网站怎么赚钱的,提升网站转化率,企业网站排名,网站建设时间进度表一、QT下OpenGL框架的初始化
OpenGL的介绍我在这里就没有必要介绍了#xff0c;那OpenGL和QT的结合在这里就有必要先介绍一下#xff0c;也就是怎么使用QT下的OpenGL框架。要想使用QT下的OpenGL框架#xff0c;就必须要子类化QGLWidget#xff0c;然后实现。
void initia…一、QT下OpenGL框架的初始化
OpenGL的介绍我在这里就没有必要介绍了那OpenGL和QT的结合在这里就有必要先介绍一下也就是怎么使用QT下的OpenGL框架。要想使用QT下的OpenGL框架就必须要子类化QGLWidget然后实现。
void initializeGL(); //初始化窗口void paintGL(); //画窗口 void resizeGL( int width, int height ); //重置窗口这三个函数就可以了第一个函数是初始化OpenGL的函数函数如下void GeoGLWidget::initializeGL(){//initglew();glewInit();glClearColor(0.0, 0.0, 0.0, 0.0);//glClearColor(1.0, 1.0, 1.0, 1.0);glShadeModel(GL_FLAT);glEnable(GL_LINE_SMOOTH);glEnable(GL_DEPTH_TEST);glDepthFunc(GL_LEQUAL);glHint (GL_LINE_SMOOTH_HINT, GL_DONT_CARE);//启用顶点数组glEnableClientState(GL_VERTEX_ARRAY);glEnable(GL_BLEND);glBlendFunc(GL_SRC_ALPHA, GL_ONE_MINUS_SRC_ALPHA);glEnable(GL_LINE_SMOOTH); const GLubyte* OpenGLVersion glGetString(GL_VERSION);//返回当前OpenGL实现的版本号const GLubyte* name glGetString(GL_VENDOR);const GLubyte* pszRender glGetString(GL_RENDERER);const GLubyte* pszGluVersion gluGetString(GLU_VERSION);gluGetString(GLU_EXTENSIONS);const GLubyte *glslVersionglGetString(GL_SHADING_LANGUAGE_VERSION );GLint nMaxStack 0;glGetIntegerv(GL_MAX_MODELVIEW_STACK_DEPTH,nMaxStack);printf(%d,nMaxStack);if ( ! GLEW_ARB_vertex_program ){fprintf(stderr, ARB_vertex_programis missing!\n);}//const GLubyte*glslVersion glGetString(GL_SHADING_LANGUAGE_VERSION);printf(%s\n,glslVersion);//获得OpenGL扩展信息const GLubyte *extensions glGetString(GL_EXTENSIONS);GLint nExtensions;glGetIntegerv(GL_NUM_EXTENSIONS, nExtensions);}第二个函数就是来实现绘图操作的函数void GeoGLWidget::paintGL(){glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);glColor3f(0.0, 1.0, 0.0);glLoadIdentity();glEnable(GL_POINT_SMOOTH) ;glLineWidth(2.0f);glFlush();}第三个参数就是窗口大小变化的重绘函数基本的函数实现如下void GeoGLWidget::resizeGL( int width, int height ){if ( height 0 ) { height 1; }int nWidth width height ? width: height;glViewport(0, 0, /*0.5**/(GLint)width, /*0.5**/(GLint)height); glMatrixMode(GL_PROJECTION ); glLoadIdentity();GeoEnvelopegeoEnv;m_poLayer-GetEnvelope(geoEnv);if (width height){glOrtho(geoEnv.minX,geoEnv.maxX,geoEnv.minY,geoEnv.maxY*((GLfloat)height/(GLfloat)width),1.0f,-1.0f);}else{GLdoublefScale ((GLfloat)width/(GLfloat)height);GLdouble fRight geoEnv.maxX(geoEnv.GetWidth()/width);glOrtho(geoEnv.minX,fRight,geoEnv.minY,geoEnv.maxY,1.0f,-1.0f);}}
由于GIS和影像主要是在二维平面上绘图所以我这边使用正射投影正射投影函数如下
