World Wind Java开发之十——AnalyticSurface栅格渲染（转）

http://blog.csdn.net/giser_whu/article/details/43017881

1、AnalyticSurfaceDemo

ArcGIS下对栅格的各种分级渲染效果是非常好的，可以做出很漂亮的图，现在在WW下也可以做出同样的效果了，看到这里是不是有点小兴奋呢。先看下WW自带的AnalyticSurfaceDemo的运行效果图：

通过看源代码可以知道给出了三种渲染示例，其中两种是动态的，这里我需要的是对dem数据或者是单波段影像的渲染，也就是左上方的渲染效果。

2、AnalyticSurface类

下面来看下主要用到的类：

主要用到的方法：

// 创建AnalyticSurface并设置其属性
        final AnalyticSurface surface = new AnalyticSurface();
        surface.setSector(raster.getSector());
        surface.setDimensions(raster.getWidth(), raster.getHeight());
        surface.setValues(AnalyticSurface.createColorGradientValues(
                raster.getBuffer(), raster.getTransparentValue(), extremes[0],
                extremes[1], minHue, maxHue));
        // surface.setVerticalScale(5e3);
        // 设置表面渲染方式为 CLAMP_TO_GROUND
        surface.setAltitudeMode(WorldWind.CLAMP_TO_GROUND);

根据自己的需要可以查阅开发文档设置其他属性。

3、DEM渲染实例

将demo中的代码稍加修改封装为AnalyticSurfaceUtil类以供后面所有栅格数据的渲染使用，目前比较简单，后面陆续扩充该类。

WW下渲染效果：

ArcMap下渲染效果：

可以看到WW下渲染的效果丝毫不逊色，图是不是很漂亮呢。

4、洪涝模拟渲染

这是对之前洪涝模拟的改进，对洪涝模拟输出的范围图和深度图进行渲染。

（1）范围图

（2）深度图

这幅渲染的深度图是不是有种火山喷发的感觉，很有艺术美感，非常喜欢这个渲染的效果。改一下配色再看下另一种渲染效果：

5、源码。

下面是自己封装的AnalyticSurfaceUtil类，供大家参考：

/**
 * @Copyright 2014-2020 @刘硕
 **/

package edu.whu.vge.util;

import gov.nasa.worldwind.WorldWind;
import gov.nasa.worldwind.avlist.AVKey;
import gov.nasa.worldwind.avlist.AVList;
import gov.nasa.worldwind.data.BufferWrapperRaster;
import gov.nasa.worldwind.data.DataRaster;
import gov.nasa.worldwind.data.DataRasterReader;
import gov.nasa.worldwind.data.DataRasterReaderFactory;
import gov.nasa.worldwind.exception.WWRuntimeException;
import gov.nasa.worldwind.geom.Extent;
import gov.nasa.worldwind.geom.Sector;
import gov.nasa.worldwind.layers.RenderableLayer;
import gov.nasa.worldwind.render.DrawContext;
import gov.nasa.worldwind.render.Renderable;
import gov.nasa.worldwind.util.Logging;
import gov.nasa.worldwind.util.WWBufferUtil;
import gov.nasa.worldwind.util.WWIO;
import gov.nasa.worldwind.util.WWMath;
import gov.nasa.worldwindx.examples.analytics.AnalyticSurface;
import gov.nasa.worldwindx.examples.analytics.AnalyticSurfaceAttributes;
import gov.nasa.worldwindx.examples.analytics.AnalyticSurfaceLegend;
import gov.nasa.worldwindx.examples.util.ExampleUtil;

import java.awt.Point;
import java.io.File;
import java.text.DecimalFormat;
import java.text.FieldPosition;
import java.text.Format;

import javax.swing.SwingUtilities;

/**
 * @项目名称：SmartScope
 * @类名称：AnalyticSurfaceUtil
 * @类描述：
 * @创建人：刘硕
 * @创建时间：2015-1-21 下午3:40:54
 * @修改备注：
 * @版本：
 */

public class AnalyticSurfaceUtil
{

    /**
     * 创建一个新的实例 AnalyticSurfaceUtil.
     *
     */
    public AnalyticSurfaceUtil()
    {
        // TODO Auto-generated constructor stub
    }

    public static void createPrecipitationSurface(double minHue, double maxHue,
            final RenderableLayer outLayer)
    {
        String DATA_PATH = "J:/data/wwj/FloodDepth.tif";
        BufferWrapperRaster raster = loadRasterElevations(DATA_PATH);
        if (raster == null)
            return;

        // 获取像元最大值与最小值
        double[] extremes = WWBufferUtil.computeExtremeValues(
                raster.getBuffer(), raster.getTransparentValue());
        if (extremes == null)
            return;

        // 创建AnalyticSurface并设置其属性
        final AnalyticSurface surface = new AnalyticSurface();
        surface.setSector(raster.getSector());
        surface.setDimensions(raster.getWidth(), raster.getHeight());
        surface.setValues(AnalyticSurface.createColorGradientValues(
                raster.getBuffer(), raster.getTransparentValue(), extremes[0],
                extremes[1], minHue, maxHue));
        // surface.setVerticalScale(5e3);
        // 设置表面渲染方式为 CLAMP_TO_GROUND
        surface.setAltitudeMode(WorldWind.CLAMP_TO_GROUND);
        AnalyticSurfaceAttributes attr = new AnalyticSurfaceAttributes();
        attr.setDrawOutline(false);
        attr.setDrawShadow(false);
        attr.setInteriorOpacity(0.6);
        surface.setSurfaceAttributes(attr);

