自主三维GIS引擎笔记-实现三维球045

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最小GIS迷你地球实现(实现一套最小的三维GIS球体)  V1.0.0.0版本

数据加代码比较大(主要是数据,数据有1G多,代码约5000行),无法上传,如需要微信联系(17381925156)

效果图:

自主三维GIS引擎笔记-实现三维球045

 

相机推进后:

自主三维GIS引擎笔记-实现三维球045

1 . 功能目标

1.1 实现基本的卫片数据浏览

1.2 实现高程数据的浏览

1.3   实现基本的三维操作,平移,旋转缩放功能

2  必备知识

2.1  图形学基础(OpenGL基础知识),采用OpenGL3.0标准,纹理数组,shader,Instance绘制

2.2  C++编程基础,vector,list,string,map,function,sort,c++ 17,匿名函数(lamda表达式),智能指针

2.3  多线程支持,多线程采用生产者与消费者模型,信号量,互斥体,队列

2.4  地理信息基本支持,卫片,高程,投影,转换,坐标系

3  软件结构图

 

自主三维GIS引擎笔记-实现三维球045

3.1 场景管理

3.1.1  相机实现

自主三维GIS引擎笔记-实现三维球045

实现第一人称相机,主要是实现功能,

定点旋转

        virtual void    rotateViewXByCenter(real angle,real3  pos)
        {
            if (!(_flag & FLAG_ROT_X))
            {
                return;
            }
            //! 计算眼睛到鼠标点的方向
            real3   vDir    =   pos - _eye;
            real    len1    =   length(vDir);
            real    len     =   0;
            vDir    =   normalize(vDir);
            matrix4r mat(1);
            mat.rotate(angle, _right);

            vDir    =   vDir * mat;
            _eye    =   pos - vDir * len1;

            _dir    =   _dir * mat;
            _up     =   _up * mat;
#ifndef COORD_LH
            _right  =   CELL::normalize(cross(_dir,_up));
            _up     =   CELL::normalize(cross(_right,_dir));
#else
            _right  =   CELL::normalize(cross(_up,_dir));
            _up     =   CELL::normalize(cross(_dir,_right));
#endif
            len     =   CELL::length(_eye - _target);

            _target     =   _eye + _dir * len;
            update();

        }

 

定点缩放

/**
 *    指定点推进摄像机
 */
virtual void    scaleCameraByPos(const real3& pos,real persent)
{

    real3   dir     =   CELL::normalize(pos - _eye);

    real    dis     =   CELL::length(pos - _eye) * persent;

    real    disCam  =   CELL::length(_target - _eye) * persent;

    real3   dirCam  =   CELL::normalize(_target - _eye);

    _eye    =   pos - dir * dis;
    _target =   _eye + dirCam * disCam;

    update();
}

 

精确移动

virtual void    moveLeft(real fElapsed)
{
    _eye     -=  normalize(_right) * _speed * fElapsed;
    _target  -=  normalize(_right) * _speed * fElapsed;
}

virtual void    moveRight(real fElapsed)
{
    _eye     +=  normalize(_right) * _speed * fElapsed;
    _target  +=  normalize(_right) * _speed * fElapsed;
}


virtual void    moveFront(real fElapsed)
{
    _eye    +=  _dir * _speed * fElapsed;
    _target +=  _dir * _speed * fElapsed;
}

virtual void    moveBack(real fElapsed)
{
    _eye    -=  _dir * _speed * fElapsed;
    _target -=  _dir * _speed * fElapsed;
}
/**
 *    往上看,则向下移动摄像机
 */
 virtual void   moveUp(real fElapsed)
 {
     _eye       +=  _up * _speed * fElapsed;
     _target    +=  _up * _speed * fElapsed;
 }
 /**
  *    向下看,则摄像机向上移动
  */
 virtual void   moveDown(real fElapsed)
 {
     _eye       -=  _up * _speed * fElapsed;
     _target    -=  _up * _speed * fElapsed;
 }
 /**
  *    根据给定的方向移动摄像机
  */
  virtual   void    moveDir(real3 dir,real fElapsed)
  {
    _eye    += dir * _speed * fElapsed;
    _target += dir * _speed * fElapsed;
      
  }

 

实现屏幕到世界坐标投影转换 

/**
*   窗口坐标转化为世界坐标
*/
real3  screenToWorld(const real2& screen)
{
    real4  screens(screen.x,screen.y,0,1);
    real4  world;
    unProject(screens,world);
    return  real3(world.x,world.y,world.z);
}

 

世界坐标到屏幕坐标投影转换

/**
*   世界坐标转化为窗口坐标
*/
real2  worldToScreen( const real3& world)
{
    real4  worlds(world.x,world.y,world.z,1);
    real4  screens;
    project(worlds,screens);
    return  real2(screens.x,screens.y);
}

 

根据屏幕坐标点创建射线

Ray createRayFromScreen(int x,int y)
{
    real4  minWorld;
    real4  maxWorld;

    real4  screen(real(x),real(y),0,1);
    real4  screen1(real(x),real(y),1,1);

    unProject(screen,minWorld);
    unProject(screen1,maxWorld);
    Ray     ray;
    ray.setOrigin(real3(minWorld.x,minWorld.y,minWorld.z));

    real3  dir(maxWorld.x - minWorld.x,maxWorld.y - minWorld.y, maxWorld.z - minWorld.z);
    ray.setDirection(normalize(dir));
    return  ray;
}

 

3.1.2  裁剪实现

自主三维GIS引擎笔记-实现三维球045

根据投影矩阵,观察矩阵构造视锥

1. 支持判断点是否在视锥内

2. 支持判断是否球体在视锥内

3. 支持判断包围盒是否在视锥内。

template<class T>
class   tfrustum
{
public:
    enum
    {
        FRUSTUM_LEFT    =   0,
        FRUSTUM_RIGHT   =   1,
        FRUSTUM_TOP     =   2,
        FRUSTUM_BOTTOM  =   3,
        FRUSTUM_FAR     =   4,
        FRUSTUM_NEAR    =   5,
    };
public:
    /**
    *   project * modleview
    */
    void    loadFrustum(const tmat4x4<T> &mvp)
    {
        const T*  dataPtr =   mvp.data();
        _planes[FRUSTUM_LEFT  ] =   Plane<T>(dataPtr[12] - dataPtr[0], dataPtr[13] - dataPtr[1], dataPtr[14] - dataPtr[2],  dataPtr[15] - dataPtr[3]);
        _planes[FRUSTUM_RIGHT ] =   Plane<T>(dataPtr[12] + dataPtr[0], dataPtr[13] + dataPtr[1], dataPtr[14] + dataPtr[2],  dataPtr[15] + dataPtr[3]);

