osgearth开发：使用osgearth实现地图应用

一、osgearth简介

osgearth是一个基于OSG（OpenSceneGraph）的开源地球渲染工具，它不仅仅支持二维和三维地球可视化，还提供了一些前端的地理信息工具，比如地图瓦片加载、地球兴趣点绘制等。作为其它平台的一个插件，osgearth可以很容易地嵌入到现有的应用程序中，以便于更好的利用和分享数据。

osgearth的主要特点如下：

• 支持基于二维、三维和时态数据集的地球可视化；
• 构建在开源的开放场景图（OpenSceneGraph）之上，具有良好的平台兼容性；
• 提供多种文件格式的地图、影像、分析和矢量数据；
• 提供灵活、高效的地图渲染和场景管理机制；
• 提供开箱即用的地理信息功能，比如地图瓦片加载、地球兴趣点绘制等；
• 提供多种编程语言的API和完整的文档支持。

二、osgearth的安装和配置

osgearth的安装步骤如下：

mkdir osgearth-build
cd osgearth-build
cmake ../osgearth
make -j8
sudo make install

安装完成后，可以配置osgearth的环境变量：

export OSG_FILE_PATH="/usr/local/share/osgOcean:/usr/local/share/osgearth"

进行环境变量配置后，就可以尝试运行osgearth的示例程序了。

三、osgearth的基本使用

1. 地图图层添加

osgearth的最基本元素是地图图层，我们可以像下面这样添加图层：

osgEarth::Map* map = new osgEarth::Map();
osgEarth::Drivers::TMSOptions options;
options.url() = "http://readymap.org/readymap/tiles/1.0.0/7/";   // 地图服务地址
osgEarth::Drivers::TMSDriver driver(options);
osgEarth::Layer* layer = driver.createLayer();
map->addLayer(layer);

以上代码片段首先初始化一个osgEarth::Map对象，在通过osgEarth::Drivers::TMSOptions指定一个地图服务地址，然后通过osgEarth::Drivers::TMSDriver创建图层，最后将该图层添加到map对象当中。

2. 地球覆盖物添加

osgearth提供了多种地球覆盖物，比如图标、标识、注释等，添加方法如下：

osgEarth::Annotation::Site* site = new osgEarth::Annotation::Site();
osgEarth::Annotation::LabelNode* label = new osgEarth::Annotation::LabelNode(site);
label->setText("Eiffel Tower");
label->setPosition(osgEarth::SpatialReference::create("epsg:4326"), osg::Vec3d(2.293,-48.858,0));
mapNode->addChild(label);

以上代码片段首先初始化一个osgEarth::Annotation::Site对象，然后利用该对象添加一个标签，并设置该标签的文本和位置，最后将该标签添加到MapNode当中。

3. 分层渲染和光照效果

osgearth支持多层次渲染和不同层次的光照效果，代码示例如下：

osgEarth::MapNode* mapNode = osgEarth::MapNode::create(map);
osgEarth::Util::SkyNode* skyNode = new osgEarth::Util::SkyNode();
skyNode->attach(mapNode);
osgEarth::Util::Controls::Control* controller = new osgEarth::Util::EarthManipulator();
osgViewer::Viewer viewer;
osg::Group* root = new osg::Group();
root->addChild(skyNode);
root->addChild(mapNode);
root->addChild(controller);
viewer.setSceneData(root);

以上代码片段首先创建一个MapNode对象，然后通过osgEarth::Util::SkyNode创建一个天空的效果，并将mapNode对象附加到天空节点当中，接着利用osgEarth::Util::Controls::Control创建一个地球操控器，最后将这些元素都添加到一个根节点中，然后呈现在屏幕上。

4. 大气层渲染

osgearth支持大气层的渲染，以此来营造更加真实的场景效果，代码示例如下：

osgEarth::MapNode* mapNode = osgEarth::MapNode::create(map);
osgEarth::Util::SkyNode* skyNode = new osgEarth::Util::SkyNode();
osgEarth::Util::AtmosphereNode* atmosNode = new osgEarth::Util::AtmosphereNode();
atmosNode->attach(skyNode);
skyNode->attach(mapNode);
osgEarth::Util::Controls::Control* controller = new osgEarth::Util::EarthManipulator();
osgViewer::Viewer viewer;
osg::Group* root = new osg::Group();
root->addChild(atmosNode);
root->addChild(mapNode);
root->addChild(controller);
viewer.setSceneData(root);

以上代码片段首先创建一个MapNode对象，然后通过osgEarth::Util::SkyNode创建一个天空的效果，并通过osgEarth::Util::AtmosphereNode创建一个大气层效果，并将天空节点和地图节点都附加到大气节点当中，接着利用osgEarth::Util::Controls::Control创建一个地球操控器，最后将这些元素都添加到一个根节点中，然后呈现在屏幕上。

四、osgearth的应用实例

osgearth可以用于多种 GIS 和地图应用，包括但不限于：

• 基于矢量和栅格数据的地图展示和交互；
• 地理信息可视化和分析，比如水文分析、地质分析等；
• 无人机和机器人领域的应用，比如机器人足迹可视化、机器人避障路径规划等；
• 基于OpenGL和三维图形学的图像处理和渲染。

osgearth提供丰富的API和示例，可以自由地进行定制开发，以满足不同的应用需求。

五、结论

本文通过对osgearth的介绍和示例，探讨了osgearth在GIS和地图领域的应用价值和使用方法。osgearth作为一个基于OSG的开源地球渲染工具，提供了多层次的地图可视化和前端地理信息工具，可以广泛地应用于不同的地图应用场景。同时，osgearth还提供多种编程语言的API和完整的文档支持，为开发者提供了丰富的开发资源和支持。期望本文能够为读者深入了解和掌握osgearth的应用提供一些帮助。