OSGEarth学习

第一章OSGEarth学习这是个人在学习osgEarth时根据体会或从别的地方看到的做的一个简单整理，有些东东就是官方文档翻译过来的，都是根据自己的需要感觉需要记录下来什么东西就随便记录下来了，也没有个条理，都是用到哪记到哪，别见怪。

对个人在初期使用osgEarth时有很多帮助，所以特发上来，希望对大家也有帮助osgEarth学习笔记1. 通过earth文件创建图层时，可以指定多个影像数据源和多个高程数据源，数据源的顺序决定渲染顺序，在earth文件中处于最前的在渲染时处于最底层渲染；所以如果有高低精度不同的影响数据或者高程数据，在创建earth文件时要将粗精度的数据放在上方xml节点，高精度的放在其下面的节点；2. osgEarth自带多种驱动器，不同的驱动器驱动不同的数据源，自己也可以扩展驱动器读取相应的数据；3. 可以通过profile属性指定数据的投影方式或者数据分页方式以及地理空间延展；osgEarth通过profile创建数据四叉树，每个四叉树节点数据瓦片通过TileKey类来标示；一个地形数据能否正常工作要看创建它的驱动器是否能够创建和对应profile兼容的数据瓦片；比如，如果要生成地球数据，就需要指定global-geodetic 或者global-mercator profile，相应的数据源要能够在这种profile下生成相应的地形数据；4. 通过earth文件，最基本的也是最主要的功能是我们可以指定生成地形的坐标属性(地理坐标或投影坐标)影像数据、高程数据、矢量数据、模型数据、以及缓冲位置，通过这些基本要素就可以轻易生成我们想要的地形；5. osgEarth只能使用16或32位的高程数据源；6. 如果直接使用原始的影像、高程以及矢量数据，可以用GDAL驱动器，在这种情况下需要注意几个性能的问题。

第一，将数据源预先进行坐标变换，变换为目标地形坐标，否则osgEarth会对源数据进行坐标投影变换，这将降低数据的加载及处理速度。

如果预先已经将数据源进行正确的坐标变换，osgEarth 就可以省略这个步骤，从而提高其实时处理速度；第二，预先对影像数据进行瓦片处理，比如tiff格式的影像数据，它是逐行扫描存储的，而osgEarth是每次读取一个瓦片数据，如果预先对影像数据进行瓦片处理，在动态过程中osgEarth就不需要每次读取整个大块影像数据然后提取其需要的瓦片数据，而可以直接读取相应的瓦片数据即可，这样就大大提高了瓦片数据的读取速度。

可以通过gdal_translate工具对影像数据进行瓦片处理；第三，创建金字塔数据集可以使osgEarth读取数据更加高效，可以用gdaladdo工具创建金字塔数据集；总之，要想提高osgEarth的处理效率，就要预先创建高效的数据瓦片结构，除了用gdal、vpb等工具外，也可以通过osgEarth的数据缓冲机制创建预处理的瓦片数据集。

比如我们可以创建一个如下的earth 文件将数据缓冲到指定的目录：<map name="bluemarble" type="geocentric" version="2"><!--Add a reference to the image --><image name="bluemarble" driver="gdal"><url>c:/data/bluemarble.tif</url></image><options><!--Tell osgEarth to cache the tiles in a TMS format--><cache type="tms"><path>c:/osgearth_cache</path><!--Tell osgEarth to cache the tiles to JPG to save disk space--><format>jpg</format></cache></options></map>这种缓冲方式只能缓冲在执行该文件时浏览过的地形数据，而不能自动缓冲所有的数据，要想自动缓冲所有的数据，就需要用到osgEarth自带的一个工具，osgearth_seed,通过osgearth_seed --max-level 7 bluemarble.earth将数据全部缓冲到指定位置，通过这种方式缓冲后，我们就拥有了一个完整的TMS数据源，我们可以直接通过文件目录的方式访问该数据源，也可以将该数据源拷贝到我们自己的本地web服务目录下。

详情见/wiki/DataPreparation。

除此之外还可以用MapTiler以及TileCache工具创建瓦片数据源，用它创建的瓦片数据源也可以直接在osgEarth下使用；7. 可以通过两种方式将osgEarth集成到我们自己的osg应用程序中，第一种就是直接通过earth文件的方式，直接将earth文件读入作为一个osg节点加入场景即可，另外一种方式就是通过osgEarth的API。

通过API的方式大体需要以下几个步骤：创建map对象——创建影像数据层——创建高程数据层——将影像数据层以及高程数据层加入到map对象——根据前面创建的map对象创建mapNode节点——将mapNode节点加入到场景；示例见/wiki/DevelopersGuide。

无论是通过earth文件创建的地形还是通过API创建的地形，我们都可以在运行时对其进行修改，如果是用earth文件创建的地形，需要先找到该earth文件对应的mapNode，通过以上两种方式创建的mapNode，我们可以对地形进行修改操作，如添加新的影像、高程数据，移除特定的影像、高程数据，重新制定影像、高程数据的顺序等；8. 如果我们的地形用的是地心坐标系，可以会碰到当相机距离地面非常近的时候地形被裁减掉的问题，要解决这个问题我们可以通过设置相机的远近裁剪比率或者创建AutoClipPlaneHandler来解决。

