Линия обзора WorldWind
Я нашел этот пример того, как визуализировать линию видимости в WorldWind: http://patmurris.blogspot.com/2008/04/ray-casting-and-line-of-sight-for-wwj.html (это немного стар, но, кажется, все еще работает). Этот класс используется в примере (слегка измененный код ниже для работы с WorldWind 2.0). Похоже, что код также использует RayCastingSupport ( Javadoc и Code), чтобы творить свою магию.
Я пытаюсь выяснить, использует ли этот код / пример кривизну Земли / или расстояние до горизонта как часть своей логики. Просто глядя на код, я не уверен, что полностью понимаю, что он делает.
Например, если бы я пытался выяснить, какую местность может "видеть" человек, находящийся на высоте 200 метров над землей, будет ли учитываться расстояние до горизонта?
Что нужно сделать, чтобы изменить код для учета расстояния до горизонта / кривизны Земли (если его еще нет)?
package gov.nasa.worldwindx.examples;
import gov.nasa.worldwind.util.RayCastingSupport;
import gov.nasa.worldwind.view.orbit.OrbitView;
import gov.nasa.worldwind.geom.Angle;
import gov.nasa.worldwind.geom.Position;
import gov.nasa.worldwind.geom.Sector;
import gov.nasa.worldwind.geom.Vec4;
import gov.nasa.worldwind.globes.Globe;
import gov.nasa.worldwind.layers.CrosshairLayer;
import gov.nasa.worldwind.layers.RenderableLayer;
import gov.nasa.worldwind.render.*;
import javax.swing.*;
import javax.swing.border.CompoundBorder;
import javax.swing.border.TitledBorder;
import java.awt.*;
import java.awt.event.ActionEvent;
import java.awt.event.ActionListener;
import java.awt.image.BufferedImage;
public class LineOfSight extends ApplicationTemplate
{
public static class AppFrame extends ApplicationTemplate.AppFrame
{
private double samplingLength = 30; // Ray casting sample length
private int centerOffset = 100; // meters above ground for center
private int pointOffset = 10; // meters above ground for sampled points
private Vec4 light = new Vec4(1, 1, -1).normalize3(); // Light direction (from South-East)
private double ambiant = .4; // Minimum lighting (0 - 1)
private RenderableLayer renderableLayer;
private SurfaceImage surfaceImage;
private ScreenAnnotation screenAnnotation;
private JComboBox radiusCombo;
private JComboBox samplesCombo;
private JCheckBox shadingCheck;
private JButton computeButton;
public AppFrame()
{
super(true, true, false);
// Add USGS Topo Maps
// insertBeforePlacenames(getWwd(), new USGSTopographicMaps());
// Add our renderable layer for result display
this.renderableLayer = new RenderableLayer();
this.renderableLayer.setName("Line of sight");
this.renderableLayer.setPickEnabled(false);
insertBeforePlacenames(getWwd(), this.renderableLayer);
// Add crosshair layer
insertBeforePlacenames(getWwd(), new CrosshairLayer());
// Update layer panel
this.getLayerPanel().update(getWwd());
// Add control panel
this.getLayerPanel().add(makeControlPanel(), BorderLayout.SOUTH);
}
private JPanel makeControlPanel()
{
JPanel controlPanel = new JPanel(new GridLayout(0, 1, 0, 0));
controlPanel.setBorder(
new CompoundBorder(BorderFactory.createEmptyBorder(9, 9, 9, 9),
new TitledBorder("Line Of Sight")));
// Radius combo
JPanel radiusPanel = new JPanel(new GridLayout(0, 2, 0, 0));
radiusPanel.setBorder(BorderFactory.createEmptyBorder(6, 6, 6, 6));
radiusPanel.add(new JLabel("Max radius:"));
radiusCombo = new JComboBox(new String[] {"5km", "10km",
"20km", "30km", "50km", "100km", "200km"});
radiusCombo.setSelectedItem("10km");
radiusPanel.add(radiusCombo);
// Samples combo
JPanel samplesPanel = new JPanel(new GridLayout(0, 2, 0, 0));
samplesPanel.setBorder(BorderFactory.createEmptyBorder(6, 6, 6, 6));
samplesPanel.add(new JLabel("Samples:"));
