3D地球的生成（一）——生成全球的3D图

原文发布时间：2010-07-03

作者：毛毛虫

这一部分内容是演示如何生成一个全球的3D图。

这篇文章中的例子显示了一个以经纬度表示的2D地图如何被转换为3D地球。

我们首先需要创建一个全球范围的矩形，然后把该矩形转换为3D地球，并将我们的一个包含全球国家行政区和南极洲的shape文件添加到这个3D表面上显示出来。

下面是操作过程：

首先创建3D地球。

使用转换器Creator创建一个全球范围的矩形（在后面转换为全球的格网），转换器设置如下：

然后使用AttributeCreator转换器，为这个矩形添加一些需要的属性，设置如下：

（图片已丢失）

使用Tiler转换器把矩形分为格网（例如，以5°为间隔），使用Counter转换器记录每个网格后(polyID)，在使用Chopper转换器把网格转换为一个个的点，同时再次使用Counter转换器记录每个点(vexID)，然后计算每个点的地心坐标值（x、y、z）。之前需要先获取每个点的经纬度坐标（使用转换器CoordinateExtractor），为了能使用三角转换器计算，需要把度转换为弧度，使用转换器AngleConverter，这两个转换器的设置分别如下：

    

    

每个点的坐标（x、y、z）计算如下：

x=_radius*cos(long+3.14159)*sin(3.14159/2.0-lat)；

y=_radius*sin(long+3.14159)*sin(3.14159/2.0-lat)

z=_radius*cos(3.14159/2.0-lat)

此时的效果：

    

然后把点转换为3D点（3DpointReplacer转换器）：

    

    

    然后使用Sorter转换器排序，设置如下：

    

    使用PointConnector转换器（注意这个转换器要根据属性polyID分组）重组多边形：

    （图片已丢失）

    对于LINE输出端口添加一个LineCloser转换器闭合可能的生成的线。

    

    此时的输出结果如下（在pdf中显示的3D效果）：

    

这就是一个生成3D地球的过程。下面我们看一下如何把全球的国家行政区显示在这个3D上。

< xmlnamespace prefix ="o" ns ="urn:schemas-microsoft-com:office:office" /> 

同样，对shape图层做类似处理，该shape文件视图如下：

（图片已丢失）

   

为了区分各个行政区，并达到较好的视图效果，可以先使用RandomColorSetter转换器对图层进行渲染。对shape图层进行同样的处理，两个数据各个数据叠加在一起的效果如下：

 

这个图层的处理与上面的操作不同之处是：

为了区分各个行政区，并达到较好的视图效果，可以先使用RandomColorSetter转换器对图层进行渲染。另外对于shape图层，需要注意一点，如图：

输出结果可能会有这种自相交的情况产生，为了这后面的操作中能生成正确的多边形，需要消除这种情况（可以使用转换器SelfIntersector和Deaggregator）。最后得到的结果如图：

为了更好的视图效果，我们可以对这个shape图层使用转换器Extruder进行一下拉伸，根据前面提到的公式，在x、y和z轴上的拉伸矢量可以设置如下：

vector_x=_elevation*cos(long+3.14159)*sin(lat+3.14159/2.0)/10.0

vector_y=_elevation*sin(long+3.14159)*sin(lat+3.14159/2.0)/10.0

vector_z=_elevation*cos(lat-3.14159/2.0)/10.0

最后的效果如下：