World Wind Java开发之十——AnalyticSurface栅格渲染（转）

Posted 2020-09-14 疯子加天才

http://blog.csdn.net/giser_whu/article/details/43017881

1、AnalyticSurfaceDemo

ArcGIS下对栅格的各种分级渲染效果是非常好的，可以做出很漂亮的图，现在在WW下也可以做出同样的效果了，看到这里是不是有点小兴奋呢。先看下WW自带的AnalyticSurfaceDemo的运行效果图：

通过看源代码可以知道给出了三种渲染示例，其中两种是动态的，这里我需要的是对dem数据或者是单波段影像的渲染，也就是左上方的渲染效果。

2、AnalyticSurface类

下面来看下主要用到的类：

主要用到的方法：

 

[java] view plain copy

 

 print?

1. // 创建AnalyticSurface并设置其属性  
2.         final AnalyticSurface surface = new AnalyticSurface();  
3.         surface.setSector(raster.getSector());  
4.         surface.setDimensions(raster.getWidth(), raster.getHeight());  
5.         surface.setValues(AnalyticSurface.createColorGradientValues(  
6.                 raster.getBuffer(), raster.getTransparentValue(), extremes[0],  
7.                 extremes[1], minHue, maxHue));  
8.         // surface.setVerticalScale(5e3);  
9.         // 设置表面渲染方式为 CLAMP_TO_GROUND  
10.         surface.setAltitudeMode(WorldWind.CLAMP_TO_GROUND);  

根据自己的需要可以查阅开发文档设置其他属性。

 

3、DEM渲染实例

将demo中的代码稍加修改封装为AnalyticSurfaceUtil类以供后面所有栅格数据的渲染使用，目前比较简单，后面陆续扩充该类。

WW下渲染效果：

ArcMap下渲染效果：

可以看到WW下渲染的效果丝毫不逊色，图是不是很漂亮呢。

4、洪涝模拟渲染

这是对之前洪涝模拟的改进，对洪涝模拟输出的范围图和深度图进行渲染。

（1）范围图

（2）深度图

这幅渲染的深度图是不是有种火山喷发的感觉，很有艺术美感，非常喜欢这个渲染的效果。改一下配色再看下另一种渲染效果：

5、源码。

下面是自己封装的AnalyticSurfaceUtil类，供大家参考：

[java] view plain copy

 

 print?

