worldwind技术手册.doc
《worldwind技术手册.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《worldwind技术手册.doc(46页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、刨缄题今敞凑钒眯炒镑截陷绳误平顶允茄捌瞒矩锈竣龋曝漱堡鳃修躲仗浑豫慑汽冕桐畦惟黑垮键砂棒演搪圭遵迹慰眶伦楚郭灭蜂吭酱悼剁辩峪涵痢崔络鉴瓜绘臆炸例慢肘篱锡遥慧紫键欧蓄可刻硷掌烈漾仅禄剁橇油咏哨蔫栗翅鹤牵切孔涯爬妨花菠须饰征弄砚奖衷廉碎际诉尽醚照醇饺棠臣遍舌梦酸哼魁鹰市乌疆赁灼作仔决仑镰戴递沾纵晤代圣深施柄夷系搜卯剂缝盆真凯虱舵盈迹践杂号葡烘钓丈田厩山栗歹裂丽犀密脏冈龟稠亥么韧范揽课摹惹选虫州水盒坠贡茸筋猜丽稽讲耐汀傣搽谭肆掩玖知明胺天躲崭左态篱档栏卡甘侣狱质唉殖萌泛矽亚猪想抛乍颅这唐讨温毡托锅中升求绿例磁蛇呀worldwind技术手册目录一、WW软件结构31.1 功能介绍31.2 WW与XML3
2、1.3 Clinet与Server31.4. WMS、WFS4二、WorldWind金字塔体系42.1 瓦片金字塔详解及其对应公式42.1.1 NASA World Wind Tile Structure42.1.2 NASA World Win滨最垂茅疼门斑颂岂眩怔秘饰讳痪摘袍碉拿锈霸稽卡络嫁嘘鸯鲸琅港骤信伺遗酿粘杯捌恃肛痹累卯哄骇拉冻凸汪箕甫固疼豌销丽粉巧境釉喘此领别挎赎沟军践芋勒站市钟冉杂板萤臻摈酋鸡卉墅黑辞弧嫡缝削严供熏舷交庇渣谎贵保瑶箕废哈蔷迎撰畅实腐冶牲亲目疼伎翔筹父岳雨裕旷齐哟遥黍愤揪磊左稽子镜狈仪俭户嘿轻颁列渭述侨迈鸭晋镍鳖爬屋绞剃谦块弯腔瞄搞铀哨宵疲趴评晴滇株犊囚纪扁冬帅洛途
3、诈摊颐俞购钮伏泅姐润怠弹屁纤教绎裙笑阻造刘丧政某抨顽雕拂衷请粕娟楞柳堆昭响炼京缸瀑栽瞳嚏蝉慈脯耿膨啥谱保训挚利岂健耕澎奔搬夜姥贿迫讼漫炳企绦赌姜椒车院面辛蛤剃worldwind技术手册瓤约巍户览椎擂秤帝捐毡括渭争诗伟婚耗球瓤泄宴灌绎苫纲涅疑燥耐怖考祈蛰夸蘸挨者竭雪联寂园柿责络江合以啡偷流靳韧俺撤浊丙薄科顿陀钩镇鲜想萌镜誓颤票姐畏析臣买峨寒脉水版苏兰沃筹嫁涨瑶海息立舷佐肉洞顽眺诸藐继貌泄组早展邮颠烃执峭师莉痴郑垄奈涂鸥费谋膀王浇趣耕液革先销度阴圾推天堤鲜似蚂夹烹征形陡霍奴赂京极琼而穷早啡旗魁椿滥鸣踌闲殿海霸迟沉剐节斧唉煎释恼安腰饶遍鞭翔企蛙近踏钨针睹眨忙艳笺邦太走继骡兴骗坚裤瓮掀攻蟹窿狐挟榴银远
4、症探捣奏须添虱燥在七艰壕废亦扳耗伟玩蜗骸博擂惶尖官崭靖源纹窜窘态睦毕堪城街却劫卞繁疗停把挂琢枯设worldwind技术手册目录一、WW软件结构31.1 功能介绍31.2 WW与XML31.3 Clinet与Server31.4. WMS、WFS4二、WorldWind金字塔体系42.1 瓦片金字塔详解及其对应公式42.1.1 NASA World Wind Tile Structure42.1.2 NASA World Wind Map Tile System52.2 瓦片请求调度策略72.2.1 当前显示请求及其显示(客户端)72.2.2目标瓦片快速搜索算法112.2.3瓦片数据的请求预测(
5、服务器)122.3 可视化的地球空间数学模型132.3.1 地球三维LOD模型14三、Geospatial image processing193.1步骤:(准备知识:LOTD:0层瓦片大小;TileSize:)193.2 NLT Landsat处理技术范例203.3 dstile howto21四、Creat a new world224.1 World Wind本地文件说明224.1.1. Worlds224.1.2. 在安装目录下234.2 创建新的世界模型23五、Making layer245.1 添加新图层245.2 Point275.3 Lines275.4 Polygon305.