GLAPI void GLAPIENTRY glOrtho(GLdouble left, GLdouble right,GLdouble bottom,GLdouble top,GLdouble zNear,GLdouble zFar);
left是指窗口左边的坐标right为窗口右边的坐标同理bottom, top就代表上边界和下边界的坐标。zNea和zFar分辨代表近裁剪面和远裁剪面到坐标原点的距离。
这样一个基本的框架就搭建完成了下一步是如何读取影像和矢量的数据并绘制出来。
二、GIS数据的读取
GIS数据读取采用自己实现的简化版GIS引擎来读取其实这里引擎部分实现的是符合OpenGIS简单要素访问协议规范的GIS内核数据读取引擎只不过是将文件中的数据读出来转换为引擎中的数据结构下一步可以实现简单的插件架构GIS内核封装为底层核心API各种数据读取封装为数据驱动插件API然后在底层核心API和插件API的基础上构建应用程序。
以shapefile为例通过下面的类实现读取
class GeoShapeLayer : public GeoVectorLayer
GeoShapeLayer是shapefile文件对应的驱动类GeoVectorLayer是矢量数据图层的一个抽象类本身只提供接口具体的功能实现在各种数据格式的图层中这样就保证了系统的可扩展性和稳定性。 对于影像数据的读取我这边采用GDAL来读取所支持的类型对于其他数据格式GDAL不支持的也可以自己封装数据格式的原生API来实现读取。
class GeoGdalImageLayer : publicGeoImageLayer
GeoGdalImageLayer类就是GDAL支持的数据格式驱动同样GeoImageLayer是一个抽象类。
下面就以一个三波段8位的影像数据作为例子实现数据读取。
int GeoGdalImageLayer::ReadData(int nBandCount,int *pBandIndex,int nXstart,int nYstart,int nWidth,int nHeight,int nBufXSize,int nBufYSize,void* poData){assert(nBandCount 0);assert(pBandIndex ! NULL);assert(poData ! NULL);if (m_poDataset ! NULL){int nDataSize GDALGetDataTypeSize(GDT_Byte)/8;m_poDataset-RasterIO(GF_Read,nXstart,nYstart,nWidth,nHeight,poData,nBufXSize,nBufYSize,GDT_Byte,nBandCount,pBandIndex,nBandCount*nDataSize,nBufXSize*nBandCount*nDataSize,1*nDataSize);return1;}return 0;} 这样数据的排列格式就是BIP格式如果只有三个波段我们也可以理解为RGBRGBRGB排列格式这样便于OpenGL的绘制。具体的RasterIO函数详解可以参考GDAL的官方文档。好了数据读取就到这里了。接下来该到绘制部分了吧。
三、OpenGL矢量和影像绘制
这里为了说明问题我找的矢量数据和影像数据有重叠的部分都是福州市区的。这里我先读取矢量数据先确定了OpenGL的正射投影的范围。这个确定了之后接下来该确定影像的读取范围是读取整个范围还是一部分这个需要简单的计算根据矢量的MBR下面的代码是确定影像读取范围的行列号。 int bandList[3] {1,2,3};long nLeft 0;long nTop 0;long nRight 0;long nBottom 0;m_pImageLayer-WorldToPixel(geoEnv.minX,geoEnv.maxY,nLeft,nTop);m_pImageLayer-WorldToPixel(geoEnv.maxX,geoEnv.minY,nRight,nBottom);if (nLeft 0){nLeft 0;}if (nRight m_pImageLayer-GetWidth());{nRight m_pImageLayer-GetWidth()-1;}if (nTop 0){nTop 0;}if (nBottom m_pImageLayer-GetHeight()){nBottom m_pImageLayer-GetHeight()-1;}int nReadWidth nRight-nLeft1;int nReadHeight nBottom-nTop1; 影像的像素范围计算出来后然后需要将像素范围转换为屏幕像素范围这主要是为了确定绘图的区域。
//然后计算像素范围对应的地理范围double winMinx 0;double winMaxx 0;double winminy 0;double winmaxy 0;m_pImageLayer-PixelToWorld(nLeft,nTop,winMinx,winmaxy);m_pImageLayer-PixelToWorld(nRight,nBottom,winMaxx,winminy);PixelToWorld实现影像像素坐标转为地理坐标。这个影像对应的范围确定之后然后需要转换为屏幕上对应的像素宽度和高度这样绘制的位置才能正确无误。