1. /** 
2.  * @Copyright 2014-2020 @刘硕 
3.  **/  
4.   
5. package edu.whu.vge.util;  
6.   
7. import gov.nasa.worldwind.WorldWind;  
8. import gov.nasa.worldwind.avlist.AVKey;  
9. import gov.nasa.worldwind.avlist.AVList;  
10. import gov.nasa.worldwind.data.BufferWrapperRaster;  
11. import gov.nasa.worldwind.data.DataRaster;  
12. import gov.nasa.worldwind.data.DataRasterReader;  
13. import gov.nasa.worldwind.data.DataRasterReaderFactory;  
14. import gov.nasa.worldwind.exception.WWRuntimeException;  
15. import gov.nasa.worldwind.geom.Extent;  
16. import gov.nasa.worldwind.geom.Sector;  
17. import gov.nasa.worldwind.layers.RenderableLayer;  
18. import gov.nasa.worldwind.render.DrawContext;  
19. import gov.nasa.worldwind.render.Renderable;  
20. import gov.nasa.worldwind.util.Logging;  
21. import gov.nasa.worldwind.util.WWBufferUtil;  
22. import gov.nasa.worldwind.util.WWIO;  
23. import gov.nasa.worldwind.util.WWMath;  
24. import gov.nasa.worldwindx.examples.analytics.AnalyticSurface;  
25. import gov.nasa.worldwindx.examples.analytics.AnalyticSurfaceAttributes;  
26. import gov.nasa.worldwindx.examples.analytics.AnalyticSurfaceLegend;  
27. import gov.nasa.worldwindx.examples.util.ExampleUtil;  
28.   
29. import java.awt.Point;  
30. import java.io.File;  
31. import java.text.DecimalFormat;  
32. import java.text.FieldPosition;  
33. import java.text.Format;  
34.   
35. import javax.swing.SwingUtilities;  
36.   
37. /** 
38.  * @项目名称：SmartScope 
39.  * @类名称：AnalyticSurfaceUtil 
40.  * @类描述： 
41.  * @创建人：刘硕 
42.  * @创建时间：2015-1-21 下午3:40:54 
43.  * @修改备注： 
44.  * @版本： 
45.  */  
46.   
47. public class AnalyticSurfaceUtil  
48. {  
49.   
50.     /** 
51.      * 创建一个新的实例 AnalyticSurfaceUtil. 
52.      *  
53.      */  
54.     public AnalyticSurfaceUtil()  
55.     {  
56.         // TODO Auto-generated constructor stub  
57.     }  
58.   
59.     public static void createPrecipitationSurface(double minHue, double maxHue,  
60.             final RenderableLayer outLayer)  
61.     {  
62.         String DATA_PATH = "J:/data/wwj/FloodDepth.tif";  
63.         BufferWrapperRaster raster = loadRasterElevations(DATA_PATH);  
64.         if (raster == null)  
65.             return;  
66.   
67.         // 获取像元最大值与最小值  
68.         double[] extremes = WWBufferUtil.computeExtremeValues(  
69.                 raster.getBuffer(), raster.getTransparentValue());  
70.         if (extremes == null)  
71.             return;  
72.   
73.         // 创建AnalyticSurface并设置其属性  
74.         final AnalyticSurface surface = new AnalyticSurface();  
75.         surface.setSector(raster.getSector());  
76.         surface.setDimensions(raster.getWidth(), raster.getHeight());  
77.         surface.setValues(AnalyticSurface.createColorGradientValues(  
78.                 raster.getBuffer(), raster.getTransparentValue(), extremes[0],  
79.                 extremes[1], minHue, maxHue));  
80.         // surface.setVerticalScale(5e3);  
81.         // 设置表面渲染方式为 CLAMP_TO_GROUND  
82.         surface.setAltitudeMode(WorldWind.CLAMP_TO_GROUND);  
83.         AnalyticSurfaceAttributes attr = new AnalyticSurfaceAttributes();  
84.         attr.setDrawOutline(false);  
85.         attr.setDrawShadow(false);  
86.         attr.setInteriorOpacity(0.6);  
87.         surface.setSurfaceAttributes(attr);  
88.   
89.         // 设置图例样式  
90.         Format legendLabelFormat = new DecimalFormat("# m")  
91.         {  
92.             public StringBuffer format(double number, StringBuffer result,  
93.                     FieldPosition fieldPosition)  
94.             {  
95.                 double valueInFeet = number;  
96.                 return super.format(valueInFeet, result, fieldPosition);  
97.             }  
98.         };  
99.   
100.         // 创建图例  
101.         final AnalyticSurfaceLegend legend = AnalyticSurfaceLegend.fromColorGradient(  
102.                 extremes[0], extremes[1], minHue, maxHue,  
103.                 AnalyticSurfaceLegend.createDefaultColorGradientLabels(  
104.                         extremes[0], extremes[1], legendLabelFormat),  
105.                 AnalyticSurfaceLegend.createDefaultTitle("Legend"));  
106.         legend.setOpacity(0.8);  
107.         legend.setScreenLocation(new Point(100, 300));  
108.   
109.         SwingUtilities.invokeLater(new Runnable()  
110.         {  
111.             public void run()  
112.             {  
113.                 surface.setClientLayer(outLayer);  
114.                 outLayer.addRenderable(surface);  
115.                 outLayer.addRenderable(createLegendRenderable(surface, 600,  
116.                         legend));  
117.             }  
118.         });  
119.     }  
120.   
121.     /** 
122.      *  
123.      * @方法名称: loadRasterElevations ； 
124.      * @方法描述: 读取数据（单波段） ； 
125.      * @参数 ：@param path 
126.      * @参数 ：@return 
127.      * @返回类型: BufferWrapperRaster ； 
128.      * @创建人：刘硕; 
129.      * @创建时间：2015-1-22 上午11:25:40； 