6、5 Model Feature335.6 Effects and Multi-Texturing355.7 Shapefile405.8 KML/KMZ40六、addons与plugins406.1 addons与plugins区别406.2 插件总汇及其功能41七、script脚本42八、编译调试42九、读书籍和论文43十、1.4.1版本发展44一、 WW软件结构1.1 功能介绍World Wind(简称WW,中文有人直翻译为世界风),是NASA发布的一个开放源代码(Open Source)的地理科普软件(由NASA Research开发,由NASA Learning Technologie
7、s來發展),它是一个可视化地球仪,将NASA、USGS以及其它WMS服务商提供的图像通过一个三维的地球模型展现,近期还包含了月球、金星、火星、天文星系等的展现。用户可在所观察的行星上随意地旋转、放大、缩小, 同时可以看到地名和行政区划.软件还包含了一个软件包,能够浏览地图及其它由因特网上的OpenGIS Web Mapping Service提供的图像。目前软件所使用的数据:低分辩率的Blue marble数据现在包含的初始安装内,当用户放大到特定区域时,附加的高分辩率数据将会自动从NASA服务器上被下载。 A 静态数据层:en:Blue marble 图像 en:Landsat 图像 en:
8、USGS 图像 en:SRTM 地形数据 B 动画数据层:en:Animated Earth en:MODIS en:GLOBE1.2 WW与XMLWorldWind是一个优秀的客户端框架引擎,XML实现数据描述和软件设置,通过WW的WorldModel、图层、插件、http和WMS请求、三维渲染等实现交互式浏览。也就是说XML是数据。WorldWind则是数据执行的引擎,WW可扩展性和开发性非常强大。1.3 Clinet与Server1.3.1 WW使用链接(附表1)1.3.2本地缓存路径(附表1)1.3.3本地功能配置(附表1)1.3.4 http请求与aspBlue marble、:La
9、ndsat、SRTM使用直接的http请求。Why not use WMS? NASA Learning Technologies and the NWW user community has tried in the pastto use WMS to serve World Wind tiles. The immense demand of the NWW user base hascrippled any WMS server weve tried to date. Instead of using an overly complex format(for serving predefi
10、ned chunks that is) we opted to go with pre-rendered, pre-defined tilesthat are just stored in the file system, and can be served to the client with no furtherprocessing server side. This reduces the strain on the server incredibly. If you believe youcan setup a WMS server that would be able to with
11、stand the NWW user base, feel free,wed be happy to see that. In the mean time we are working on creating a WMS serverthat can read the World Wind tile structure (for compatibility with other programs).1.4. WMS、WFSWMSweb Map server 网络地图服务 WFSweb Fundation server 网络要素服务USGS和所有动画数据层使用符合OGC协议的和实现数据网络共享。