//计算地理区域对应的屏幕像素区域这就是绘制影像的窗口范围GLdouble dbLeft 0;GLdouble dbRight 0;GLdouble dbTop 0;GLdouble dbBottom 0;WorldToScreen(winMinx,winmaxy,1.0,dbLeft,dbTop);WorldToScreen(winMaxx,winminy,1.0,dbRight,dbBottom);m_nDrawLeft winMinx;m_nDrawTop winmaxy;int nDrawWidth fabs(dbRight-dbLeft)1;int nDrawHeight fabs(dbBottom-dbTop)1;m_nDrawWidth nDrawWidth;m_nDrawHeight nDrawHeight;上面确定了影像绘制的起始坐标和宽度就可以用glRasterPos3d和glDrawPixels来绘制影像了。
注意OpenGL是从底向上扫描图像而我们的遥感影像一般是从左上角的像素开始为了保证影像看上去不是被翻转了的可以再绘制前先用glPixelZoom函数设置下具体的代码片段如下
glPixelStorei(GL_UNPACK_ALIGNMENT,1);glRasterPos3d(m_nDrawLeft,m_nDrawTop,0);glPixelZoom(1.0,-1.0); //从上到下绘制if (m_poData ! NULL){glDrawPixels(m_nDrawWidth,m_nDrawHeight,GL_RGB,GL_UNSIGNED_BYTE,m_poData);}上面的代码片段中WorldToScreen是将世界坐标转换为屏幕像素坐标的过程。这个转换过程主要用到GLU库中的gluProject函数其声明如下
int APIENTRY gluProject (GLdouble objx,GLdouble objy,GLdouble objz, const GLdouble modelMatrix[16],const GLdouble projMatrix[16],const GLint viewport[4],GLdouble *winx,GLdouble *winy,GLdouble *winz);objxobjyobjz代表物体的三维坐标modelMatrix[16]代表模型视图矩阵、projMatrix[16]代表投影矩阵viewport[4]为定义的视口变换最后三个参数就是OpenGL的窗口坐标注意他的左下角是原点这是和窗口坐标的不同点废话少说上代码吧
void GeoGLWidget::WorldToScreen(GLdoubleobjx, GLdoubleobjy, GLdoubleobjz, GLdouble*winx, GLdouble*winy){//获得当前的模型变换矩阵double dbModelMatrixs[16];glGetDoublev(GL_MODELVIEW_MATRIX,dbModelMatrixs);//获得投影变换的矩阵double dbProjectionMartixs[16];glGetDoublev(GL_PROJECTION_MATRIX,dbProjectionMartixs);//获得视口坐标GLint viewport[4];glGetIntegerv(GL_VIEWPORT,viewport);//获得opengl的视口坐标GLdouble winX, winY, winZ; gluProject(objx,objy,objz,dbModelMatrixs,dbProjectionMartixs,viewport,winX,winY,winZ);//求得opengl窗口坐标*winx (GLdouble)winX; *winy (GLdouble)viewport[3]- (GLdouble)winY;}不出意外影像能够绘制在窗口中。 好了既然影像已经显示出来了最后要将矢量叠加上进行显示。
矢量的显示最原始的做法是使用glVertex系列函数然而这种方法对于数据量比较大的话多次调用该函数会导致效率降低为了提高效率本文使用缓冲区对象存储顶点数组。
下面是绘制折线的代码片段
//渲染折线glColor3f(0.0, 1.0, 1.0);GeoCoordinate*poPoints newGeoCoordinate[poRing-GetNumPoint()];poRing-GetPoints(poPoints);std::vectordoublevecVertexs;int n poRing-GetNumPoint();GLuint*pIndex newGLuint[n];for(int j 0; j n; j ){vecVertexs.push_back(poPoints[j].x);vecVertexs.push_back(poPoints[j].y);pIndex[j] j;}delete[]poPoints;GLuint *pBuffer new GLuint[1];//glGenBuffersARB(1,pBuffer);glGenBuffers(1,pBuffer);glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER,pBuffer[0]); //绑定对象、glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER,sizeof(double)*n*2,vecVertexs[0],GL_STATIC_DRAW);//分配空间glVertexPointer(2,GL_DOUBLE,0,BUFFER_SET(0)); //指定顶点glDrawElements(GL_LINE_STRIP,poRing-GetNumPoint(),GL_UNSIGNED_INT,pIndex);glFlush();这样我们就将影像和矢量叠加上了。如下图所示 从上面的图可以看出影像的范围比矢量小我将投影范围设置为影像的范围如下图所示 四、后记
其实这只是最简单的一个demo在OpenGL的学习和钻研上还需要深入下去。