samplesCombo = new JComboBox(new String[] {"128", "256", "512"});
samplesCombo.setSelectedItem("128");
samplesPanel.add(samplesCombo);
// Shading checkbox
JPanel shadingPanel = new JPanel(new GridLayout(0, 2, 0, 0));
shadingPanel.setBorder(BorderFactory.createEmptyBorder(6, 6, 6, 6));
shadingPanel.add(new JLabel("Light:"));
shadingCheck = new JCheckBox("Add shading");
shadingCheck.setSelected(false);
shadingPanel.add(shadingCheck);
// Compute button
JPanel buttonPanel = new JPanel(new GridLayout(0, 1, 0, 0));
buttonPanel.setBorder(BorderFactory.createEmptyBorder(6, 6, 6, 6));
computeButton = new JButton("Compute");
computeButton.addActionListener(new ActionListener()
{
public void actionPerformed(ActionEvent actionEvent)
{
update();
}
});
buttonPanel.add(computeButton);
// Help text
JPanel helpPanel = new JPanel(new GridLayout(0, 1, 0, 0));
buttonPanel.setBorder(BorderFactory.createEmptyBorder(6, 6, 6, 6));
helpPanel.add(new JLabel("Place view center on an elevated"));
helpPanel.add(new JLabel("location and click \"Compute\""));
// Panel assembly
controlPanel.add(radiusPanel);
controlPanel.add(samplesPanel);
controlPanel.add(shadingPanel);
controlPanel.add(buttonPanel);
controlPanel.add(helpPanel);
return controlPanel;
}
// Update line of sight computation
private void update()
{
new Thread(new Runnable() {
public void run()
{
computeLineOfSight();
}
}, "LOS thread").start();
}
private void computeLineOfSight()
{
computeButton.setEnabled(false);
computeButton.setText("Computing...");
try
{
Globe globe = getWwd().getModel().getGlobe();
OrbitView view = (OrbitView)getWwd().getView();
Position centerPosition = view.getCenterPosition();
// Compute sector
String radiusString = ((String)radiusCombo.getSelectedItem());
double radius = 1000 * Double.parseDouble(radiusString.substring(0, radiusString.length() - 2));
double deltaLatRadians = radius / globe.getEquatorialRadius();
double deltaLonRadians = deltaLatRadians / Math.cos(centerPosition.getLatitude().radians);
Sector sector = new Sector(centerPosition.getLatitude().subtractRadians(deltaLatRadians),
centerPosition.getLatitude().addRadians(deltaLatRadians),
centerPosition.getLongitude().subtractRadians(deltaLonRadians),
centerPosition.getLongitude().addRadians(deltaLonRadians));
// Compute center point
double centerElevation = globe.getElevation(centerPosition.getLatitude(),
centerPosition.getLongitude());
Vec4 center = globe.computePointFromPosition(
new Position(centerPosition, centerElevation + centerOffset));
// Compute image
float hueScaleFactor = .7f;
int samples = Integer.parseInt((String)samplesCombo.getSelectedItem());
BufferedImage image = new BufferedImage(samples, samples, BufferedImage.TYPE_4BYTE_ABGR);
double latStepRadians = sector.getDeltaLatRadians() / image.getHeight();
double lonStepRadians = sector.getDeltaLonRadians() / image.getWidth();
for (int x = 0; x < image.getWidth(); x++)
{
Angle lon = sector.getMinLongitude().addRadians(lonStepRadians * x + lonStepRadians / 2);
for (int y = 0; y < image.getHeight(); y++)
{
Angle lat = sector.getMaxLatitude().subtractRadians(latStepRadians * y + latStepRadians / 2);
double el = globe.getElevation(lat, lon);
// Test line of sight from point to center
Vec4 point = globe.computePointFromPosition(lat, lon, el + pointOffset);
double distance = point.distanceTo3(center);
if (distance <= radius)
{
if (RayCastingSupport.intersectSegmentWithTerrain(
globe, point, center, samplingLength, samplingLength) == null)
{
// Center visible from point: set pixel color and shade
float hue = (float)Math.min(distance / radius, 1) * hueScaleFactor;
float shade = shadingCheck.isSelected() ?