AutoClipPlaneHandler可以动态监视相机，当相机距离地面很近时动态调整相机的近裁减面；9. 在地形上放置模型对象时可以使用ObjectPlacer类，通过该类可以直接通过经纬度坐标进行模型的放置操作；10. osgEarth的目标是能够在osg中开发基于地理信息的应用，能够方便地浏览地理模型数据，能够与开放标准的地理数据兼容；osgEarth渲染地形的模式分为两种：实时在线模式(直接使用原始数据渲染生成)以及离线模式(数据预处理成瓦片数据或地形数据库)；11. osgEarth使用于以下几种情况的应用：快速方便地运行地形地图数据；使用开放标准的地形地图数据，如WMS、TMS、WCS等；通过Web服务的方式集成本地存储的地形地图数据；系统要求以瘦客户端的方式运行；经常处理随着时间改变的数据；集成商业数据；12. 在使用osgEarth自带的漫游器EarthManipulator时，如果给漫游器设置一个矩阵或者给漫游器设置一个TetherNode然后再解除，然后再移动相机位置，这时计算出的Center会有一个跳跃，然后才正常，造成这个问题的原因是给漫游器设置了参考节点(通过SetNode函数)造成的，设置了参考节点后漫游器要根据参考节点重新计算Center和相机姿态等参数，在以上两种情况发生时，在重新计算Center时出现了偏差，要想避免以上两种情况下造成的移动异常，可以不让相机结合参考节点重新计算Center，即将Pan函数中的recalculateCenter注释掉即可；13. Map的类型分为geocentric和projected两种类型，即地心方式和投影方式，要建立圆形地球就用geocentric类型，用这种类型如果要制定profile，只有geodetic(WGS84投影)和mercator(墨卡托投影)两种模式；14. Earth文件详解：<!—type 属性可以是geocentric和projected两种模式，分别对应地心坐标系和平面投影坐标系,默认是地心坐标模式。

Version是osgEarth的主版本号，必须有版本号--><map name=”myMap” type=”geocentric”/”projected” version=”2”><!—定义地图各图层的运行时显示属性--><options><!—定义数据缓冲机制，缓冲类型有三种，tms、sqlite3以及tile cache，默认是tms，如果将cache_only设为true，osgEarth将只加载缓冲的数据，不加载任何非缓冲的数据，默认是false--><cache type=”tms”/”sqlite3”/”tilecache” cache_only=”false”><!—缓冲数据存放目标目录，适用于tms以及tilecache 两种类型，直接指定缓冲目录--><path>C:/myCache</path><!—缓冲数据存放目标文件，适用于sqlite3，指定数据库文件名--><path>C:/myCache.db</path><!—缓冲目标文件类型,适用于tms以及tilecache两种类型，如果没有指定类型，将默认用影像数据或高程数据的类型--><format>jpg</format><!—tms类型，仅适用于tms类型，注意如果该类型是google，索引就是反的--><tms_type>google</tms_type><!—缓冲文件最大值，单位是MB，不知道该属性是否只是适用于sqlite3，有待确定--><max_size>300</max_size></cache><!—坐标投影属性，该属性相当于渲染数据的地理空间上下文，它决定了系统以哪种方式将世界坐标数据投影到屏幕像素。

为了正确渲染影像数据以及高程数据,osgEarth需要知道数据源的profile以及渲染时的profile 以进行必要的转换。

--><profile name=”myProfile”><!—空间参考系统初始化字符串，该字符串的值可以参考PROJ4或WKT，下面是用PROJ4定义的WGS84投影profile，srs以及作用范围的定义同样适用于平面投影模式--><srs>prog=latlong +ellps=WGS84 +datum=WGS84</srs><!—如果只想让该profile作用在某个区域，可以给其指定范围--><xmin>-10.2</xmin><xmax>-10</xmax><ymin>20</ymin><ymax>30</ymax><!—由于WGS84比较著名，所以可以用下面的简化方式代替上面的定义--><profile>global-geodetic</profile><!—另外一个著名的球体投影就是墨卡托投影(yahoo、google、微软、openstreetmap都是用的这种投影方式)，这种投影方式的优点是可以在任何纬度或者预留区域正确地显示文本信息，可以用下面的简化方式定义--><profile>global-mercator</profile><!—也可以不用简化方式，简化方式使用默认的椭球体，也可以通过定义srs自己定义椭球体--><srs>+proj=latlong +a=6800000 +b=6800000</srs><!—定义垂直空间参考系统，相当于垂直高程大地基准--><vsrs>egm96-meters</vsrs></profile><!—定义地形引擎如何渲染影像数据和高程数据--><terrain><!—定义如何从上层高程数据采集当前层需要的高程数据，比如如果影像数据可以分割到17层，而高程数据到7层，那么8-17层的高程数据就需要从第7层去采集，下面的属性就指定了以何种方式去采集相应的高程值，一共有四种采集方式，分别是nearest(采集最近相邻点)、bilinear(双线插值)、average(平均值插值)、triangulate(根据相邻的四个点插值)--><elevation_interpolation>nearest/bilinear/average/triangulate</elevation_interpolation><!—定义是否开启地形表面的光照，默认是开启--><lighting>true</lighting><!—定义如何加载地形数据(数据加载策略)，可以定义加载模式mode，分为standard(标准加载模式)、sequential(顺序加载模式)以及preemptive(优先级加载模式)，默认是标准加载模式，preemptive加载模式不同于顺序加载模式，当需要加载最高级瓦片时需要从最低级开始逐层加载，而preemptive模式可以直接跳过中间级直接加载最高级，同时还可以设定不同数据的加载优先级，比如可以设定优先加载影像数据而后加载高程数据等，这样可以在视觉上得到优化处理。