二三維一體化軍工GIS系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究-開題報(bào)告3

導(dǎo)師：武舫匯報(bào)人：劉俊楠二三維一體化軍工GIS系統(tǒng)

——關(guān)鍵技術(shù)研究選題依據(jù)技術(shù)與理論支持創(chuàng)新點(diǎn)與亮點(diǎn)核心算法實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)一二三四五目錄：1.國產(chǎn)操作系統(tǒng)與國產(chǎn)處理器的出現(xiàn)2.二三維一體化軍工GIS技術(shù)理念快速發(fā)展3.軍用GIS在國內(nèi)裝備與國際出口需求量急劇增加一、選題依據(jù)ab

選題背景及研究意義1.二維和三維都成為一個(gè)平臺(tái)下的不同窗體的選擇2.使用已有數(shù)據(jù)，并提升可視化效果3.跨語言調(diào)用，支持Kylin與Loongson4.本系統(tǒng)解決了已有軍用GIS系統(tǒng)有了不能用，能用不好用的問題二、技術(shù)與理論支持

場景組織內(nèi)存管理渲染過程數(shù)據(jù)加載

瓦片數(shù)據(jù)加載矢量數(shù)據(jù)切片柵格數(shù)據(jù)切片

OSGEarthGLSLOSG頂點(diǎn)著色器片斷著色器……二、技術(shù)與理論支持

投影紋理凹凸貼圖多重紋理

QAXCLASS控件QAXTYPE對象數(shù)據(jù)庫與索引QtActiveX三維常用紋理技術(shù)SpatialiteR-TreeQ-Treea二三維數(shù)據(jù)一體化bc二三維操作一體化三、系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)二三維數(shù)據(jù)樣式一體化同時(shí)支持OGR與GDAL支持的常用數(shù)據(jù)，以及軍用民用數(shù)據(jù)一體化顯示配好樣式的二維地圖可以直接切片生成三維瓦片MapTool封裝二維與三維不同事件處理機(jī)制3.1二三維一體化d二三維顯示一體化ec3.1二三維一體化二三維分析一體化二維和三維在一個(gè)程序中可以隨時(shí)切換顯示，或者同時(shí)顯示二維分析三維同步顯示結(jié)果；使用共同的分析模塊3.1二三維一體化二三維一體化軍工GIS系統(tǒng)總體界面顯示圖3.1二三維一體化二三維樣式一體化（二維切片生成三維瓦片窗體）二三維操作一體化與量算一體化3.2數(shù)據(jù)提供者顯示原始數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)提供者數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換IDTIS_DataProviderIDTIS_DataProviderRasterIDTIS_DataProviderImplIDTIS_DataProviderVectorIDTIS_DataProviderVectorDataDTIS_DataProviderRasterDTIS_RasterDTIS_DataProviderVectorDTIS_DataProviderOgrDTIS_DataProviderSpatialiteDTIS_DataProviderGDAL數(shù)據(jù)顯示途徑數(shù)據(jù)提供者類結(jié)構(gòu)圖DTIS_3DDTIS_3DCanvas_OsgDTIS_3DCanvas_OgreDTIS中的Osg渲染引擎DTIS中的Ogre渲染引擎IDTIS_3DCanvas三維代碼結(jié)構(gòu)圖通過傳入的三維引擎類型獲取不同的三維模塊3.3三維模塊多引擎切換3.4軍工模塊DTIS_AirLineDTIS_AirLinesDTIS_AirLinesStylesMgrDTIS_AirLineBillBoardItemDTIS_AirLinesFilm206天龍項(xiàng)目百萬量級航跡線極限測試下地圖操作流暢標(biāo)繪與分析功能正常并且穩(wěn)定使用技術(shù)難關(guān)：1.二維地圖100萬*40個(gè)點(diǎn)需要實(shí)時(shí)繪制？2.Item過多會(huì)造成刷新的循環(huán)調(diào)用，裝備的武器配置較低，CPU使用率逐漸上升？3.未知用戶空情類型情況下，如果實(shí)現(xiàn)空情過濾？4.空情過濾出的結(jié)果如何快速顯示？3.4.1

ActiveX

封裝結(jié)構(gòu)classDTISX_MapSceneWidget:publicQWidget{signals:voidhoverEnterEventAirlineHead(……,int&bEnableInnerEvent);voidhoverMoveEventAirlineHead(……,int&bEnableInnerEvent);voidhoverLeaveEventAirlineHead(……,int&bEnableInnerEvent);