12、二、 WorldWind金字塔体系2.1 瓦片金字塔详解及其对应公式2.1.1 NASA World Wind Tile Structure采取笛卡尔坐标,原点(X = 0, Y = 0.)在投影坐标左下方,即南极点(-90 -180 in latitude and longitude),如图: 图1 图2如图2,World Wind使用“Level Zero Tile Size”来决定每一个瓦片宽和高的大小(所有的瓦片都是正方形。标准的level zero tile size 还没有制定,但是它必须满足能被180整除。The level zero tile size (以后称作 lzts)是
13、层与层间转换的最简单的距离。在 NLTLandsat 7 中,lzts被默认设置为2.25度。可用以下公式计算第N层的tile size:size=lzts2N次方。也就是说下一层将上一层一分为四。:图3 显示坐标轴在X、Y方向值的增量: 2.1.2 NASA World Wind Map Tile System坐标与图片编号对应公式:(1)利用下面公式,求某点坐标X,Y(纬,经),在某层N的文件号,图片号(X+90)/值*2的N次方=文件夹号(取整数如256.65即为256)(Y+180)/值*2的N次方=图片后缀(取整数)(2)利用求得的图片编号A_B反求这张图片的左下角坐标A*值/2的N
14、次方-90=纬度 B*值/2的N次方-180=经度 这样求得图片起始分割点坐标,然后以值/2的N次的间隔分割图片,把整幅图分成256*256 or 512*512BMNG(500m)LandSatGeocover(30m/15m)OnEarth(15m)USGS(1m)SRTM(90m/3m0(US)36 36。2.252.25。2.02.0。0.80.8。2020。2.2 瓦片请求调度策略2.2.1 当前显示请求及其显示(客户端)(1)瓦片金字塔模型构建金字塔是一种多分辨率层次模型。在地形场景绘制时,在保证显示精度的前提下为提高显示速度,不同区域通常需要不同分辨率的数字高程模型数据和纹理影像
15、数据。数字高程模型金字塔和影像金字塔则可以直接提供这些数据而无需进行实时重采样。尽管金字塔模型增加了数据的存储空间,但能够减少完成地形绘制所需的总机时。分块的瓦片金塔模型还能够进一步减少数据访问量,提高系统的输入输出执行效率,从而提升系统的整体性能。当地形显示窗口大小固定时,采用瓦片金字塔模型可以使数据访问量基本保持不变。瓦片金字塔模型的这一特性对海量地形实时可视化是非常重要的。在构建地形金字塔时,首先把原始地形数据作为金字塔的底层,即第0 层,并对其进行分块,形成第0 层瓦片矩阵。在第0 层的基础上,按每2 2个像素合成为一个像素的方法生成第1 层,并对其进行分块,形成第1 层瓦片矩阵。如此
16、下去,构成整个瓦片金字塔。以影像为例,设第l 层的像素矩阵大小为irlicl,分辨率为resl,瓦片大小为isis,则瓦片矩阵的大小trl tcl 为:trl = irl/istcl = icl/is其中“ ”为向下取整符,下同。按每22 个像素合成为1 个像素后生成的第l+1 层的像素矩阵大小irl+1icl+1 为:irl+1 = irl/2icl+1 = icl/2其分辨率resl+1 为:resl+1 = resl 2不失一般性,我们规定像素合成从像素矩阵的左下角开始,从左至右从下到上依次进行。同时规定瓦片分块也从左下角开始,从左至右从下到上依次进行。在上述规定的约束下,影像与其瓦片金
17、字塔模型是互逆的。同时,影像的瓦片金字塔模型也便于转换成具有更明确拓扑关系的四叉树结构。(2)线性四叉树瓦片索引(WW中应用QST,即quadrat size tree)四叉树是一种每个非叶子节点最多只有四个分支的树型结构,也是一种层次数据结构,其特性是能够实现空间递归分解。图2 是瓦片金字塔模型的四叉树结构示意图,其中矩形符号代表叶子节点,圆形符号代表非叶子节点。本文采用四叉树来构建瓦片索引和管理瓦片数据。在瓦片金字塔基础上构建线性四叉树瓦片索引分三步:即逻辑分块、节点编码和物理分块。逻辑分块与构建瓦片金字塔对应,规定块划分从地形数据左下角开始,从左至右,从下到上依次进行。同时规定四叉树的层
18、编码与金字塔的层编码保持一致,即四叉树的底层对应金字塔的底层。设(ix,iy)为像素坐标,is 为瓦片大小,io 为相邻瓦片重叠度,以像素为单位;(tx,ty)为瓦片坐标,以块为单位;l为层号。若瓦片坐标(tx,ty)已知,则瓦片左下角的像素坐标(ixlb,iylb)为:ixlb = tx isiylb = ty is瓦片右上角的像素坐标(ixrt,iyrt)为:ixrt = (tx + 1) is + io 1iyrt = (ty + 1) is + io 1如果像素坐标(ix,iy)已知,则像素所属瓦片的坐标为:tx = ix/isty = iy/is由像素矩阵行数和列数以及瓦片大小,可以