(float)computeShading(globe, lat, lon, light, ambiant) : 0f;
image.setRGB(x, y, Color.HSBtoRGB(hue, 1f, 1f - shade));
}
else if (shadingCheck.isSelected())
{
// Center not visible: apply shading nonetheless if selected
float shade = (float)computeShading(globe, lat, lon, light, ambiant);
image.setRGB(x, y, new Color(0f, 0f, 0f, shade).getRGB());
}
}
}
}
// Blur image
PatternFactory.blur(PatternFactory.blur(PatternFactory.blur(PatternFactory.blur(image))));
// Update surface image
if (this.surfaceImage != null)
this.renderableLayer.removeRenderable(this.surfaceImage);
this.surfaceImage = new SurfaceImage(image, sector);
this.surfaceImage.setOpacity(.5);
this.renderableLayer.addRenderable(this.surfaceImage);
// Compute distance scale image
BufferedImage scaleImage = new BufferedImage(64, 256, BufferedImage.TYPE_4BYTE_ABGR);
Graphics g2 = scaleImage.getGraphics();
int divisions = 10;
int labelStep = scaleImage.getHeight() / divisions;
for (int y = 0; y < scaleImage.getHeight(); y++)
{
int x1 = scaleImage.getWidth() / 5;
if (y % labelStep == 0 && y != 0)
{
double d = radius / divisions * y / labelStep / 1000;
String label = Double.toString(d) + "km";
g2.setColor(Color.BLACK);
g2.drawString(label, x1 + 6, y + 6);
g2.setColor(Color.WHITE);
g2.drawLine(x1, y, x1 + 4 , y);
g2.drawString(label, x1 + 5, y + 5);
}
float hue = (float)y / (scaleImage.getHeight() - 1) * hueScaleFactor;
g2.setColor(Color.getHSBColor(hue, 1f, 1f));
g2.drawLine(0, y, x1, y);
}
// Update distance scale screen annotation
if (this.screenAnnotation != null)
this.renderableLayer.removeRenderable(this.screenAnnotation);
this.screenAnnotation = new ScreenAnnotation("", new Point(20, 20));
this.screenAnnotation.getAttributes().setImageSource(scaleImage);
this.screenAnnotation.getAttributes().setSize(
new Dimension(scaleImage.getWidth(), scaleImage.getHeight()));
this.screenAnnotation.getAttributes().setAdjustWidthToText(Annotation.SIZE_FIXED);
this.screenAnnotation.getAttributes().setDrawOffset(new Point(scaleImage.getWidth() / 2, 0));
this.screenAnnotation.getAttributes().setBorderWidth(0);
this.screenAnnotation.getAttributes().setCornerRadius(0);
this.screenAnnotation.getAttributes().setBackgroundColor(new Color(0f, 0f, 0f, 0f));
this.renderableLayer.addRenderable(this.screenAnnotation);
// Redraw
this.getWwd().redraw();
}
finally
{
computeButton.setEnabled(true);
computeButton.setText("Compute");
}
}
/**
* Compute shadow intensity at a globe position.
* @param globe the <code>Globe</code>.
* @param lat the location latitude.
* @param lon the location longitude.
* @param light the light direction vector. Expected to be normalized.
* @param ambiant the minimum ambiant light level (0..1).
* @return the shadow intensity for the location. No shadow = 0, totaly obscured = 1.
*/
private static double computeShading(Globe globe, Angle lat, Angle lon, Vec4 light, double ambiant)
{
double thirtyMetersRadians = 30 / globe.getEquatorialRadius();
Vec4 p0 = globe.computePointFromPosition(lat, lon, 0);
Vec4 px = globe.computePointFromPosition(lat, Angle.fromRadians(lon.radians - thirtyMetersRadians), 0);
Vec4 py = globe.computePointFromPosition(Angle.fromRadians(lat.radians + thirtyMetersRadians), lon, 0);
double el0 = globe.getElevation(lat, lon);
double elx = globe.getElevation(lat, Angle.fromRadians(lon.radians - thirtyMetersRadians));
double ely = globe.getElevation(Angle.fromRadians(lat.radians + thirtyMetersRadians), lon);
Vec4 vx = new Vec4(p0.distanceTo3(px), 0, elx - el0).normalize3();
Vec4 vy = new Vec4(0, p0.distanceTo3(py), ely - el0).normalize3();
Vec4 normal = vx.cross3(vy).normalize3();
return 1d - Math.max(-light.dot3(normal), ambiant);
}
}
public static void main(String[] args)
{
ApplicationTemplate.start("World Wind Line Of Sight Calculation", AppFrame.class);
}
}
1 ответ
Ты прав. Этот код не учитывает кривую заземления. Из того, что я мог видеть, трассировка луча сделана для центра света, но конус света был нарисован на изображении (я не уверен в этом, но похоже, что этот пример рисует на изображении серой шкалы). В любом случае, эта демонстрация касается обнаружения удара о землю, чтобы остановить след луча. Из того, что я понимаю, алгоритм останавливается после расстояния, установленного в форме (5 км,10 км... 200 км и т. Д.). Я не понимаю направление луча. Имеет смысл проверять радиус 200 км только в том случае, если вы проверяете свет из космоса... Если вы хотите принять во внимание горизонт, вам следует сначала проверить высоту источника света. Это актуально для положительных значений высоты тона (выше горизонта). В этом случае вы должны решить, когда остановиться, когда центр света окажется очень высоко над землей. Насколько высоко зависит от того, направлен ли ваш свет на склон горы, где ваша местность относительно ровная, или от источника света узкий луч или широкий.