Cos’è il workflow descritto da Esri: dai dati GIS al file STL stampabile
Stampare un quartiere o un centro città in 3D è un’idea comune tra maker, urbanisti e scuole, ma spesso il collo di bottiglia è trasformare dati geospaziali in una mesh “pulita” e pronta per lo slicer. Esri (azienda dietro la piattaforma ArcGIS) descrive un flusso operativo per ottenere edifici e terreno da una scena 3D ArcGIS e arrivare a un file STL adatto alla stampa 3D. Il punto chiave è sfruttare un’applicazione open source, il City Download Portal, basata su ArcGIS Maps SDK for JavaScript, che scarica i modelli 3D da una web scene e li esporta (di base) in GLB (glTF binario), un formato ampiamente usato nel 3D. Successivamente, una variante del portale estende l’export fino a STL direttamente nel browser, evitando passaggi manuali in software esterni.
Gli attori e i componenti: Esri, ArcGIS Pro, ArcGIS Online/Enterprise, City Download Portal
Il flusso si appoggia a tre “blocchi” dell’ecosistema Esri:
-
ArcGIS Pro per preparare i dati e costruire oggetti 3D coerenti (chiusi e pubblicabili).
-
ArcGIS Online o ArcGIS Enterprise per pubblicare i layer e la scena 3D consultabile da browser.
-
City Download Portal per interrogare la scena, ritagliare un’area (bounding box) e generare il modello 3D scaricabile.
Nella logica del portale, vengono eseguite due interrogazioni: una per ottenere l’elevazione e generare la mesh del terreno (ground mesh), l’altra per scaricare gli edifici come geometrie 3D da un 3D Object Feature Layer. In base a come è condivisa la scena, può essere necessaria autenticazione.
Perché GLB prima e STL dopo
Il City Download Portal esporta inizialmente in GLB, cioè la forma binaria di glTF. GLB è comodo per trasferire mesh 3D sul web e aprirle in molti strumenti di modellazione. Tuttavia gli slicer e i flussi tipici di stampa 3D lavorano spesso con mesh triangolate come STL. Per questo, nel workflow descritto da Esri, il portale viene esteso per convertire GLB→STL nel browser. La conversione è realizzata usando librerie web 3D: Esri cita esplicitamente l’uso di Three.js per leggere il GLB e produrre un STL. In più, viene aggiunta un’opzione utile per la stampa: una base estrusa sotto il modello, per avere un appoggio piatto e stabile sul piatto di stampa.
Da dove arrivano i dati degli edifici: Overture Maps (Buildings e Building Part)
Per costruire i volumi degli edifici servono attributi di altezza. Nel tutorial di Esri la sorgente è Overture Maps Foundation, usando l’Overture Maps Explorer per scaricare dati in GeoJSON relativi a buildings e, quando necessario, building_part. Il motivo è pratico: questi dataset includono attributi utili a generare estrusioni in 3D. Overture rende disponibili dataset tematici e documenta in modo specifico lo schema e l’accesso ai dati per buildings e building_part. Sul tema licenze, Overture indica che il tema Buildings è distribuito sotto ODbL in varie release note e documentazioni collegate.
Preparazione in ArcGIS Pro: da GeoJSON a poligoni e poi a solidi 3D
Una volta scaricati i GeoJSON, ArcGIS Pro viene usato per trasformare e “ripulire” i dati prima della pubblicazione:
-
Conversione dei GeoJSON in feature: lo strumento “JSON To Features” trasforma i file in layer poligonali (Buildings e Building Parts).
-
Impostazione dell’elevazione: se i layer non risultano visibili o appaiono al livello sbagliato, si imposta l’elevazione su altezza assoluta (absolute height).
-
Estrusione: si estrude ciascun layer usando il campo height (unità in metri, nel caso mostrato).
In questa fase si ottiene una rappresentazione “2.5D” (poligoni estrusi), utile visivamente ma non ancora ideale come “oggetto 3D chiuso” da esportare.
Rimozione delle sovrapposizioni: quando Buildings e Building Parts si “pestano i piedi”
Un problema tipico dei dataset edilizi è la sovrapposizione tra l’impronta dell’edificio e le sue parti (ad esempio, corpi di fabbrica separati o sezioni con altezze diverse). Nel flusso mostrato da Esri, dopo l’estrusione si esegue una selezione spaziale: con Select by Location si individuano i Buildings che intersecano i Building Parts e si eliminano i Buildings “ridondanti”, lasciando poi la combinazione finale più coerente. Questo passaggio è importante perché una mesh stampabile tollera male geometrie duplicate o interpenetranti: possono generare superfici non manifold, errori nello slicer o pareti interne inutili.
Unione dei dataset e conversione a “multipatch”: il passaggio che chiude i volumi
Dopo aver eliminato le sovrapposizioni, i layer vengono uniti con Merge in un unico dataset. Poi arriva uno dei passaggi più tecnici: “Layer 3D To Feature Class”, che prende i poligoni estrusi e li converte in multipatch, cioè geometrie 3D più adatte a rappresentare modelli chiusi all’interno di ArcGIS Pro. In pratica è il salto da una simbologia estrusa a una geometria 3D vera e propria, più robusta per esportazione e pubblicazione.
Da multipatch a 3D Object Feature Layer: aggiungere i formati 3D (GLB / glTF) e preparare la pubblicazione
Perché il City Download Portal possa interrogare e scaricare correttamente gli edifici, Esri porta i multipatch a diventare un 3D Object Feature Layer. Il tutorial utilizza lo strumento “Add 3D Formats To Multipatch”, che collega alla feature class uno o più formati 3D (tra cui .glb e .gltf). La documentazione Esri descrive questo tool come la funzione che converte di fatto un multipatch in un 3D object feature layer tramite tabelle associate e formati 3D collegati.
Dopo questo, in ArcGIS Pro si pubblica il layer come Web Layer e si abilita l’operazione Export Data (se si vuole consentire agli utenti di esportare), quindi si lascia completare la cache/ottimizzazione della scena.
Download finale dal browser: bounding box, scelta formato e opzione base terreno
Completata la pubblicazione, si apre la scena nel browser e si passa al City Download Portal. Qui l’utente imposta un’area di interesse tramite bounding box e può scaricare il risultato come GLB oppure come STL (nel fork esteso). È disponibile anche un’opzione per includere una base (estrusione verso il basso del terreno) così da ottenere un “basamento” stampabile, utile quando il terreno ha dislivelli o quando si vuole un modello tipo plastico architettonico. Esri segnala anche un limite operativo: possono essere esportati solo contenuti che espongono geometrie 3D complete come 3D Object Scene Layers / 3D Object layers, mentre layer standard non convertiti non funzionano finché non vengono portati nel tipo corretto.
Licenze e attribuzione dei dati: cosa ricordarsi prima di pubblicare o condividere i modelli
Nel post di Esri viene riportata un’attribuzione che include contributori come OpenStreetMap e Overture Maps Foundation, con riferimento a licenze come ODbL e CC BY 4.0 “dove applicabile”. In generale, OpenStreetMap chiarisce che i dati sono open data sotto Open Database License (ODbL) e richiedono attribuzione ai contributori. Se si distribuiscono STL o modelli derivati, è quindi prudente includere una nota di attribuzione e verificare le condizioni specifiche del dataset usato (OSM/Overture o altri).
