地学信息三维可视化实习报告

地学信息三维可视化实习报告
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上交日期：2016.11.16
实习一
1.利用对象图形法创建一个三维立方体，并将各顶点设置为不同的颜色
对象法是IDL5.0引入面向对象编程概念后出现的，面向对象的基础也就是对象类的使用。

对象类允许编程者将数据和方法封装成一个包，称之为对象。

一个对象类可以重复利用生成多个对象。

IDL 的三维坐标系使用的是右手笛卡尔坐标系，与Microsoft Direct3D 的左手坐标系相区别，示意图如下。

程序：
PRO triangularprism
oWindow = OBJ_NEW('IDLgrWindow',dimension =[400,400],retain = 2) oView = OBJ_NEW('IDLgrView',viewPlane_Rect =[-1,-1,3,3],zClip = [2,-1],eye = 10)
oModel = OBJ_NEW('IDLgrModel')
;创建多边形
oPoly = OBJ_NEW('IDLgrPolygon')
;设置对象层次体系结构
oView->add,oModel
oModel->add,oPoly
;顶点坐标
verts = [[0,0,0],[1,0,0],[0,1,0],[0,0,1]]
;顶点链接顺序
connect =[3,0,1,2,3,0,2,3,3,0,1,3,3,1,2,3]
;设置多边形顶点与链接关系，类型显示为线
oPoly->setproperty,data =verts, polygons = connect,style =1
;选择45°
oModel->rotate ,[-1,0,-1],45
;绘制显示
oWindow->draw,oView
;设置立方体顶点颜色
vertscolor = fix(randomu(undefinevar,3,4)*255)
oPoly->setproperty, vert_color = vertsColor
oWindow->draw,oView
;设置立方体面显示，并渲染显示颜色
oPoly->setproperty, shading = 1,style=2
oWindow->draw,oView
END
2.读取head.dat中的数据，进行体数据的显示，并实现切片提取操作
iTools 是IDL6.0 以后版本提供的功能强大的交互式分析工具。

IDL 初学者可以利用这套智能工具快捷轻松地实现数据读入，数据分析和数据可视化，并且可以输出制作令人眩目的精美图形图像。

有经验的IDL 程序员使用它，可以减少程序开发工作量，甚至可以在iTools框架的基础上创建全新的可视化应用环境。

打开iVolume，在Operations →Volume →Image Plane中可以选择切片
pro head
file = 'C:\Users\siyuan\Desktop\IDL实习题\第一次课\数据\head.dat'
data = READ_BINARY(file, DATA_DIMS = [80, 100, 57])
IVOLUME, data
end
3.读取elev_t.jpg图像以及elevbin.dat中的DEM数据：
●利用直接图形法显示DEM曲面
●利用对象图形法创建曲面对象和纹理对象并进行叠加显示
pro test
demfile = 'C:\Users\siyuan\Desktop\IDL实习题\第一次课\数据
\elevbin.dat'
dem = read_binary(demfile,data_dims = [64,64])
imagefile = 'C:\Users\siyuan\Desktop\IDL实习题\第一次课\数据
\elev_t.jpg'
read_jpeg,imagefile,image
dem = congrid(dem,128,128,/interp)
device,decomposed = 0,retain = 2
window,0,title = 'dem',xsize = 800,ysize = 600
shade_surf,dem
omodel = obj_new('idlgrmodel')
oview = obj_new('idlgrview')
osurface = obj_new('idlgrsurface',dem,style = 2)
oimage = obj_new('idlgrimage',image,interleave = 0,/interpolate) ;计算归一化显示比例，并在各个方向平移-0.5，从而使图像居中
osurface.getproperty,xrange = xr,yrange = yr,zrange = zr
xs = norm_coord(xr)
xs[0] = xs[0] - 0.5
ys = norm_coord(yr)
ys[0] = ys[0] - 0.5
zs = norm_coord(zr)
zs[0] = zs[0] - 0.5
osurface.setproperty,xcoord_conv = xs,ycoord_conv = ys,zcoord_conv = zs
;曲面上添加纹理对象
osurface.setproperty,texture_map = oimage,color = [255,255,255] ;构建对象体系
omodel.add,osurface
opolygons = OBJ_NEW('idlgrpolygon', shading = 1, $
data = vertices, polygons = polygons, color = [255,255,255], $
texture_coord=texure_coordinates,texture_map=oimage,/texture_inte rp)
omodel -> add, opolygons & omodel -> ROTATE, [1, 0, 0], -90
omodel -> ROTATE, [0, 1, 0], 30 & xobjview, omodel, /block
end
实习二
1.绘制函数，其中的网格曲面图
pro surface
myvalue=(findgen(100)-50)*0.1
x=rebin(myvalue,100,100,/sample)
y=rebin(reform(myvalue,1,100),100,100,/sample)
z=-(x^2+y^2-2)*exp(-(x^2+y^2)/2)
window,title='laplace of gaussian'
surface,z,x,y
end
2.读取head.dat中的三维动画数组，播放该动画，并存储该动画的像素映射图
pro catoon
OPENR,unit,FILEPATH('head.dat',SUBDIRECTORY=['examples','data']),/GET _LUN
pro test
openr,unit,filepath('C:\Users\siyuan\Desktop\IDL实习题\第一次课\数据\head.dat'),/get_lun
h=bytarr(80,100,57,/nozero)
readu,unit,h
close,unit
xinteranimate,set=[80,100,57],/showload
for j=0,56do xinteranimate,frame=j,image=h[*,*,j]
xinteranimate,50,/keep_pixmaps
end
3.载入avhrr.png中的数据，并加以显示
✧将其转换到“Interrupted Goode”投影坐标系下，并用iimage命令显示
✧将第一问中得到的地图转换到“Mollweide”投影坐标系下，并用iimage
命令显示
pro test
file= 'C:\Users\siyuan\Desktop\IDL实习题\第一次课\数据\avhrr.png'
data=read_png(file,r,g,b)
red0=rebin(r[data],360,180)
green0=rebin(g[data],360,180)
blue0=rebin(b[data],360,180)
iimage,red=red0,green=green0,blue=blue0,dimensions=[500,600],vie w_grid=[1,3]
smap=map_proj_init('interrupted goode')
red1=map_proj_image(red0,map_structure=smap,mask=mask,uvrange=uv range,xindex=xindex,yindex=yindex)
green1=map_proj_image(green0,xindex=xindex,yindex=yindex)
blue1=map_proj_image(blue0,xindex=xindex,yindex=yindex)
iimage,red=red1,green=green1,blue=blue1,alpha=mask*255b,/view_ne xt
mapstruct = map_proj_init( 'mollweide', /gctp )
red2 = map_proj_image( red1, uvrange,
image_structure=smap,xindex=xindex2,yindex=yindex2)。