130.      * @throws 
131.      */  
132.     public static BufferWrapperRaster loadRasterElevations(String path)  
133.     {  
134.         // Download the data and save it in a temp file.  
135.         File file = ExampleUtil.saveResourceToTempFile(path,  
136.                 "." + WWIO.getSuffix(path));  
137.   
138.         // Create a raster reader for the file type.  
139.         DataRasterReaderFactory readerFactory = (DataRasterReaderFactory) WorldWind.createConfigurationComponent(AVKey.DATA_RASTER_READER_FACTORY_CLASS_NAME);  
140.         DataRasterReader reader = readerFactory.findReaderFor(file, null);  
141.   
142.         try  
143.         {  
144.             // Before reading the raster, verify that the file contains  
145.             // elevations.  
146.             AVList metadata = reader.readMetadata(file, null);  
147.             if (metadata == null  
148.                     || !AVKey.ELEVATION.equals(metadata.getStringValue(AVKey.PIXEL_FORMAT)))  
149.             {  
150.                 String msg = Logging.getMessage(  
151.                         "ElevationModel.SourceNotElevations",  
152.                         file.getAbsolutePath());  
153.                 Logging.logger().severe(msg);  
154.                 throw new IllegalArgumentException(msg);  
155.             }  
156.   
157.             // Read the file into the raster.  
158.             DataRaster[] rasters = reader.read(file, null);  
159.             if (rasters == null || rasters.length == 0)  
160.             {  
161.                 String msg = Logging.getMessage(  
162.                         "ElevationModel.CannotReadElevations",  
163.                         file.getAbsolutePath());  
164.                 Logging.logger().severe(msg);  
165.                 throw new WWRuntimeException(msg);  
166.             }  
167.   
168.             // Determine the sector covered by the elevations. This  
169.             // information  
170.             // is in the GeoTIFF file or auxiliary  
171.             // files associated with the elevations file.  
172.             Sector sector = (Sector) rasters[0].getValue(AVKey.SECTOR);  
173.             if (sector == null)  
174.             {  
175.                 String msg = Logging.getMessage("DataRaster.MissingMetadata",  
176.                         AVKey.SECTOR);  
177.                 Logging.logger().severe(msg);  
178.                 throw new IllegalArgumentException(msg);  
179.             }  
180.   
181.             // Request a sub-raster that contains the whole file. This step  
182.             // is  
183.             // necessary because only sub-rasters  
184.             // are reprojected (if necessary); primary rasters are not.  
185.             int width = rasters[0].getWidth();  
186.             int height = rasters[0].getHeight();  
187.   
188.             DataRaster subRaster = rasters[0].getSubRaster(width, height,  
189.                     sector, rasters[0]);  
190.   
191.             // Verify that the sub-raster can create a ByteBuffer, then  
192.             // create  
193.             // one.  
194.             if (!(subRaster instanceof BufferWrapperRaster))  
195.             {  
196.                 String msg = Logging.getMessage(  
197.                         "ElevationModel.CannotCreateElevationBuffer", path);  
198.                 Logging.logger().severe(msg);  
199.                 throw new WWRuntimeException(msg);  
200.             }  
201.   
202.             return (BufferWrapperRaster) subRaster;  
203.         }  
204.         catch (Exception e)  
205.         {  
206.             e.printStackTrace();  
207.             return null;  
208.         }  
209.     }  
210.   
211.     /** 
212.      *  
213.      * @方法名称: createLegendRenderable ； 
214.      * @方法描述: 创建图例 ； 
215.      * @参数 ：@param surface 
216.      * @参数 ：@param surfaceMinScreenSize 
217.      * @参数 ：@param legend 
218.      * @参数 ：@return 
219.      * @返回类型: Renderable ； 
220.      * @创建人：刘硕; 
221.      * @创建时间：2015-1-22 上午11:26:07； 
222.      * @throws 
223.      */  
224.     protected static Renderable createLegendRenderable(  
225.             final AnalyticSurface surface, final double surfaceMinScreenSize,  
226.             final AnalyticSurfaceLegend legend)  
227.     {  
228.         return new Renderable()  
229.         {  
230.             public void render(DrawContext dc)  
231.             {  
232.                 Extent extent = surface.getExtent(dc);  
233.                 if (!extent.intersects(dc.getView().getFrustumInModelCoordinates()))  
234.                     return;  
235.   
236.                 if (WWMath.computeSizeInWindowCoordinates(dc, extent) < surfaceMinScreenSize)  
237.                     return;  
238.   
239.                 legend.render(dc);  
240.             }  
241.         };  
242.     }  
243.   
244. }  

目前还很不完善，后面有需要的话打算做一个类似于ArcGIS的分级渲染工具，对于降雨量蒸散发量等数据都可以很方便的进行渲染。