        _planes[FRUSTUM_TOP   ] =   Plane<T>(dataPtr[12] - dataPtr[4], dataPtr[13] - dataPtr[5], dataPtr[14] - dataPtr[6],  dataPtr[15] - dataPtr[7]);
        _planes[FRUSTUM_BOTTOM] =   Plane<T>(dataPtr[12] + dataPtr[4], dataPtr[13] + dataPtr[5], dataPtr[14] + dataPtr[6],  dataPtr[15] + dataPtr[7]);

        _planes[FRUSTUM_FAR   ] =   Plane<T>(dataPtr[12] - dataPtr[8], dataPtr[13] - dataPtr[9], dataPtr[14] - dataPtr[10], dataPtr[15] - dataPtr[11]);
        _planes[FRUSTUM_NEAR  ] =   Plane<T>(dataPtr[12] + dataPtr[8], dataPtr[13] + dataPtr[9], dataPtr[14] + dataPtr[10], dataPtr[15] + dataPtr[11]);
    }
    bool    pointInFrustum(const tvec3<T> &pos) const
    {
        for (int i = 0; i < 6; i++)
        {
            if (_planes[i].distance(pos) <= 0) 
                return false;
        }
        return true;
    }
    bool    sphereInFrustum(const tvec3<T> &pos, const float radius) const
    {
        for (int i = 0; i < 6; i++)
        {
            if (_planes[i].distance(pos) <= -radius) 
                return false;
        }
        return true;
    }
    bool    cubeInFrustum(T minX,T maxX,T minY,T maxY,T minZ,T maxZ) const
    {
        for (int i = 0; i < 6; i++)
        {
            if (_planes[i].distance(tvec3<T>(minX, minY, minZ)) > 0) continue;
            if (_planes[i].distance(tvec3<T>(minX, minY, maxZ)) > 0) continue;
            if (_planes[i].distance(tvec3<T>(minX, maxY, minZ)) > 0) continue;
            if (_planes[i].distance(tvec3<T>(minX, maxY, maxZ)) > 0) continue;
            if (_planes[i].distance(tvec3<T>(maxX, minY, minZ)) > 0) continue;
            if (_planes[i].distance(tvec3<T>(maxX, minY, maxZ)) > 0) continue;
            if (_planes[i].distance(tvec3<T>(maxX, maxY, minZ)) > 0) continue;
            if (_planes[i].distance(tvec3<T>(maxX, maxY, maxZ)) > 0) continue;
            return false;
        }
        return true;
    }

    const Plane<T> &getPlane(const int plane) const 
    { 
        return _planes[plane];
    }
public:
    Plane<T>    _planes[6];
};

 

3.1.2 浏览实现

输入输出接口定义,实现对鼠标键盘事件的抽象,后续可以实现跨平台处理

class   CELLInput
{
public:
    /// <summary>
    /// 鼠标左键按下
    /// </summary>
    virtual void    onLButtonDown(int x,int y)  =   0;
    /// <summary>
    /// 鼠标左键提起
    /// </summary>
    virtual void    onLButtonUp(int x, int y) = 0;
    virtual void    onLButtonDbClick(int x, int y)  =   0;
    virtual void    onRButtonDbClick(int x, int y)  =   0;
    virtual void    onMButtonDbClick(int x, int y)  =   0;

    /// <summary>
    /// 鼠标移动事件
    /// </summary>

    virtual void    onRButtonDown(int x, int y) =   0;
    /// <summary>
    /// 鼠标移动事件
    /// </summary>
    virtual void    onRButtonUp(int x, int y)   =   0;

    /// <summary>
    /// 鼠标移动事件
    /// </summary>

    virtual void    onMButtonDown(int x, int y) = 0;
    /// <summary>
    /// 鼠标移动事件
    /// </summary>
    virtual void    onMButtonUp(int x, int y) = 0;


    /// <summary>
    /// 鼠标移动事件
    /// </summary>
    virtual void    onMouseMove(int x,int y)    =   0;

    /// <summary>
    /// 鼠标移动事件
    /// </summary>
    virtual void    onMouseWheel(int delta) = 0;
    /// <summary>
    /// 键盘事件
    /// </summary>
    virtual void    onKeyDown(int key)  =   0;
    /// <summary>
    /// 键盘事件
    /// </summary>
    virtual void    onKeyUp(int key)    =   0;

};

 

 具体业务代码实现:处理windows事件

LRESULT         eventProc(HWND hWnd, UINT message, WPARAM wParam, LPARAM lParam)
{
    switch (message)
    {
    case WM_LBUTTONDOWN:
        _frame->onLButtonDown(LOWORD(lParam),HIWORD(lParam));
        break;
    case WM_LBUTTONUP:
        _frame->onLButtonUp(LOWORD(lParam),HIWORD(lParam));
        break;
    case WM_RBUTTONDOWN:
        _frame->onRButtonDown(LOWORD(lParam),HIWORD(lParam));
        break;
    case WM_RBUTTONUP:
        _frame->onRButtonUp(LOWORD(lParam), HIWORD(lParam));
        break;
    case WM_MBUTTONDOWN:
        _frame->onMButtonDown(LOWORD(lParam), HIWORD(lParam));
        break;
    case WM_MBUTTONUP:
        _frame->onMButtonUp(LOWORD(lParam), HIWORD(lParam));
        break;
    case WM_MOUSEMOVE:
        _context._mouseX = LOWORD(lParam);
        _context._mouseY = HIWORD(lParam);
        _frame->onMouseMove(LOWORD(lParam), HIWORD(lParam));
        break;
    case WM_MOUSEWHEEL:

        _frame->onMouseWheel(GET_WHEEL_DELTA_WPARAM(wParam));
        break;
    case WM_KEYDOWN:
        _frame->onKeyDown((int)wParam);
        break;
    case WM_KEYUP:
        _frame->onKeyUp((int)wParam);
        break;
    case WM_LBUTTONDBLCLK:
        _frame->onLButtonDbClick(LOWORD(lParam), HIWORD(lParam));
        break;
    case WM_RBUTTONDBLCLK:
        _frame->onLButtonDbClick(LOWORD(lParam), HIWORD(lParam));
        break;
    case WM_MBUTTONDBLCLK:
        _frame->onMButtonDbClick(LOWORD(lParam), HIWORD(lParam));
        break;
    case WM_PAINT:
        {
            PAINTSTRUCT ps;
            HDC hdc = BeginPaint(hWnd, &ps);
            EndPaint(hWnd, &ps);
        }
        break;
    case WM_SIZE:
        {
            if(IsWindow(_hWnd))
            { 
                RECT    rect;
                GetClientRect(_hWnd,&rect);
                _context._width     =   rect.right - rect.left;
                _context._height    =   rect.bottom - rect.top;
            }
        }
        break;
    case WM_DESTROY:
        _threadRun  =   false;
        CELLThread::join();
        PostQuitMessage(0);
        break;
    default:
        return  DefWindowProc(hWnd, message, wParam, lParam);
    }
    return  S_OK;

