• 使用OSG创建一个简单的地形


    1.解决方案

    在网上参考了一些资料,使用OSG创建地形最简单的办法就是使用OSG::HeightField类,它是描述类似于DEM网格的四角面片。首先给出具体实现代码:

    #include <iostream>
    #include <Windows.h>
    
    #include <osgViewer/Viewer>
    #include <osgDB/ReadFile>
    #include <osg/Texture2D>
    #include <osg/ShapeDrawable>
    #include <gdal_priv.h>
    
    using namespace std;
    
    using namespace osg;
    using namespace osgViewer;
    
    //实现函数:从高程图创建地形
    osg::Node* createHeightField(std::string heightFile, std::string texFile)
    {
    	//读取高度文件
    	GDALAllRegister();          //GDAL所有操作都需要先注册格式
    	CPLSetConfigOption("GDAL_FILENAME_IS_UTF8", "NO");  //支持中文路径
    	GDALDataset* img = (GDALDataset *)GDALOpen(heightFile.c_str(), GA_ReadOnly);
    	if (!img)
    	{
    		return nullptr;
    	}
    
    	//读取基本参数
    	int imgWidth = img->GetRasterXSize();   //图像宽度
    	int imgHeight = img->GetRasterYSize();  //图像高度
    	int bandNum = img->GetRasterCount();    //波段数
    	int depth = GDALGetDataTypeSize(img->GetRasterBand(1)->GetRasterDataType()) / 8;    //图像深度
    
    	//获取地理坐标信息
    	double padfTransform[6];
    	if (img->GetGeoTransform(padfTransform) == CE_Failure)
    	{
    		return nullptr;
    	}
    	double startX = padfTransform[0] + 0.5 * padfTransform[1];			//左上角点坐标X
    	double dX = padfTransform[1];			//X方向的分辨率		
    	double startY = padfTransform[3] + padfTransform[5] * imgHeight - 0.5 * padfTransform[5];			//左下角点坐标Y
    	double dY = -padfTransform[5];			//Y方向的分辨率
    
    	//申请buf
    	int bufWidth = imgWidth;
    	int bufHeight = imgHeight;
    	size_t imgBufNum = (size_t)bufWidth * bufHeight * bandNum;
    	float *imgBuf = new float[imgBufNum];
    
    	//读取
    	size_t imgBufOffset = (size_t)bufWidth * (bufHeight - 1) * bandNum;
    	img->RasterIO(GF_Read, 0, 0, bufWidth, bufHeight, imgBuf + imgBufOffset, bufWidth, bufHeight,
    		GDT_Float32, bandNum, nullptr, bandNum*depth, -bufWidth*bandNum*depth, depth);
    
    	//定义并设置高度文件
    	osg::ref_ptr<osg::HeightField> heightField = new osg::HeightField();
    	heightField->allocate(imgWidth, imgHeight);			//申请空间
    	heightField->setOrigin(osg::Vec3(startX, startY, 0));			//起始位置	
    	heightField->setXInterval(dX);			//间距X
    	heightField->setYInterval(dY);			//间距Y
    	heightField->setSkirtHeight(1.0f);
    
    	//填充高度值
    	for (int r = 0; r < imgHeight; r++)
    	{
    		for (int c = 0; c < imgWidth; c++)
    		{
    			size_t m = (size_t)r * imgWidth + c;
    			heightField->setHeight(c, r, imgBuf[m]);
    		}
    	}
    
    	//释放
    	delete[] imgBuf;
    	imgBuf = nullptr;
    
    	//节点
    	osg::Geode* geode = new osg::Geode();
    	osg::ref_ptr<osg::ShapeDrawable> heightShape = new osg::ShapeDrawable(heightField.get());
    	geode->addDrawable(heightShape);
    
    	//设置纹理
    	osg::ref_ptr<osg::Image> texImage = osgDB::readImageFile(texFile);
    	osg::ref_ptr<osg::Texture2D> tex = new osg::Texture2D;
    	tex->setImage(texImage);
    	tex->setDataVariance(osg::Object::DYNAMIC);
    
    	//渲染状态
    	osg::ref_ptr<osg::StateSet> stateset = new osg::StateSet();
    	stateset->setTextureAttributeAndModes(0, tex.get(), osg::StateAttribute::ON);
    	geode->setStateSet(stateset.get());
    
    	return geode;
    }
    
    int main()
    {	
    	osgViewer::Viewer viewer;
    	osg::ref_ptr<osg::Group> group = new osg::Group;
    
    	std::string heightFile = "D:\Data\dst.tif";
    	std::string texFile = "D:\Data\dom3_Level_19.jpg";
    	group->addChild(createHeightField(heightFile, texFile));
    
    	viewer.setSceneData(group);
    	viewer.setUpViewInWindow(100, 100, 800, 600);
    	return viewer.run();
    }
    

    其运行结果如下,显示的是美国大峡谷(Grand Canyon)中的一小块:

    1) 使用TIF格式的DEM

    因为不太清楚别的网上资料里面地形文件是jpg格式的,要知道jpg格式只能8位且没有地理信息,所以在这里我直接使用的是GTiff格式的DEM。很奇怪我这里用osgDB读取TIF文件失败了,所以直接采用了GDAL读取。

    2) 描述HeightField

    使用GDAL打开高程文件(DEM),能够获取地形的起点位置和间距,将其填充到HeightField中,这样OSG就确定了高程点的XY位置。在使用GDAL读取高程文件(DEM)存储的高程值到内存中之后,依次填充到HeightField,就确定了地形的Z位置。最后绘制到节点,地形图也就绘制出来了。

    2.存在问题

    可以看到我这里采用的纹理文件是一个处理好的,范围刚刚好能够覆盖的jpg文件。其纹理是自动贴到四个角点的。其实我最初的设想是采用一个DOM(正射影像图)来实现,通过其地理位置确定纹理坐标,最终无视范围大小,实现一个DEM(高程)与DOM(影像)的自动叠加。
    问题就在于HeightField的点是内部绘制的,我给其赋予的纹理坐标总是不正确。我初步尝试发现一个网格点需要2个纹理坐标才能把整个纹理填满。在这里希望大家批评指正下,究竟如何给HeightField的点设置纹理位置。

    3.参考文档

    1. osg三维重建的两种方法剖析:三角面片(osgUtil::DelaunayTriangulator)和四角面片(osg::HeightField)
    2. OSG从高程图创建地形-可运行
    3. OSG从高程图创建地形
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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/charlee44/p/10507642.html
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