲染的，如果DEM本身就没有什么起伏，那么看起来的效果和2D没有什么区别，如果你想要使DEM的高度进行拉伸使其更具三维效果，你可以设置这个参数，这个和ArcSence的垂直夸大系数基本没有区别)、dx和xy（数据的分辨率，用于计算阴影的方向，设置高一些），fraction（阴影的不透明度）。
这是专业一点的回答：
data: 要渲染的DEM数据。
cmap: 色带（colormap）用于将高度值映射为颜色。这里使用plt.cm.gist_earth色带，它模拟了地球表面的颜色。
blend_mode: 颜色混合模式，默认为'hsv'。可选的混合模式有'soft'、'overlay'和'hsv'。
vert_exag: 高度的垂直放大因子，用于控制DEM的垂直拉伸，默认为1.0。
dx, dy: 数据的水平和垂直分辨率，用于计算阴影的方向。默认情况下，它们分别为1。
fraction: 阴影的不透明度，默认为1.0（完全不透明）。
ax.imshow(): 在轴对象上绘制图像。rgb是通过阴影渲染生成的RGB图像。
aspect='auto': 图像的纵横比，设置为'auto'以自动调整。
这是出的效果图（不特别好看）：
02 ArcMap+ArcSence渲染地形图
其实它渲染的也不是很满足我的要求，我想要是下面这个样子的，但是目前为止我暂时还不知道如何去制作，我猜测需要使用一些专门的3D渲染软件例如Blender、PS(3d map generator)等会得到更好的效果，当然ArcMap pro的效果相对于ArcMap应该会更好，也可以尝试。
首先，我们要实现的就是python代码所实现的，实际上还是灯源+阴影。阴影的话我们使用ArcMap(ArcSence其实也可以)的山地阴影工具基于DEM数据进行山地阴影的生成；至于灯源的话我们需要使用到ArcSence进行设置了。
还有一件事，那就是python是直接使用阴影生成了一个渲染好的地形图，但是我们初窥可以发现，将DEM(顶层)与山地阴影(底层)两幅影像进行叠加可以达到这种效果，不过需要将DEM的透明度调整为45%左右，其他的参数也需要调整。
接下来直接实操吧。
2.1 山地阴影的制作
我直接在ArcSence中制作了。
2.2 基本高度和偏移
如果你设置完上述之后，DEM和山体阴影还是没有三维效果，那么你可以尝试下面的操作：
2.3 图层叠加和透明度等参数的设置
这种调整因人而异，每一个人的感觉都是不一样的，大家只要自己包括周围人觉得差不多，那就是调的差不多了。
DEM的显示参数如下：
2.4 渲染的设置
其实，2.3步骤做完了，基本上你可以看到渲染的效果，但是我们还可以进一步渲染。
基本上做完你可以看到如下效果了：
2.5 其它设置
其实做完2.4基本上就完成了地形图的渲染，但是这里还有一些其它的设置。
如何将渲染的地形图输出呢？
最后看一下输出的效果吧。
但是其实这些还是不满足我的要求，我想要的是下面这个样子，不过暂且满足吧。
（包含中国的三维渲染地形图）
（西南地区山地）