 

具体动作实现:

void CELLFrameBigMap::update(CELLContext& )
{
    _context._device->setViewPort(0,0,_context._width,_context._height);
    _context._screenPrj =   CELL::ortho<real>(0.0f,(real)_context._width,(real)_context._height,0,-1000.0f,1000.0f);

    _context._camera.setViewSize(real2(_context._width,_context._height));

    _context._camera.perspective(45.0,real(_context._width)/real(_context._height),10.0,FSIZE * 10);

    _context._camera.update();
    _context._mvp   =   _context._camera._matProj * _context._camera._matView * _context._camera._matWorld ;
    _context._vp    =   _context._camera._matProj * _context._camera._matView;
    
    _context._timePerFrame  =   (float)_timeStamp.getElapsedSecond();
    _timeStamp.update();

    matrix4r    matVP   =   _context._vp.transpose();
    _context._frustum.loadFrustum(matVP);

    if (_context._keyState[VK_UP])
    {
        _context._camera.moveFront(_context._timePerFrame);
    }
    if (_context._keyState[VK_DOWN])
    {
        _context._camera.moveBack(_context._timePerFrame);
    }
    if (_context._keyState[VK_LEFT])
    {
        _context._camera.moveLeft(_context._timePerFrame);
    }
    if (_context._keyState[VK_RIGHT])
    {
        _context._camera.moveRight(_context._timePerFrame);
    }

    _terrain.update(_context);
   
}

void CELLFrameBigMap::onFrameStart(CELLContext& context)
{
    context._device->clear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
    context._device->clearColor(0, 0, 0, 1);
    context._device->disableRenderState(GL_CULL_FACE);
    context._device->enableRenderState(GL_DEPTH_TEST);
    _terrain.render(context);

}

void CELLFrameBigMap::onFrameEnd(CELLContext& context)
{
}

void CELLFrameBigMap::onLButtonDown(int x, int y)
{
    getPointsFromScreen(x,y,_basePoint);
    _bLbuttonDown   =   true;
    _lbuttonDown    =   int2(x,y);
}

void CELLFrameBigMap::onLButtonUp(int x, int y)
{
    _lbuttonDown    =   int2(x,y);
    _bLbuttonDown   =   false;
}

void    CELLFrameBigMap::onLButtonDbClick(int x, int y)
{
    /// _basePoint
    real3   vDir    =   CELL::normalize(-_basePoint);
    real    dist    =   CELL::length(_context._camera.getEye() - _context._camera.getTarget());
    _context._camera.setTarget(_basePoint);
    real3   vEye    =   _basePoint - dist * vDir;
    _context._camera.setEye(vEye);
    _context._camera.calcDir();
    _context._camera.rotateViewXByCenter(0,_basePoint);
    _context._camera.update();


}
void    CELLFrameBigMap::onRButtonDbClick(int x, int y)
{
}
void    CELLFrameBigMap::onMButtonDbClick(int x, int y) 
{
}


void CELLFrameBigMap::onRButtonDown(int , int )
{

}

void CELLFrameBigMap::onRButtonUp(int , int )
{

}

void CELLFrameBigMap::onMButtonDown(int x, int y)
{
    _mButtonDown    =   int2(x,y);
    _bMButtonDown   =   true;
}

void CELLFrameBigMap::onMButtonUp(int x, int y)
{
    _mButtonDown    =   int2(x,y);
    _bMButtonDown   =   false;
}

void CELLFrameBigMap::onMouseMove(int x, int y)
{
    if (_bLbuttonDown)
    {
        int2    curPoint(x, y);
        int2    offset = curPoint - _lbuttonDown;
        _lbuttonDown = curPoint;
        _context._camera.rotateViewYByCenter(offset.x, _basePoint);
        _context._camera.rotateViewXByCenter(offset.y, _basePoint);
    }
    if (_bMButtonDown)
    {
        int2    ofScreen    =   int2(x,y) - _mButtonDown;
        _mButtonDown        =   int2(x,y);
        moveScene(_basePoint,ofScreen);
    }
    
}

void CELLFrameBigMap::onMouseWheel(int delta)
{
    double  persent =   1;
    if (delta > 0)
    {
        persent =   0.9;
    }
    else
    {
        persent =   1.1;
    }
    _context._camera.scaleCameraByPos(_basePoint,persent);
}

 

3.2 投影管理

3.2.1  墨卡托投影实现

自主三维GIS引擎笔记-实现三维球045

 

定义

Web Mercator 坐标系使用的投影方法不是严格意义的墨卡托投影,而是一个被 EPSG(European Petroleum Survey Group)

称为伪墨卡托的投影方法,这个伪墨卡托投影方法的大名是 Popular Visualization Pseudo Mercator,PVPM。因为这个坐标

系统是 Google Map 最先使用的,或者更确切地说,是Google 最先发明的。在投影过程中,将表示地球的参考椭球体近似的

作为正球体处理(正球体半径 R = 椭球体半长轴 a)。后来,Web Mercator 在 Web 地图领域被广泛使用,这个坐标系就名声

大噪。尽管这个坐标系由于精度问题一度不被GIS专业人士接受,但最终 EPSG 还是给了 WKID:3857。以整个世界范围,

赤道作为标准纬线,本初子午线作为中央经线,两者交点为坐标原点,向东向北为正,向西向南为负。

X轴:由于赤道半径为6378137米,则赤道周长为2PIr = 20037508.3427892,因此X轴的取值范围:[-20037508.3427892,20037508.3427892]。

Y轴:由墨卡托投影的公式可知,当纬度φ接近90°时,y值趋向于无穷。

为了方便实现一级地图在长度上一分为二,也就是在高一级精度上用4张切片地图显示,最好将xy轴显示的取值范围统一,

为此Y轴的取值范围也限定在[-20037508.3427892,20037508.3427892]之间。

通过计算纬度最大值就是85.0511287798066°

另外值得一提的是,现在网上大部分地图瓦片瓦片都是基于Web墨卡托的,就是第0层1一张图片,第1层2*2张图片...,如果使用OpenLayers可以很好的调用公共服务器