        // 设置图例样式
        Format legendLabelFormat = new DecimalFormat("# m")
        {
            public StringBuffer format(double number, StringBuffer result,
                    FieldPosition fieldPosition)
            {
                double valueInFeet = number;
                return super.format(valueInFeet, result, fieldPosition);
            }
        };

        // 创建图例
        final AnalyticSurfaceLegend legend = AnalyticSurfaceLegend.fromColorGradient(
                extremes[0], extremes[1], minHue, maxHue,
                AnalyticSurfaceLegend.createDefaultColorGradientLabels(
                        extremes[0], extremes[1], legendLabelFormat),
                AnalyticSurfaceLegend.createDefaultTitle("Legend"));
        legend.setOpacity(0.8);
        legend.setScreenLocation(new Point(100, 300));

        SwingUtilities.invokeLater(new Runnable()
        {
            public void run()
            {
                surface.setClientLayer(outLayer);
                outLayer.addRenderable(surface);
                outLayer.addRenderable(createLegendRenderable(surface, 600,
                        legend));
            }
        });
    }

    /**
     *
     * @方法名称: loadRasterElevations ；
     * @方法描述: 读取数据（单波段） ；
     * @参数 ：@param path
     * @参数 ：@return
     * @返回类型: BufferWrapperRaster ；
     * @创建人：刘硕;
     * @创建时间：2015-1-22 上午11:25:40；
     * @throws
     */
    public static BufferWrapperRaster loadRasterElevations(String path)
    {
        // Download the data and save it in a temp file.
        File file = ExampleUtil.saveResourceToTempFile(path,
                "." + WWIO.getSuffix(path));

        // Create a raster reader for the file type.
        DataRasterReaderFactory readerFactory = (DataRasterReaderFactory) WorldWind.createConfigurationComponent(AVKey.DATA_RASTER_READER_FACTORY_CLASS_NAME);
        DataRasterReader reader = readerFactory.findReaderFor(file, null);

        try
        {
            // Before reading the raster, verify that the file contains
            // elevations.
            AVList metadata = reader.readMetadata(file, null);
            if (metadata == null
                    || !AVKey.ELEVATION.equals(metadata.getStringValue(AVKey.PIXEL_FORMAT)))
            {
                String msg = Logging.getMessage(
                        "ElevationModel.SourceNotElevations",
                        file.getAbsolutePath());
                Logging.logger().severe(msg);
                throw new IllegalArgumentException(msg);
            }

            // Read the file into the raster.
            DataRaster[] rasters = reader.read(file, null);
            if (rasters == null || rasters.length == 0)
            {
                String msg = Logging.getMessage(
                        "ElevationModel.CannotReadElevations",
                        file.getAbsolutePath());
                Logging.logger().severe(msg);
                throw new WWRuntimeException(msg);
            }

            // Determine the sector covered by the elevations. This
            // information
            // is in the GeoTIFF file or auxiliary
            // files associated with the elevations file.
            Sector sector = (Sector) rasters[0].getValue(AVKey.SECTOR);
            if (sector == null)
            {
                String msg = Logging.getMessage("DataRaster.MissingMetadata",
                        AVKey.SECTOR);
                Logging.logger().severe(msg);
                throw new IllegalArgumentException(msg);
            }

            // Request a sub-raster that contains the whole file. This step
            // is
            // necessary because only sub-rasters
            // are reprojected (if necessary); primary rasters are not.
            int width = rasters[0].getWidth();
            int height = rasters[0].getHeight();

            DataRaster subRaster = rasters[0].getSubRaster(width, height,
                    sector, rasters[0]);

            // Verify that the sub-raster can create a ByteBuffer, then
            // create
            // one.
            if (!(subRaster instanceof BufferWrapperRaster))
            {
                String msg = Logging.getMessage(
                        "ElevationModel.CannotCreateElevationBuffer", path);
                Logging.logger().severe(msg);
                throw new WWRuntimeException(msg);
            }

            return (BufferWrapperRaster) subRaster;
        }
        catch (Exception e)
        {
            e.printStackTrace();
            return null;
        }
    }

    /**
     *
     * @方法名称: createLegendRenderable ；
     * @方法描述: 创建图例 ；
     * @参数 ：@param surface
     * @参数 ：@param surfaceMinScreenSize
     * @参数 ：@param legend
     * @参数 ：@return
     * @返回类型: Renderable ；
     * @创建人：刘硕;
     * @创建时间：2015-1-22 上午11:26:07；
     * @throws
     */
    protected static Renderable createLegendRenderable(
            final AnalyticSurface surface, final double surfaceMinScreenSize,
            final AnalyticSurfaceLegend legend)
    {
        return new Renderable()
        {
            public void render(DrawContext dc)
            {
                Extent extent = surface.getExtent(dc);
                if (!extent.intersects(dc.getView().getFrustumInModelCoordinates()))
                    return;

                if (WWMath.computeSizeInWindowCoordinates(dc, extent) < surfaceMinScreenSize)
                    return;

                legend.render(dc);
            }
        };
    }

}

目前还很不完善，后面有需要的话打算做一个类似于ArcGIS的分级渲染工具，对于降雨量蒸散发量等数据都可以很方便的进行渲染。