Сложность: для тех, кто уже ориентируется в QGIS и знает, что такое ЦМР и как менять стили слоев.
Версия QGIS на скринах: 3.36
Это статья для тех, кто любит 3D-эффекты на карте и хочет узнать больше про интересные трюки визуализации в QGIS. Мы продолжаем вдохновляться работами Джона Нельсона для создания интересных карт и сделаем эффект тумана на карте с теневым рельефом.
Эффект тумана на карте можно сделать для того, чтобы передать особенности погоды и условия местности. Он также добавит теневому рельефу реалистичность, сглаживая резкие тени. А если вы хотите создать особенную атмосферу на своей карте с теневым рельефом, то эффект тумана может придать карте более мистический или сказочный вид.
Ниже один из вариантов конечного результата, а в конце статьи есть и другие примеры результата с описанием, как их получить.
Источники и необходимые слои
Как появился этот метод
Картограф Джон Нельсон, которого мы не раз уже упоминали в блоге, вдохновился стилями швейцарского картографа Эдуарда Имхофа, а особенно оттенками и атмосферой его рельефа. Он попытался повторить стиль Имхофа в ArcGIS и поделился в своем блоге экспериментами. Там он показал, как стилизовать рельеф в полупрозрачную дымку, напоминающую технику сфумато, которая сглаживает резкие края.
Дэвид Джордан в своем блоге воспроизвел этот эффект в QGIS, но уже не копировал оттенки с карт Имхофа, а добавил реализма, используя космоснимки как подложку.
Мы повторили этот метод в QGIS, добавив к нему советы по оформлению и конкретные комбинации для разной атмосферы :) Но если вам интересна тема оформления 3D-рельефа, обязательно почитайте оригинальные статьи Джона и Дэвида.
Что понадобится
Цифровая модель рельефа (ЦМР). Для карты крупного масштаба можно скачать ее через плагин SRTM Downloader, а для мелкого — взять Blue Earth Bathymetry на сайте Тома Паттерсона. Для статьи использованы только эти два источника, но вы можете выбрать любую другую модель рельефа.
Базовая карта. Подключите подложку с помощью плагинов QuickMapServices (QMS) или HSCMGIS. Выберите в верхней панели меню "Интернет" — QuickMapServices — поиск в QMS — в поиске наберите нужный вам слой и нажмите на "Добавить". В шагах ниже использован ESRI Imagery, но в дополнительных примерах есть также Bing и спутниковый снимок Landsat с EarthExplorer
Создаем теневой рельеф
Для создания тумана на карте нам нужно будет настроить два слоя: теневой рельеф и сам слой с эффектом тумана. Здесь мы кратко опишем создание теневого рельефа, а более подробно про теневой рельеф в QGIS читайте в отдельной статье.
Создаем объемный рельеф
Подгрузите базовую карту и слой ЦМР. Щелкните правой кнопкой мыши на слой ЦМР и откройте свойства слоя. Выберите раздел "Стиль" — в этом разделе в поле "Изображение" нужно выбрать тип "Теневой рельеф".
В этом же окне выберите высоту и азимут. Хорошие варианты могут получиться, если проставить высоту 35 градусов, а азимут 300 градусов, но для каждого ландшафта есть свои удачные значения. На примере с фрагментом Уральских гор азимут равен 75 градусов — так долины не скрыты под тенями гор. Нажимаем на "ОК", и теневой рельеф готов.
Если ваша карта получилась слишком темной, снизьте в настройках значение в поле "Масштабирование по Z" — в случае проекции EPGS:3857 на скриншоте оно равно 0,005 (если интересно, что все это значит, читайте статью про то, как работает Z-factor и как выбирать его значения). А еще можно менять яркость и контраст.
Стандартный вариант — выбрать для теневого рельефа режим смешивания "Умножение" и оставить подложку без изменений. Если мы в разделе "Отрисовка" оставим у рельефа режим смешивания "Обычный", как на скриншоте выше, тогда нам нужно будет добавить базовую карту поверх теневого рельефа и задать режим смешивания "Умножение" в ее настройках. Разницы между этими подходами почти нет, но это дает возможности для некоторых дополнительных экспериментов.
Теневой рельеф готов!
Добавляем на карту туман
Чтобы создать туман, нам нужно продублировать этот же слой ЦМР: нажмите правой кнопкой мыши на слой — выберите пункт "Дублировать слой". Новый слой можете переименовать в "Туман", чтобы не запутаться. Поставьте его выше слоя теневого рельефа.
Откройте свойства нового слоя "Туман" и в разделе "Стиль" в поле "Изображение" выберите тип "Одноканальное псевдоцветное".
Теперь самое интересное: цвета. Нажмите на поле "Цветовой ряд" в открывшемся окне "Выбрать градиент", и вы увидите множество цветов вдоль градиента, которые нужно настроить. В простом варианте оставьте здесь только два. Для этого нажмите на каждый и кнопкой Delete удаляйте цвета между "Цветом 1" и "Цветом 2".
Теперь нам необходимо настроить всего два цвета. Нажмите на поле "Цвет 1" (левый градиент) и установите значения цвета вашего тумана. Цвет может быть любым, но если сомневаетесь, попробуйте набрать в поле "код HTML" светло-серые оттенки "#c4dee6" или "#aac1c8". Здесь можно также изменить непрозрачность до 75%.
"Цвет 2" (правый цвет градиента) настраивается так же, только непрозрачность установите 0%. Теперь оба цвета настроены корректно.
Закройте окно "Выбрать градиент" и в окне "Свойства слоя" нажмите "ОК". Теперь на нашей карте есть эффект тумана!
Если туман получился слишком плотным, можем изменить общую прозрачность слоя в окне "Свойства слоя", в разделе "Непрозрачность". Можно еще установить значение "нет данных", чтобы в определенных значениях не было тумана.
Еще один совет: добавляйте опорные точки в градиенте и лучше управляйте тем, на каких значениях туман более густой.
Меняем эффекты
Это всего лишь быстрая и простая карта. Есть много других возможностей улучшить туман, сделать его более мистическим или наоборот реалистичным.
Результат зависит от:
базовой карты, которую вы выбрали;
режимов смешивания — и для теневого рельефа, и для тумана, и для базовой карты;
оттенков тумана.
Поиграйте с цветом слоя тумана и его непрозрачностью, поменяйте настройки яркости нижнего слоя отмывки. Можно даже взять по две копии базовой карты, две копии теневого рельефа и две копии тумана — на каждой из копий своя прозрачность и режимы смешивания. В результате у вас получится необычная карта!
Чтобы продемонстрировать, вот три примера с примерными настройками.
Пример 1 — простой и естественный
Туман: зеленый туман #a5dab6, непрозрачность 50% Подложка: космоснимок Landsat, композит в натуральных цветах, режим смешивания "Умножение" Рельеф: SRTM, теневой рельеф с параметрами как на скринах выше, но яркость +20, а контраст -10.
Туман от 0 до 100 м непрозрачность 60%, а дальше постепенно снижается в высоту Рельеф Blue Earth Bathymetry, непрозрачность 60%, высота 45, азимут 345, РС "Умножение" Подложка ESRI Imagery — РС "Обычный", непрозрачность 75%
Пробуйте новое, не стесняйтесь экспериментировать с оттенками, прозрачностью и режимами смешивания! В любой ситуации можно просто дублировать слой, поменять его режим смешивания, прозрачность, яркость/контраст/оттенок, и это сделает картинку интереснее. Главное — сохраняйте проект на удачных комбинациях, чтобы легко их воспроизвести :)