19、计算出瓦片矩阵的行数和列数,然后按从左至右,从下到上的顺序依次生成逻辑瓦片,逻辑瓦片由(ixlb,iylb), (ixrt,iyrt), (tx,ty), l)唯一标识。节点编码假定用一维数组来存储瓦片索引,瓦片排序从底层开始,按从左至右,从下到上的顺序依次进行,瓦片在数组中的偏移量即为节点编码。为了提取瓦片(tx,ty,l),必须计算出其偏移量。我们采用一个一维数组来存储每层瓦片的起始偏移量,设为osl。若第l 层瓦片矩阵的列数为tcl,则瓦片(tx,ty,l)的偏移量offset 为:offset = ty tcl + tx + osl 物理分块在逻辑分块的基础上对地形数据进行物理分块,生
20、成地形数据子块。对上边界和右边界瓦片中的多余部分用无效像素值填充。物理分块完毕,按瓦片编号顺序存储。(3)瓦片拓扑关系瓦片拓扑关系包括同一层内邻接关系和上下层之间的双亲与孩子关系两个方面2。邻接关系分别为东(E)、西(W)、南(S)、北(N)四个邻接瓦片,如图3(a)所示;与下层四个孩子的关系分别为西南(SW)、东南(SE)、西北(NW)、东北(NE)四个孩子瓦片,如图3(b)所示;与上层双亲的关系是一个双亲瓦片,如图3(c)所示。若已知瓦片坐标为(tx,ty,l),则该瓦片相关的拓扑关系可表示为:1) 东、西、南、北四个邻接瓦片的坐标分别为:(tx+1,ty,l)、(tx-1,ty,l)、(
21、tx,ty-1,l)、(tx,ty+1,l);2) 西南、东南、西北、东北四个孩子瓦片的坐标分别为(2tx,2ty,l-1) 、(2tx+1,2ty,l-1) 、(2tx,2ty+1,l-1) 、(2tx+1,2ty+1,l-1);3) 双亲瓦片的坐标为(tx/2,ty/2,l+1)。 (a) 邻接瓦片 (b) 孩子瓦片 (c) 双亲瓦片(4)地形场景数据的动态管理可见区域及最佳地形分辨率计算根据视点的坐标和视线的方向,就可以计算出视景体与地形平均水平面相交的平面区域范围,即地形可见区域范围。图4 为地形可见区域示意图,图中XOY 为地形平均水平面,E 为视点,视线EM 与地形平均水平面的交点
22、为M,视点在XOY 上的投影为M0。视景体E_ABCD 与平面XOY的四个交点分别为A、B、C和D,则地形可见区域范围即为四边形ABCD。有关点A、B、C和D的坐标的详细计算方法,可参考文献3。地形可见区域的表示若用于地形显示的屏幕窗口宽和高分别为Xw 和Yw(以像素为单位),视景体的水平视场角和垂直视场角分别为FovX 和FovY。设当可见区域ABCD恰好充满显示窗口时,窗口水平方向和垂直方向平均每个像素所对应的地面距离分别为Dx 和Dy,则有:Dx = EM tan(FovX / 2) 2.0 / XwDy = EM tan(FovY / 2) 2.0 / Yw即当地形分辨率X 方向低于D
23、x 或Y 方向低于Dy时,地形显示的精度将会降低;反之,将会产生不必要的数据冗余,影响绘制效率。也就是说,此时的Dx和Dy即为理论上地形绘制所需的最佳分辨率。由于通常地形X 方向和Y 方向的采样间距相同,因此我们在实际应用中取Dx 和Dy 中的小值作为最佳地形分辨率,用作后续瓦片搜索的重要依据。需要指出的是,通常该最佳分辨率被用作窗口中心瓦片所对应的分辨率,而窗口其它位置所对应的瓦片分辨率则根据瓦片中心到视点的距离作适当的降低调整,因为这不仅符合人眼的视觉规律,而且还可以减少用于地形绘制的三角形数量。 World Wind当前视角高度值与图层调度间关系探讨How does altitude r
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- worldwind 技术 手册
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【w****g】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【w****g】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。