二三维一体化军工GIS系统关键技术研究-开题报告3

导师：武舫汇报人：刘俊楠二三维一体化军工GIS系统

——关键技术研究选题依据技术与理论支持创新点与亮点核心算法实现系统的设计与实现一二三四五目录：1.国产操作系统与国产处理器的出现2.二三维一体化军工GIS技术理念快速发展3.军用GIS在国内装备与国际出口需求量急剧增加一、选题依据ab

选题背景及研究意义1.二维和三维都成为一个平台下的不同窗体的选择2.使用已有数据，并提升可视化效果3.跨语言调用，支持Kylin与Loongson4.本系统解决了已有军用GIS系统有了不能用，能用不好用的问题二、技术与理论支持

场景组织内存管理渲染过程数据加载

瓦片数据加载矢量数据切片栅格数据切片

OSGEarthGLSLOSG顶点着色器片断着色器……二、技术与理论支持

投影纹理凹凸贴图多重纹理

QAXCLASS控件QAXTYPE对象数据库与索引QtActiveX三维常用纹理技术SpatialiteR-TreeQ-Treea二三维数据一体化bc二三维操作一体化三、系统的设计与实现二三维数据样式一体化同时支持OGR与GDAL支持的常用数据，以及军用民用数据一体化显示配好样式的二维地图可以直接切片生成三维瓦片MapTool封装二维与三维不同事件处理机制3.1二三维一体化d二三维显示一体化ec3.1二三维一体化二三维分析一体化二维和三维在一个程序中可以随时切换显示，或者同时显示二维分析三维同步显示结果；使用共同的分析模块3.1二三维一体化二三维一体化军工GIS系统总体界面显示图3.1二三维一体化二三维样式一体化（二维切片生成三维瓦片窗体）二三维操作一体化与量算一体化3.2数据提供者显示原始数据数据提供者数据转换IDTIS_DataProviderIDTIS_DataProviderRasterIDTIS_DataProviderImplIDTIS_DataProviderVectorIDTIS_DataProviderVectorDataDTIS_DataProviderRasterDTIS_RasterDTIS_DataProviderVectorDTIS_DataProviderOgrDTIS_DataProviderSpatialiteDTIS_DataProviderGDAL数据显示途径数据提供者类结构图DTIS_3DDTIS_3DCanvas_OsgDTIS_3DCanvas_OgreDTIS中的Osg渲染引擎DTIS中的Ogre渲染引擎IDTIS_3DCanvas三维代码结构图通过传入的三维引擎类型获取不同的三维模块3.3三维模块多引擎切换3.4军工模块DTIS_AirLineDTIS_AirLinesDTIS_AirLinesStylesMgrDTIS_AirLineBillBoardItemDTIS_AirLinesFilm206天龙项目百万量级航迹线极限测试下地图操作流畅标绘与分析功能正常并且稳定使用技术难关：1.二维地图100万*40个点需要实时绘制？2.Item过多会造成刷新的循环调用，装备的武器配置较低，CPU使用率逐渐上升？3.未知用户空情类型情况下，如果实现空情过滤？4.空情过滤出的结果如何快速显示？3.4.1

ActiveX

封装结构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);};外部调用的ActiveX事件外部调用的ActiveX内部函数内部Com组件，绑定的ActiveX中的槽函数航迹部分封装的ActiveX控件ActiveX中的PrivateSlotsActiveX中的signalsSignal生成的ActiveX中的事件内部Com组件中的鼠标事件引用变量进行数据传递bEnableInnerEvent事件传输过程3.4.2ActiveX中的事件传输过程简单工厂模式：工厂模式中最简单的一种，它可以用比较简单的方式隐藏创建对象的细节，一般只需要告诉工厂类所需要的类型，工厂类就会返回需要的产品类，但客户端看到的只是产品的抽象对象，无需关心到底是返回了哪个子类。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中的简单工厂创建常用的GIS数据对象3.4.3工厂模式PPI：常见的雷达显示方式。雷达天线通常显示在屏幕中心，物标回波能以同心圆显示。在雷达气象观测中以极坐标的形式显示雷达天线以一定仰角扫描一周时，测站周围目标物的分布情况及其回波强度。航际符号PPI（军标中的特殊类别）地图军标上下层关系3.4.4PPI与各种符号的上下层四、核心算法实现4.1等高线一体化生成三维高程库传统方活动：窗口拟合法、移动拟合法、反距离权内插处理效率低规则格网模型等高线离散到规则1.将等高线与控制点的经纬度坐标转换为DEM中对应的像素坐标；2.采用DDA算法将等高线离散并存储在DEM中；3.反复侵蚀，直到没有可侵蚀的像素。DEM中的所有高程点为最临近已知点的高程中的最小值；4.获取等值线，以栅格形式存在；5.处理山顶和谷地。4.1等高线一体化生成三维高程库兰州市区标准的两山夹一河地形Unity中显示兰州市区标准的两山夹一河地形

启用4个线程并行处理，包括读取等高线时间、生成DEM时间、再加上保存DEM成GeoTiff文件时间，总共花了1.6*4秒（兰州市区四幅5万数据）！而且DEM数据经验证后完全正确！

LOD：地图的级别，最上一级为0，向下依次递增；X：瓦片的横向索引，起始位置为最左边，数值为0，向右+1递增；Y：瓦片的纵向索引，起始位置为最上面，数值为0，向下+1递增。（0，0，0）Dem（0，0，0）Tex三维场景形成简图LODXY4.1等高线一体化生成三维高程库

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);通过LOD,L,B确定瓦片1.求出瓦片的地理范围；2.通过地理范围计算出世界坐标；3.计算世界坐标下的对角线长度；4.对角线长度乘以缩放比例得出当前PagedLOD的最小范围（本系统中缩放比例为6）。PagedLOD动态加载4.1等高线一体化生成三维高程库4.2svg快速生成三维军标1.QSvgRender转成QBitmap；2.QBitmap转成QRegion；3.QPainterPath添加QRegion；4.QPainterPath简化simpified()；5.QPainterPath转成QPolygon群；6.QPolygon进行道格拉斯-普克算法抽稀；7.在三维组件中构建PlotSblNode节点。二维军标支持SVG的自行扩展，三维军标只能用这种快速建模的方法才能更好的实现向后兼容。其中用到的各种算法以及算法中的参数起到了承上启下的作用。4.3三维水面仿真AX+BY+CZ+D=0水面遮挡节点

投影纹理：太阳光浪花、雾、泡沫反射纹理：RTT技术渲染到纹理折射纹理：RTT技术渲染到纹理GLSL纹理扭曲多重纹理叠加4.4海量地名1.