编号

EPSG:3857
EPSG:102100
EPSG:900913 (谷歌自己起的,没有被EPSG接受,900913=google)

转换实现

 1 class   GlobalMercator
 2     {
 3     protected:
 4         int     tileSize ;
 5         real    initialResolution;
 6         real    originShift;
 7 
 8     public:
 9         GlobalMercator()
10         {
11             tileSize            =   256;
12             initialResolution   =   2 * PI * 6378137 / tileSize;  
13             originShift         =   2 * PI * 6378137 / 2.0;
14         }
15 
16         real2     LatLonToMeters(real lat, real lon )
17         {
18             //"Converts given lat/lon in WGS84 Datum to XY in Spherical Mercator EPSG:900913" 
19             real    mx  = lon * originShift / 180.0 ;
20             real    my  = log( tan((90 + lat) *PI / 360.0 )) / (PI / 180.0);
21                     my  = my * originShift / 180.0;
22             return real2(mx, my);
23         }
24 
25         real2     MetersToLatLon(int mx,int my )
26         {
27             real    lon =   (mx / originShift) * 180.0;
28             real    lat =   (my / originShift) * 180.0;
29                     lat =   real(180 / PI * (2 * atan( exp( lat * PI / 180.0)) - PI / 2.0));
30             return  real2(lon,lat);
31         }
32 
33         real     resolution(int zoom )
34         {
35             //  return (2 * math.pi * 6378137) / (self.tileSize * 2**zoom)
36             return  initialResolution / (pow(2,real(zoom))); 
37         }
38         real2     PixelsToMeters(int px, int py, int zoom)
39         {
40             real    res =   resolution( zoom );
41             real    mx  =   px * res - originShift;
42             real    my  =   py * res - originShift;
43             return  real2(mx,my);
44         }
45         int2    MetersToPixels(real mx, real my, int zoom)
46         {
47             real    res =   resolution( zoom );
48             int     px  =   int((mx + originShift) / res) ;
49             int     py  =   int((my + originShift) / res);
50             return  int2(px,py);
51         }
52 
53         int2    PixelsToTile(int px, int py)
54         {
55             int tx = int( ceil( px / real(tileSize) ) - 1 );
56             int ty = int( ceil( py / real(tileSize) ) - 1 );
57             return  int2(tx,ty);
58         }
59 
60         int2 MetersToTile(real mx, real my, int zoom)
61         {
62             int2 vPt = MetersToPixels( mx, my, zoom);
63             return PixelsToTile(vPt.x,vPt.y) ;
64         }
65         int2    LongLatToTile(real dLon,real dLat,int zoom)
66         {
67             real2 vMeter  =   LatLonToMeters(dLat,dLon);
68 
69             return  MetersToTile(vMeter.x,vMeter.y,zoom);
70         }
71 
72     };
  1  class   CELLMercator :public CELLSpRef
  2     {
  3     protected:
  4         GlobalMercator  _proj;
  5     public:
  6 
  7         CELLMercator(void)
  8         {
  9         
 10         }
 11 
 12         ~CELLMercator(void)
 13         {
 14         }
 15         /**
 16         *   将经度转化为x-tile key
 17         */
 18         static  int     long2tilex(real lon, int z) 
 19         { 
 20             return (int)(floor((lon + 180.0) / 360.0 * pow(2.0, z))); 
 21         }
 22         /**
 23         *   将纬度转化为y-tile key
 24         */
 25         static  int     lat2tiley(real lat, int z)
 26         { 
 27             return  (int)(floor((1.0 - log( tan(lat * PI/180.0) + 1.0 / cos(lat * PI/180.0)) / PI) / 2.0 * pow(2.0, z)));   
 28         }
 29         /**
 30         *   给定 x-tile 获取经度
 31         */
 32         static  real  tilex2long(int x, int z) 
 33         {
 34             return x / pow(2.0, z) * 360.0 - 180;
 35         }
 36         /**
 37         *   给定 y-tile 获取纬度
 38         */
 39         static  real  tiley2lat(int y, int z) 
 40         {
 41             real n = PI - 2.0 * PI * y / pow(2.0, z);
 42             return 180.0 / PI * atan(0.5 * (exp(n) - exp(-n)));
 43         }
 44 
 45         static  real2  tile2lonlat(int x,int y, int z) 
 46         {
 47             real    p   =   pow(2.0, z);
 48             real    n   =   PI - 2.0 * PI * y / p;
 49             real    lat =   180.0 / PI * atan(0.5 * (exp(n) - exp(-n)));
 50             real    lon =   x / p * 360.0 - 180;
 51             return  real2(lon,lat);
 52         }
 53         real2   tile2World(int x,int y, int z)
 54         {
 55             real2   lonLat  =   tile2lonlat(x,y,z);
 56             return  _proj.LatLonToMeters(lonLat.x,lonLat.y);
 57         }
 58         /**
 59         *   根据经纬度与级别返回瓦片Key
 60         */
 61         virtual int3    getKey(unsigned level, real rLong,real rLat)
 62         {
 63             //! 注意,这里不做显示,是为了处理地图滚动,即地图的显示范围可以不进行限制
 64             #if 1
 65             if (rLong <= -180)
 66             {
 67                 rLong   =   -179.9;
 68             }
 69             if (rLong >= 180)
 70             {
 71                 rLong   =   179.9;
 72             }
 73             if (rLat < -85)
 74             {
 75                 rLat   =   -85;
 76             }
 77             if (rLat > 85)
 78             {
 79                 rLat   =   85;
 80             }
 81             #endif
 82             int levelTileNumber =   0;
 83             levelTileNumber =   1<<level;
 84 
 85             int    xTile   =    long2tilex(rLong,level);
 86 
 87             int    yTile   =    lat2tiley(rLat,level); 
 88 
 89             return  int3(xTile,yTile,level);
 90         }
 91     public:
 92         /**
 93         *   经纬度转化为世界坐标
 94         */
 95         virtual real3   longLatToWorld(const real3& longLatx) override
 96         {
 97             //return  longLatx;
 98             real3   longLat =   longLatx;
 99             longLat.x   =   tmin<real>(179.9999f,longLatx.x);
100             longLat.x   =   tmax<real>(-179.9999f,longLat.x);
101 
102             longLat.y   =   tmin<real>(85.0f,longLatx.y);
103             longLat.y   =   tmax<real>(-85.0f,longLat.y);
104             auto    res =   _proj.LatLonToMeters(longLatx.y,longLatx.x);
105             return  real3(res.x,0,res.y);
106         }
107 
108         /**
109         *   世界坐标转化为经纬度
110         */
111         virtual real3   worldToLongLat(const real3& world) override
112         {
113             const   real      worldMin = -20037504.0f * 1000;
114             const   real      worldMax = 20037504.0f * 1000;
115             real    dWordX  = (real)tmin<real>(world.x, worldMax);
116                     dWordX  = (real)tmax<real>((real)dWordX, worldMin);
117 
118             real    dWordY  = (real)tmin<real>(world.y, worldMax);
119                     dWordY  = (real)tmax<real>((real)dWordY, worldMin);
120             auto    res     =   _proj.MetersToLatLon((int)dWordX, (int)dWordY);
121             return  real3(res.x,res.y,0);
122         }
123 
124         /**
125         *   得到当前级别下tile的个数
126         */
127         int     getTileNumber(int lev)
128         {
129             return  (int)pow(2,real(lev));
130         }
131     };

