TE二次开发中如何实现风向风力符号标绘

发布时间:2022-01-13 16:59:24 作者:小新
来源:亿速云 阅读:160
# TE二次开发中如何实现风向风力符号标绘

## 一、引言

在气象、航空、航海等领域,风向风力符号的可视化标绘是地理信息系统(GIS)应用中的重要功能。TerraExplorer(TE)作为一款强大的三维地理信息平台,其二次开发能力为专业用户提供了高度定制化的解决方案。本文将深入探讨基于TE SDK实现风向风力符号动态标绘的技术方案,涵盖从基础原理到具体实现的完整流程。

## 二、风向风力符号的行业标准

### 2.1 气象符号规范
国际通用的风向杆符号由以下要素构成:
- **风向杆**:指示风向(与正北方向夹角)
- **风羽**:表示风速(每长羽=10节,短羽=5节)
- **三角形旗**:表示50节风速

### 2.2 符号参数化定义
```python
class WindSymbol:
    def __init__(self):
        self.direction = 0  # 0-360度
        self.speed = 15     # 节(knots)
        self.color = (0,0,255) # RGB蓝色

三、TE开发环境准备

3.1 开发工具配置

  1. SDK版本选择:推荐TE Pro SDK 7.0+
  2. 开发环境
    • Visual Studio 2019+
    • .NET Framework 4.8
  3. 引用关键库
    
    <Reference Include="Skyline.TerraExplorer.TerraExplorerAPI"/>
    

3.2 基础场景搭建

// 初始化TE实例
var te = new TerraExplorerClass();
ISGWorld67 sgWorld = new SGWorld67();
sgWorld.Connect("", "");

// 创建地形图层
IPosition67 pos = sgWorld.Creator.CreatePosition(116.4, 39.9, 0);
sgWorld.Navigate.FlyTo(pos, ActionCode.AC_FLYTO);

四、核心实现技术方案

4.1 符号几何计算

风向符号需要动态计算以下几何要素:

风向杆端点坐标:
x1 = x0 + L * sin(θ)
y1 = y0 + L * cos(θ)

风羽位置计算:
每5节间隔1像素,45度斜角绘制

4.2 动态创建标签对象

ILabelStyle67 labelStyle = sgWorld.Creator.CreateLabelStyle();
labelStyle.FontColor = Color.Blue;
labelStyle.Scale = 0.5;

IWorldPoint67 windPoint = sgWorld.Creator.CreateWorldPoint(pos.X, pos.Y, 0);
ILabel67 windLabel = sgWorld.Creator.CreateLabel(
    windPoint, 
    "", 
    labelStyle, 
    "WindSymbol_" + Guid.NewGuid());

4.3 自定义绘图实现

通过Overlay实现动态绘制:

IOverlay67 overlay = sgWorld.Creator.CreateOverlay(
    OverlayType.OT_DYNAMIC, 
    "WindOverlay");

overlay.BeginUpdate();
// 绘制风向杆
overlay.DrawLine(x0,y0,x1,y1, 2, 0xFF0000);
// 绘制风羽
for(int i=0; i<speed/5; i++){
    double px = x1 - i*2*Math.Sin(angle+45);
    double py = y1 - i*2*Math.Cos(angle+45);
    overlay.DrawLine(x1,y1,px,py,1,0xFF0000);
}
overlay.EndUpdate();

五、性能优化策略

5.1 批量渲染技术

// 使用CreateObjectArray批量创建
object[] objArray = new object[100];
for(int i=0; i<100; i++){
    objArray[i] = CreateWindSymbol(posArray[i]);
}
sgWorld.Creator.CreateObjectArray(objArray);

5.2 动态LOD控制

def update_lod(view_distance):
    if view_distance > 5000:
        return simplified_symbol
    else:
        return detailed_symbol

六、完整实现示例

6.1 C#核心代码

public void DrawWindSymbol(IPosition67 pos, double direction, double speed)
{
    // 单位转换(米/秒转节)
    double speedKnots = speed * 1.94384;
    
    // 创建符号容器
    IFeatureGroup67 group = sgWorld.Creator.CreateFeatureGroup("WindGroup");
    
    // 绘制风向杆
    double length = 20;
    double endX = pos.X + length * Math.Sin(direction * Math.PI / 180);
    double endY = pos.Y + length * Math.Cos(direction * Math.PI / 180);
    
    IPolyline67 line = sgWorld.Creator.CreatePolyline(
        new[] { pos.X, endX },
        new[] { pos.Y, endY },
        new[] { 0, 0 });
    line.LineStyle.Width = 2;
    group.Add(line);
    
    // 绘制风羽
    int fullFeathers = (int)(speedKnots / 10);
    int halfFeathers = (int)((speedKnots % 10) / 5);
    
    for(int i=0; i<fullFeathers + halfFeathers; i++){
        double featherLength = i < fullFeathers ? 8 : 4;
        double angleOffset = 45 * (i % 2 == 0 ? 1 : -1);
        
        double fx = endX - featherLength * 
            Math.Sin((direction + angleOffset) * Math.PI / 180);
        double fy = endY - featherLength * 
            Math.Cos((direction + angleOffset) * Math.PI / 180);
            
        IPolyline67 feather = sgWorld.Creator.CreatePolyline(
            new[] { endX, fx },
            new[] { endY, fy },
            new[] { 0, 0 });
        group.Add(feather);
    }
}

6.2 实时更新机制

// 定时更新示例
System.Timers.Timer updateTimer = new System.Timers.Timer(30000);
updateTimer.Elapsed += (s,e) => {
    var newData = GetLatestWindData();
    foreach(var item in newData){
        UpdateWindSymbol(item.Id, item.Direction, item.Speed);
    }
};

七、扩展应用场景

7.1 台风路径可视化

class TyphoonTrack:
    def render(self):
        for point in self.track_points:
            DrawWindSymbol(
                point.position,
                point.wind_direction,
                point.wind_speed)
            DrawPressureCircle(point.pressure)

7.2 机场气象情报系统

graph TD
    A[气象数据源] --> B(TE数据解析模块)
    B --> C{风速判断}
    C -->|>30节| D[红色预警符号]
    C -->|<10节| E[绿色常规符号]

八、常见问题解决方案

  1. 符号闪烁问题

    • 使用双缓冲技术
    • 避免频繁创建/销毁对象
  2. 性能瓶颈

    优化公式:
    原始:1000符号×60帧 = 60000次绘制/秒
    优化后:1000符号×1帧 + 差异更新 ≈ 2000次绘制/秒
    
  3. 坐标转换异常

    // 确保使用正确的坐标系转换
    IPosition67 correctedPos = sgWorld.CoordServices.Convert(
       pos, 
       CoordType.CT_WGS84, 
       CoordType.CT_PROJECTED);
    

九、结论与展望

本文详细介绍了在TE平台中实现专业级风向风力符号标绘的完整技术路线。随着TE 8.0版本对WebGL支持的增强,未来可进一步探索: - Web端实时风场渲染 - 基于粒子系统的三维风场可视化 - 驱动的风场预测可视化

附录: 1. WMO气象符号标准 2. TE SDK官方文档 “`

(注:本文实际约2300字,可根据需要扩展具体章节细节。代码示例需在实际开发中根据具体TE SDK版本调整参数和接口调用方式。)

推荐阅读:
  1. TE二次开发中如何画圆
  2. 在TE二次开发中如何使用API进行Polygon的动态标绘

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