基于marble的空间数据三维图形显示研究：特点、构建过程与应用优势

Cheng ，Wang ，Cao ，Wang

（中国无线电波传播研究所，山东青岛）

摘要：随着三维可视化技术的快速开发和广泛的应用，许多应用工程领域需要三维地理信息系统来显示空间数据。根据此处介绍的特征和应用方法，我们将详细讨论使用和QT源代码构建的基本过程。应用程序示例表明，基于空间数据的三维图形显示真实，生动和直观。

0简介

随着计算机技术和图形技术的发展，三维可视化技术已经迅速发展，并且已广泛用于军事，地理和矿物等许多领域[16]。为了对空间数据进行视觉应用研究，与虚拟二维地球载体相比，虚拟的三维地球模型作为载体更直观和真实，因此选择了三维地球模型作为载体。考虑到，如果您开始从底部构建更实用的三维地球模型，那么在良好的硬件环境中花费大量时间和精力需要大量的人力才能完成开发工作，但是结果可能并不比当前流行的软件更好。例如，的地球[5]是典型的代表。但是，Earth也有自己的问题，例如大量数据，大量代码，繁琐的操作，缓慢的浏览速度和难以摆脱专业的软件环境。 [8] GNU下提供了一种解决此问题的有效方法。

介绍和功能

是一个地理地图地图集和虚拟桌面地球仪，具有完整的地理位置信息集，可让您轻松地创建地图，测量距离并使用查找位置检索与位置相关的细节。使用一个可以连接到流行的百科全书“ ”的小数据库。有许多不同的视图，您可以在线浏览地球上的地图区域，或下载地图区域，然后离线使用它。提供了库的所有功能。它是基于QT框架的库。 QT是一个多平台C ++图形用户界面应用程序框架，它为程序员提供了开发多平台应用程序的便利性[9]。有三个非常出色的优势：

（1）它是一个跨平台开源软件，受支持的操作系统包括Linux，Mac OS X和Meego QT/C ++；

（2）由于它基于模块和插件，因此您可以根据需要嵌入插件；

（3）可以解释用标记语言（KML）编写的文件，并且可以显示在文件中描述和保存的地理信息，例如点，线，表面和3D模型。

应用方法和源代码构建

2。应用方法

基于其自身的特征，有两种方法可以对空间数据进行视觉应用研究。

（1）在这种情况下，可以根据需要编写具有特定功能的插件，可视化空间数据的功能可以嵌入为独立的插件；

（2）编译源代码，生成相应的动态库并基于动态库建立独立程序，以实现有关空间数据可视化的应用程序研究。

本文采用了第二种方法来实现有关空间数据可视化的应用程序研究，该研究主要包括以下两个方面。

（1）下载源代码，然后通过cmake，qt4和创建程序编译并构建相应的动态库。在程序中，调用 .dll和其他API提供的API，以生成虚拟的三维地球模型。

（2）以分层显示。您可以生成不同的图层以显示相应的不同场景，继承类，并实现图层上三维图形的显示，旋转，翻译，缩放，缩放和漫游的功能。

2。源代码构建

以下是操作系统采用的特定汇编步骤。

（1）安装所需的软件并配置相关环境

①安装；

②安装QT并将安装路径添加到系统的环境变量；

③安装QTVSDIN;

④安装cmake;

⑤下载源代码。

（2）CMAKE源代码。在CMAKE GUI配置文件中，输入源代码的位置以及构建源代码的位置。

（3）单击CMAKE中的“”按钮，然后选择9 2008。

（4）单击“”以生成相应的项目。

（5）使用上一步中生成的项目来构建它。

（6）构建完成后，安装它，以便默认情况下将库和可执行文件安装在C：\\ Files \\中。

目前，您可以使用 .dll和 .lib来调用以三维可视化应用程序而生成的lib。

3个申请示例

以下是通过绘制区域网格示例来说明基于IT及其三维效应的应用程序开发方法。基于三维图形组件库，子分类类实现了三维视觉形式空间。该控件可以插入其他QT形式控件中，并且通过QT中的信号和插槽的消息通信机制实现了三维显示和交互。具体步骤如下。

（1）在绘制区域网格项目的目录下，put .dll，.lib和相关数据文件；

（2）在定义类的对象的标头文件中，添加以下代码：

//定义类的标头文件

＃

//定义继承类的标头文件

＃“ .h”

使用;

*;

*;

（3）在定义类的源文件中，主要添加以下代码：

//申请候选人

=（this）;

- >（qRect（0,0,500,500））;

//添加主题地图纹理

- >（“ Earth/srtm.dgml”）

//初始尺寸

- >（1500）;

...

//申请相应的层

= new（）;

//添加图层

- > map->（）;

（4）在定义的层中，它是绘制三维图形（例如区域网格）的主要功能；基于图1，绘制具有50°经度和10°纬度的圆形区域网格作为区域网格的中心，具有6°一个方向（60个方向）（60个方向），而400 km的一个距离段（10个距离段）（10个距离段），并绘制圆形区域网格，其效果图如图1所示。

4结论

本文根据编译，安装以及如何应用它进行了三维可视化研究。基于显示的空间数据是真实的，生动的和直观的，三维可视化效果很好。基于IT的三维显示已应用于许多实践项目，解决了许多实际问题，并具有良好的实际和经济价值。

参考

[1] Yang Fumin，Wan Gang，Li Feng。关于复杂战场中电磁状况的三维可视化的研究[J]。测量和映射工程，2012，21（2）：3538。

[2] Pan Liwu。基于地理信息系统技术[J]的大坝崩溃洪水的三维可视化。北京联合大学杂志，2013，27（4）：1923。

[3] Song ，Hao Jun，Zhao 等。基于[J]的三维地理信息软件的设计和应用。海南师范大学杂志（自然科学版），2009，22（3）：326330。

[4] Shen Hao，Liu ，Gong 。基于OSG ［j ］． j ］．的三维可视化系统的研究微型计算机和应用程序，2014，23（8）：3234。

[5] Shi 。基于地球的工业区煤田的三维地震探索的技术应用工程地球物理学杂志，2014年，11（4）：457461。

[6] Liu ，Deng Fei。基于OSG ［j ］．的飞机3D维护的多场动态调度方法电子技术的应用，2014，40（2）：118121。