 

 

3.2.2  wgs84投影实现

定义

WGS的最新版本为WGS 84(也称作WGS 1984、EPSG:4326),1984年定义、最后修订于2004年。

投影过程如下图所示:

球体被切成一个个小圆弧,一共60个投影带,分别为01,02.........60

自主三维GIS引擎笔记-实现三维球045

自主三维GIS引擎笔记-实现三维球045

 

分为60个投影带,每一个投影带投影通用编码分别为:32601,32650,32660,从上图我们可以看到从南到北,

同一个投影带又被划分为分别为X,W,V等小格子:在同一个投影带内,比如50投影带内,通用编码为32650,依次又形成了,

50X,50W,50V,50S等小格子 

代码实现

 1 class   CELLWgs842d :public CELLSpRef
 2     {
 3     public:
 4 
 5         /**
 6         *   经纬度转化为世界坐标
 7         */
 8         virtual real3   longLatToWorld(const real3& longLatx) override
 9         {
10             real3   world;
11             world.x =   longLatx.x * WGS_84_RADIUS_EQUATOR;
12             world.y =   longLatx.z;
13             world.z =   longLatx.y * WGS_84_RADIUS_EQUATOR;
14             return  world;
15         }
16 
17         /**
18         *   世界坐标转化为经纬度
19         */
20         virtual real3   worldToLongLat(const real3& world) override
21         {
22             real3   lonlat;
23             lonlat.x    =   world.x  / WGS_84_RADIUS_EQUATOR;
24             lonlat.y    =   world.y  / WGS_84_RADIUS_EQUATOR;
25             lonlat.y    =   world.z;
26             return  lonlat;
27         }
28 
29         /**
30         *   根据经纬度与级别返回瓦片Key
31         */
32         virtual int3    getKey(unsigned level, real rLong,real rLat) override
33         {
34             unsigned    xTiles  =   2<<level;
35             unsigned    yTiles  =   1<<level;
36             double      xWidth  =   TWO_PI / xTiles;
37             double      yHeight =   PI / yTiles;
38             double      xCoord  =   (rLong + PI) / xWidth;
39             if (xCoord >= xTiles)
40             {
41                 xCoord  =   xTiles - 1;
42             }
43 
44             double      yCoord  =   (HALF_PI - rLat) / yHeight;
45             if (yCoord >= yTiles)
46             {
47                 yCoord  =   yTiles - 1;
48             }
49 
50             return  int3(int(xCoord),int(yCoord),level);
51         }
52     };

 

3.3.2 wgs84球体投影实现

定义:

自主三维GIS引擎笔记-实现三维球045自主三维GIS引擎笔记-实现三维球045自主三维GIS引擎笔记-实现三维球045

实现

 1 class   CELLWgs84Sphere :public CELLSpRef
 2     {
 3     protected:
 4         tellipsoidModelIn<double> _spr;
 5     public:
 6 
 7         /**
 8         *   经纬度转化为世界坐标
 9         */
10         virtual real3   longLatToWorld(const real3& longLatx) override
11         {
12             return  _spr.longlatAltToWorld(longLatx);
13         }
14 
15         /**
16         *   世界坐标转化为经纬度
17         */
18         virtual real3   worldToLongLat(const real3& world) override
19         {
20             return  _spr.worldToLonglatAlt(world);
21         }
22 
23         /**
24         *   根据经纬度与级别返回瓦片Key
25         */
26         virtual int3    getKey(unsigned level, real rLong,real rLat) override
27         {
28             unsigned    xTiles  =   2<<level;
29             unsigned    yTiles  =   1<<level;
30             double      xWidth  =   TWO_PI / xTiles;
31             double      yHeight =   PI / yTiles;
32             double      xCoord  =   (rLong + PI) / xWidth;
33             if (xCoord >= xTiles)
34             {
35                 xCoord  =   xTiles - 1;
36             }
37 
38             double      yCoord  =   (HALF_PI - rLat) / yHeight;
39             if (yCoord >= yTiles)
40             {
41                 yCoord  =   yTiles - 1;
42             }
43 
44             return  int3(int(xCoord),int(yCoord),level);
45         }

 

3.3 四叉树

自主三维GIS引擎笔记-实现三维球045

结构定义

 1 class   CELLQuadTree :public CELLObject
 2     {
 3     public:
 4         enum ChildId
 5         {
 6             CHILD_LT,
 7             CHILD_RT,
 8             CHILD_LB,
 9             CHILD_RB,
10         };
11         enum 
12         {
13             FLAG_HAS_IMAGE  =   1<<0,
14             FLAG_HAS_DEM    =   1<<1,
15             FLAG_HAS_CULL   =   1<<2,
16             FLAG_RENDER     =   1<<3,
17         };
18     public:
19         typedef std::vector<CELLQuadTree*>  ArrayNode;
20         typedef CELLTerrainInterface        TerrainApi;
21         using   NodePtr =   std::shared_ptr<CELLQuadTree>;
22     public:
23         TerrainApi*     _terrain;
24         /// 数据标志
25         uint            _flag;
26         /// 对应瓦片id
27         TileId          _tileId;
28         real2           _vStart;
29         real2           _vEnd;
30         matrix4r        _local = matrix4r(1);
31 
32         float2          _uvStart;
33         float2          _uvEnd;
34         /// 对应瓦片的范围(世界坐标)
35         aabb3dr         _aabb;
36         /// 位置
37         ChildId         _cornerId;
38         /// 当前瓦片的父节点
39         CELLQuadTree*   _parent;
40         /// 瓦片的孩子节点
41         NodePtr         _childs[4];
42         /// 纹理id
43         uint            _textureId;
44         /// dem数据
45         DemData         _demData;
46         VertexBufferId  _vbo;
47         IndexBufferId   _ibo;
48 };