publicslots:DTISO_MapScene*mapScene();privateslots:voidonHoverEnterEventAirlineHead(……,bool&bEnableInnerEvent);voidonHoverMoveEventAirlineHead(……,bool&bEnableInnerEvent);voidonHoverLeaveEventAirlineHead(……,bool&bEnableInnerEvent);};外部調(diào)用的ActiveX事件外部調(diào)用的ActiveX內(nèi)部函數(shù)內(nèi)部Com組件，綁定的ActiveX中的槽函數(shù)航跡部分封裝的ActiveX控件ActiveX中的PrivateSlotsActiveX中的signalsSignal生成的ActiveX中的事件內(nèi)部Com組件中的鼠標(biāo)事件引用變量進(jìn)行數(shù)據(jù)傳遞bEnableInnerEvent事件傳輸過程3.4.2ActiveX中的事件傳輸過程簡單工廠模式：工廠模式中最簡單的一種，它可以用比較簡單的方式隱藏創(chuàng)建對象的細(xì)節(jié)，一般只需要告訴工廠類所需要的類型，工廠類就會(huì)返回需要的產(chǎn)品類，但客戶端看到的只是產(chǎn)品的抽象對象，無需關(guān)心到底是返回了哪個(gè)子類。classDTISO_DataTypeFactory:publicQObject{publicslots:DTISO_Point* createPoint();DTISO_Points* createPoints();DTISO_UserRenderContext* createUserRenderContext();DTISO_Rgn* createRgn();DTISO_Geometry* createGeometry();DTISO_MapSymbol* createMapSymbol();DTISO_StringList* createStringList();DTISO_ExtraPar* createExtraPar();};ActiveX中的簡單工廠創(chuàng)建常用的GIS數(shù)據(jù)對象3.4.3工廠模式PPI：常見的雷達(dá)顯示方式。雷達(dá)天線通常顯示在屏幕中心，物標(biāo)回波能以同心圓顯示。在雷達(dá)氣象觀測中以極坐標(biāo)的形式顯示雷達(dá)天線以一定仰角掃描一周時(shí)，測站周圍目標(biāo)物的分布情況及其回波強(qiáng)度。航際符號PPI（軍標(biāo)中的特殊類別）地圖軍標(biāo)上下層關(guān)系3.4.4PPI與各種符號的上下層四、核心算法實(shí)現(xiàn)4.1等高線一體化生成三維高程庫傳統(tǒng)方活動(dòng)：窗口擬合法、移動(dòng)擬合法、反距離權(quán)內(nèi)插處理效率低規(guī)則格網(wǎng)模型等高線離散到規(guī)則1.將等高線與控制點(diǎn)的經(jīng)緯度坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為DEM中對應(yīng)的像素坐標(biāo)；2.采用DDA算法將等高線離散并存儲(chǔ)在DEM中；3.反復(fù)侵蝕，直到?jīng)]有可侵蝕的像素。DEM中的所有高程點(diǎn)為最臨近已知點(diǎn)的高程中的最小值；4.獲取等值線，以柵格形式存在；5.處理山頂和谷地。4.1等高線一體化生成三維高程庫蘭州市區(qū)標(biāo)準(zhǔn)的兩山夾一河地形Unity中顯示蘭州市區(qū)標(biāo)準(zhǔn)的兩山夾一河地形

啟用4個(gè)線程并行處理，包括讀取等高線時(shí)間、生成DEM時(shí)間、再加上保存DEM成GeoTiff文件時(shí)間，總共花了1.6*4秒（蘭州市區(qū)四幅5萬數(shù)據(jù)）！而且DEM數(shù)據(jù)經(jīng)驗(yàn)證后完全正確！

LOD：地圖的級別，最上一級為0，向下依次遞增；X：瓦片的橫向索引，起始位置為最左邊，數(shù)值為0，向右+1遞增；Y：瓦片的縱向索引，起始位置為最上面，數(shù)值為0，向下+1遞增。（0，0，0）Dem（0，0，0）Tex三維場景形成簡圖LODXY4.1等高線一體化生成三維高程庫

unsignedinttilesX=(unsignedint)2*(1<<(unsignedint)LOD);unsignedinttilesY=(unsignedint)1*(1<<(unsignedint)LOD);doublerx=(L-(-180))/360;inttileX=clampBelow((unsignedint)(rx*(double)tilesX),tilesX-1);doublery=(B-(-90))/180;inttileY=clampBelow((unsignedint)((1.0-ry)*(double)tilesY),tilesY-1);returnDTIS_TileKey(LOD,tileX,tileY);通過LOD,L,B確定瓦片1.求出瓦片的地理范圍；2.通過地理范圍計(jì)算出世界坐標(biāo)；3.計(jì)算世界坐標(biāo)下的對角線長度；4.對角線長度乘以縮放比例得出當(dāng)前PagedLOD的最小范圍（本系統(tǒng)中縮放比例為6）。PagedLOD動(dòng)態(tài)加載4.1等高線一體化生成三維高程庫4.2svg快速生成三維軍標(biāo)1.QSvgRender轉(zhuǎn)成QBitmap；2.QBitmap轉(zhuǎn)成QRegion；3.QPainterPath添加QRegion；4.QPainterPath簡化simpified()；5.QPainterPath轉(zhuǎn)成QPolygon群；6.QPolygon進(jìn)行道格拉斯-普克算法抽??；7.在三維組件中構(gòu)建PlotSblNode節(jié)點(diǎn)。二維軍標(biāo)支持SVG的自行擴(kuò)展，三維軍標(biāo)只能用這種快速建模的方法才能更好的實(shí)現(xiàn)向后兼容。其中用到的各種算法以及算法中的參數(shù)起到了承上啟下的作用。4.3三維水面仿真AX+BY+CZ+D=0水面遮擋節(jié)點(diǎn)

投影紋理：太陽光浪花、霧、泡沫反射紋理：RTT技術(shù)渲染到紋理折射紋理：RTT技術(shù)渲染到紋理GLSL紋理扭曲多重紋理疊加4.4海量地名1.