 

3.3.1  对象管理

GIS 系统中会频繁大量加载卸载地图数据(动态加卸载),时间长了会产生大量的内存碎片,影像加载绘制效率,为了提升性能

系统使用内存池以及对象池来优化瓦片数据。

引入基类定义,方便扩展新的特性

class   CELLPool :public CELLObject
{
public:
};

using   PoolPtr   =   std::shared_ptr<CELLPool>;

内存池定义如下:

使用模板实现,采用单例设计模式对外提供内存管理能力

template<size_t blackSize>
class   CELLPoolMemory :public CELLPool
{
public:
    struct  Data
    {
        char _data[blackSize];
    };
    using       ObjectList  =   std::list<void*>;
protected:
    ObjectList  _objests;
public:
    ~CELLPoolMemory()
    {
        destroy();
    }
    void    init(size_t nCnt)
    {
        for (size_t i = 0; i < nCnt; i++)
        {
            auto    obj   =   new Data();
            _objests.push_back(obj);
        }
    }
    void*   alloc()
    {
        if (_objests.empty())
        {
            return  new Data();
        }
        else
        {
            void*   ptr =   _objests.back();
            _objests.pop_back();
            return  ptr;
        }
    }

    /// <summary>
    /// 回收函数
    /// </summary>
    void    free(void* obj)
    {
        _objests.push_back(obj);
    }

    void    destroy()
    {
        for (auto var : _objests)
        {
            delete  var;
        }
        _objests.clear();
    }
public:
    static  CELLPoolMemory<blackSize>&  instance()
    {
        static  CELLPoolMemory<blackSize> sInstance;
        return  sInstance;
    }
};

对象池定义如下:

使用模板实现,采用单例设计模式对外提供内存管理能力

    template<class T>
    class   CELLPoolObject :public CELLPool
    {
    public:
        using   TPtr        =   T*;
        using   ObjectList  =   std::list<TPtr>;
        using   SPtr        =   std::shared_ptr<T>;
    protected:
        ObjectList  _objests;
   
    public:
        /// <summary>
        /// 初始化
        /// </summary>
        template<class ...Args>
        void    init(size_t nCnt,Args ...args)
        {
            for (size_t i = 0; i < nCnt; i++)
            {
                TPtr    ptr =   new T(args...);
                _objests.push_back(ptr);
            }
        }
        /// <summary>
        /// 分配函数
        /// </summary>
        template<class ...Args>
        SPtr    alloc(Args ...args)
        {
            if (_objests.empty())
            {
                return  SPtr(new T(args...),deleteObject);
            }
            else
            {
                TPtr    ptr =   _objests.back();
                _objests.pop_back();
                return  SPtr(ptr,deleteObject);
            }
        }

        /// <summary>
        /// 回收函数
        /// </summary>
        void    free(TPtr obj)
        {
            _objests.push_back(obj);
        }

        void    destroy()
        {
            _objests.clear();
        }
    public:
        static  inline  void    deleteObject(T* obj)
        {
            instance().free(obj);
        }
        static  CELLPoolObject<T>&  instance()
        {
            static  CELLPoolObject<T> sInstance;
            return  sInstance;
        }
    };

 

3.3.2  网络数据生成

 主要是生成可以绘制的三角网络数据,为了统一接口,实现如下;

struct  V3U3N4
{
    float   x, y, z;
    float   h;
    float   u, v;
};


template<ushort row,ushort col>
class   CELLDemMesh :public CELLObject
{
protected:
    V3U3N4      _data[row * col];
    ushort3     _faces[(row -1) * (col - 1) * 2];
    int         _col    =   0;
    int         _row    =   0;
    aabb3dr     _aabb;
public:
    CELLDemMesh()
    {
        _row    =   row;
        _col    =   col;
    }

    void    redefine(int c,int r)
    {
        _col    =   c;
        _row    =   r;
    }
    int     getRow() const
    {
        return  _row;
    }
    int     getCol() const
    {
        return  _col;
    }
    V3U3N4* vertData()
    {
        return  _data;
    }
    const V3U3N4* vertData() const
    {
        return  _data;
    }
    int     vertCount() const
    {
        return  _row * _col;
    }
    int     vertByte() const
    {
        return  vertCount() * sizeof(V3U3N4);
    }
    ushort3*    faceData() 
    {
        return  _faces;
    }
    const ushort3*    faceData() const
    {
        return  _faces;
    }
    int         faceCount() const
    {
        return  (_row -1) * (_col - 1) * 2;
    }
    int         faceByte() const
    {
        return  faceCount() * sizeof(ushort3);
    }
    void    fillFace()
    {
        uint    fSize   =   (_row -1) * (_col - 1) * 2;
        uint    index   =   0;
        for (ushort r = 0; r < _row - 1; ++r)
        {
            for (ushort c = 0; c < _col - 1; ++c)
            {
                _faces[index + 0][0]    =   (_col * r) + c;
                _faces[index + 0][1]    =   (_col * r) + c + 1;
                _faces[index + 0][2]    =   (_col * (r + 1)) + c;

                _faces[index + 1][0]    =   (_col * r) + c + 1;
                _faces[index + 1][1]    =   _col * (r + 1) + c + 1;
                _faces[index + 1][2]    =   _col * (r + 1) + c;
                index += 2;
            }
        }
    }
    void    fillVertex(const real2& vStart,const real2& vEnd,bool bInitY,CELLSpRef* spRef)
    {
        real2   vSize   =   vEnd - vStart;
        real2   vGrid   =   real2(vSize.x/(_col -1),vSize.y/(_row - 1));
        _aabb.setNull();
        real3   tmp[row * col];
        if (bInitY)
        {
            for (ushort r = 0; r < _row; ++r)
            {
                for (ushort c = 0; c < _col; ++c)
                {
                    int     idx     =   r * _col + c;
                    real3   vWorld  =   spRef->longLatToWorld(real3(vStart.x + c * vGrid.x,vStart.y + r * vGrid.y,0));
                    tmp[idx]        =   vWorld;
                    /// _data[idx].x    =   vWorld.x;
                    /// _data[idx].y    =   vWorld.y;
                    /// _data[idx].z    =   vWorld.z;
                    _aabb.merge(vWorld);
                }
            }
        }
        else
        {
            for (ushort r = 0; r < _row; ++r)
            {
                for (ushort c = 0; c < _col; ++c)
                {
                    int     idx     =   r * _col + c;
                    real3   vWorld  =   spRef->longLatToWorld(real3(vStart.x + c * vGrid.x,vStart.y + r * vGrid.y,_data[idx].h));
                    tmp[idx]        =   vWorld;
                    /// _data[idx].x    =   vWorld.x;
                    /// _data[idx].y    =   vWorld.y;
                    /// _data[idx].z    =   vWorld.z;
                    _aabb.merge(vWorld);
                }
            }
        }
        real3   vCenter     =   _aabb.getCenter();
        for (size_t i = 0; i < row * col; i++)
        {
            real3   vLocal  =   tmp[i] - vCenter;
            _data[i].x    =   vLocal.x;
            _data[i].y    =   vLocal.y;
            _data[i].z    =   vLocal.z;
        }
    }

    void    fillUV(const real2& vStart,const real2& vEnd,int layer)
    {
        real2   uvSize  =   vEnd - vStart;
        real2   uvStep  =   real2(uvSize.x/(_col -1),uvSize.y/(_row - 1));
        for (ushort r = 0; r < _row; ++r)
        {
            for (ushort c = 0; c < _col; ++c)
            {
                int     idx     =   r * _col + c;
                _data[idx].u    =   (vStart.x + real(c) * uvStep.x);
                _data[idx].v    =   (vStart.y + real(r) * uvStep.y);
            }
        }
    }

    void    fillHeight(CELLFiledHeight* pHeight)
    {
        float*  pData   =   pHeight->data();
        for (size_t i = 0 ;i < _row * _col ; ++ i)
        {
            _data[i].h  =   pData[i];
        }
    }
    aabb3dr     getAabb() const
    {
        return  _aabb;
    }
    /// <summary>
    /// 瓦片与射线相交测试
    /// </summary>
    bool    intersect(const CELL::Ray& ray,const matrix4r& mat,real& dist)
    {
        int     faceCnt =   faceCount();
        real    time    =   FLT_MAX;
        bool    bPick   =   false;

        auto    result  =   ray.intersects(_aabb);
        if (!result.first)
            return  false;

        for (int i = 0; i < faceCnt; i++)
        {
            int     i1      =   _faces[i].x;
            int     i2      =   _faces[i].y;
            int     i3      =   _faces[i].z;

            real3   v1      =   mat * real3(_data[i1].x,_data[i1].y,_data[i1].z);
            real3   v2      =   mat * real3(_data[i2].x,_data[i2].y,_data[i2].z);
            real3   v3      =   mat * real3(_data[i3].x,_data[i3].y,_data[i3].z);
            real    cur     =   FLT_MAX;
            real    u       =   0;
            real    v       =   0;

            bool    res =   CELL::intersectTriangle<real>(ray.getOrigin(),ray.getDirection(),v1,v2,v3,&cur,&u,&v);
            if (res)
            {
                time    =   CELL::tmin(time,cur);
                bPick   =   true;
            }
        }
        if (bPick)
        {
            dist    =   time;
        }
        return  bPick;
    }
};

using   DemData =   CELLDemMesh<DEM_W,DEM_H>;

 

3.3.3 裂分算法实现(核心部分实现)

 

CELLCamera& camera      =   context._camera;
real3       vWCenter    =   _aabb.getCenter();
real3       vWSize      =   _aabb.getSize();

real        fSize       =   CELL::length(vWSize) * 0.5;
real        dis         =   CELL::length(vWCenter - camera._eye);

if (context._frustum.cubeInFrustum(
                                 _aabb._minimum.x
                                ,_aabb._maximum.x
                                ,_aabb._minimum.y
                                ,_aabb._maximum.y
                                ,_aabb._minimum.z
                                ,_aabb._maximum.z))
{
    _flag   &=  ~FLAG_HAS_CULL;
}
else
{
    _flag   |=  FLAG_HAS_CULL;
}

if (dis/fSize < 3 && hasNoFlag(FLAG_HAS_CULL))
{
    if(!hasChild() && hasImage())
    {
        real2   vLlCenter   =   lonLatCenter();
        real2   vLLHalf     =   lonLatRange() * 0.5;
        real3   vCenter     =   real3(vLlCenter.x,  0,  vLlCenter.y); 
        real3   vSize       =   real3(vLLHalf.x,    0,  vLLHalf.y); 

        if (_terrain->getTaskCount() > 20)
        {
            return  ;
        }
        _childs[CHILD_LT]   =   NodePtr(new  CELLQuadTree(
            _terrain
            , this
            ,real2(vCenter.x - vSize.x,vCenter.z)
            ,real2(vCenter.x,vCenter.z + vSize.z)
            ,(int)_tileId._lev + 1
            ,CHILD_LT
        ));

        _childs[CHILD_RT] = NodePtr(new CELLQuadTree(
            _terrain
            ,this
            , real2(vCenter.x, vCenter.z)
            , real2(vCenter.x + vSize.x, vCenter.z + vSize.z)
            , (int)_tileId._lev + 1
            , CHILD_RT
        ));


        _childs[CHILD_LB] = NodePtr(new CELLQuadTree(
            _terrain
            , this
            , real2(vCenter.x - vSize.x, vCenter.z - vSize.z)
            , real2(vCenter.x, vCenter.z)
            , (int)_tileId._lev + 1
            , CHILD_LB
        ));
        _childs[CHILD_RB] = NodePtr(new CELLQuadTree(
            _terrain
            , this
            , real2(vCenter.x, vCenter.z - vSize.z)
            , real2(vCenter.x + vSize.x, vCenter.z)
            , (int)_tileId._lev + 1
            , CHILD_RB
        ));
    }
    else
    {
        for (int i = 0; i < 4; ++i)
        {
            if (_childs[i] && hasNoFlag(FLAG_HAS_CULL))
            {
                _childs[i]->update(context);
            }
            else
            {
                _flag   &=  FLAG_RENDER;
            }
        }
    }
}
else
{
    for (int i = 0 ;i < 4 ; ++ i)
    {
        _childs[i]  =   nullptr;
    }
}

 

3.4 图层管理

 

3.5 文件格式管理

为了统一接口,提炼一个通用的基类如下代码所示:

class   ExtDesc
{
public:
    std::string _ext;
    std::string _version;
    std::string _desc;
};
using   ExtDescs    =   std::vector<ExtDesc>;
class   CELLFormat :public CELLObject
{
public:
    friend  class   CELLFormatMgr;
protected:
    ExtDescs    _descs;
public:
    /// <summary>
    /// 判断是否支持对应扩展名的文件
    /// </summary>
    bool    support(const std::string& ext,const std::string& version = "1.0.0.0")
    {
        for (auto& var : _descs)
        {
            if (var._ext != ext )
                continue;
            if (var._version != version )
                continue;
            return  true;
        }
        return  false;
    }
    /// <summary>
    /// 判断是否有子节点
    /// </summary>
    virtual ObjectPtr   read(const char* fileName)  =   0;

};
using   FormatPtr   =   std::shared_ptr<CELLFormat>;

 

3.5.1  dem文件读取实现

自主三维GIS引擎笔记-实现三维球045

图1为5米格网的DEM,图2为ALOS 12.5米分辨率的DEM,图3为ASTER GDEM V3 30米分辨率的DEM,图4为SRTM3 90米分辨率的DEM。

自主三维GIS引擎笔记-实现三维球045

大多数项目上使用的是30米的数据源,可以从网上上下载,高程数据可以理解成一个二维数据,每一个元素存储的是高度信息(海拔)

自主三维GIS引擎笔记-实现三维球045

GIS中加载考虑到速度,也会把瓦片切分成标准的瓦片,本节是读取cesium高程数据代码:

3.5.2 terrain文件读取实现

FILE*   pFile   =   fopen(fileName,"rb");
            if (pFile == nullptr)
                return  nullptr;
            uint16_t            data[65 * 65]   =   {0};
            CELL::CELLFieldHeight*  pHeight = dynamic_cast<CELL::CELLFieldHeight*>(user);
            if (pHeight == nullptr)
            {
                pHeight =   new CELL::FEFieldHeight();
            }
            pHeight->create(65,65,0);
            fread(data,1,sizeof(data),pFile);
            fclose(pFile);
            float*  pData =   pHeight->data();

            for (size_t i = 0 ;i < 65 * 65;++i)
            {
                pData[i]    =   float(data[i]) * 0.2f;
            }

            for (int j = 0, k = 65; j < 65 / 2; j++)
            {
                for (int i = 0; i < 65; i++)
                {
                    auto    temp = pData[j * k + i];
                    pData[j * k + i]  = pData[(65 - j - 1) * k + i];
                    pData[(65 - j - 1) * k + i] = temp;
                }
            }
            return  pHeight;

 

3.6 任务系统实现

采用生产者与消费者模式:

自主三维GIS引擎笔记-实现三维球045

 

一对一模式:

自主三维GIS引擎笔记-实现三维球045

多对多模式:

自主三维GIS引擎笔记-实现三维球045

系统中瓦片加载的典型应用如下图描述,这里注意,创建纹理必须在主线程中完成。

自主三维GIS引擎笔记-实现三维球045

 

主要功能,支持多线程中执行任务

支持取消任务

支持任务执行失败通知

支持任务执行成功通知

 

    class   CELLTaskObserver
    {
    public:
        /// <summary>
        /// 任务取消通知
        /// </summary>
        virtual void    onTaskCancel(CELLTask* task) = 0;

        /// <summary>
        /// 任务完成通知
        /// </summary>
        virtual void    onTaskExe(CELLTask* task) = 0;
        /// <summary>
        /// 任务完成通知
        /// </summary>
        virtual void    onTaskFinish(CELLTask* task)    =   0;
    };
    class   CELLTaskSystem
    {
    public:
        class   TaskThread :public CELLThread
        {
        public:
            bool            _exitFlag;
            CELLTaskSystem* _system;
        public:
            TaskThread(CELLTaskSystem* pSystem)
            {
                _system     =   pSystem;
                _exitFlag   =   true;
            }
        public:
            virtual void    join()
            {
                _exitFlag   =   true;
                CELLThread::join();

            }
            virtual bool    onCreate()
            {
                _exitFlag   =   false;
                return  false;
            }
            virtual bool    onRun()
            {
                while (!_exitFlag)
                {
                    _system->run();
                }
                return  false;
            }
            virtual bool    onDestroy()
            {
                return  false;
            }
        };

        typedef std::vector<CELLThread*>    ArrayThread;
        typedef std::list<TaskPtr>          ArrayTask;
    public:
        CELLTaskObserver*   _observer;
        ArrayThread         _threads;
        ArrayTask           _tasks;
        CELLSemaphore       _semphore;
        mutable CELLMutex   _mutex;
    public:
        CELLTaskSystem()
            :_observer(0)
        {}
        /// <summary>
        /// 
        /// </summary>
        virtual ~CELLTaskSystem()
        {}
        /// <summary>
        /// 设置观察者指针
        /// </summary>
        virtual void    setObserver(CELLTaskObserver* observer)
        {
            _observer   =   observer;
        }
        /// <summary>
        /// 启动任务处理
        /// </summary>
        virtual void    start(int threadNum = 4)
        {
            destroy();
            for (int i = 0 ;i < threadNum ; ++ i)
            {
                TaskThread* pThread =   new TaskThread(this);
                pThread->start();
                _threads.push_back(pThread);
            }
        }

        /// <summary>
        /// 销毁
        /// </summary>
        virtual void    destroy()
        {
            for (size_t i = 0 ;i < _threads.size() ; ++ i)
            {
                _threads[i]->join();
                delete  _threads[i];
            }
            _threads.clear();
        }
        /// <summary>
        /// 添加任务接口
        /// </summary>
        virtual void    addTask(CELLTask* task)
        {
            {
                CELLMutex::ScopeLock lk(_mutex);
                _tasks.push_back(task->toPtr<CELLTask>());
            }
            _semphore.set(1);
        }
        /// <summary>
        /// 获取任务队列中的任务个数
        /// </summary>
        virtual size_t  getTaskCount() const
        {
            CELLMutex::ScopeLock lk(_mutex);
            return  _tasks.size();
        }
        
    public:
        virtual void    run()
        {
            if(!_semphore.wait())
            {
                return;
            }
            TaskPtr pTask   =   nullptr;
            {
                CELLMutex::ScopeLock lk(_mutex);
              
                if (_tasks.empty())
                {
                    return;
                }
                /// 1. 取数据
                pTask   =   _tasks.front();
                _tasks.pop_front();
            }
            /// 2. 执行过程
            /// 3. 通知过程

            if (_observer && pTask)
            {
                _observer->onTaskExe(pTask.get());
                _observer->onTaskFinish(pTask.get());
            }
        }
    };

 文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-710836.html

到了这里,关于自主三维GIS引擎笔记-实现三维球045的文章就介绍完了。如果您还想了解更多内容,请在右上角搜索TOY模板网以前的文章或继续浏览下面的相关文章,希望大家以后多多支持TOY模板网!

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