基于OpenSceneGraph(OSG)的三维数字地球加载与显示文献综述
2021-02-25 13:09:31
1.1研究对象
OSG(全称: OpenSceneGraph)是基于OpenGL 的高性能、面向对象、跨平台的三维场景渲染引擎,使用C 语言编写而成,它是免费开源的。OSG 提供了出色的场景管理和图形渲染优化,被广泛用于虚拟仿真、虚拟现实、科学和工程可视化等领域,例如地理信息系统(GIS)、计算机辅助设计(CAD)等[4]。OSG 具备快速开发、面向对象、高性能、可扩展、可移植、跨平台等特点,是一个成熟的三维场景渲染引擎。
OSG 内部科学应用了多种设计模式的思想,充分考虑了三维场景设计的灵活性、扩展性要求,提供了强大的可扩展能力。开发人员可以基于现有的面向对象的OSG 类,扩展出特定的场景类、功能、模块,包括数据文件类型、场景结点、事件处理器、回调等。
由于OSG 是基于OpenGL 构建,应用了多种设计模式,充分考虑了引擎可移植的要求,所以OSG 可以运行在Windows、Unix /Linux、Mac OS X 等操作系统,开发人员开发的基于OSG 的应用程序可以轻松移植到各个平台和环境。
OSG 拥有日益完备的开发文档、活跃的社区,加之免费开源,应用领域不断扩大,全球用户量不断增加
三维空间信息显示技术日趋成熟,国内外先后推出了多款三维数字地球软件开发包,这些软件开发包在产品定位、产品架构、产品功能等方面都有独特之处。在三维空间信息技术发展过程中,国外的Google Earth、Skyline 等三维空间信息技术产品最先出现,国内经过近十年的研究和发展,也先后推出了例如EV-Globe、GeoGlobe 等三维地理信息技术产品。
Google Earth 是Google 公司推出的三维数字地球浏览器,是全球用户最多的三维数字地球产品。Google Earth 中整合了大量商业卫星影像、航拍图像数据和模拟三维图像,用户可以使用其客户端从不同角度浏览全球的景象、搜索景点资源、查看交通信息等等。Google Earth 提供多个版本客户端,提供不同级别的企业解决方案,提供组件式的二次开发接口。
Skyline Globe 是美国Skyline 公司推出的行业领先的三维数字地球平台软件。Skyline Globe 生产线齐全,具有强大的空间信息分析、管理、展示能力,支持多种数据源,具备海量数据集成、大型场景构建和面向网络运营的能力。Skyline Globe Enterprise Solutions 是Skyline 的企业级解决方案,具备Skyline 完整的工具集和开发流程,客户可基于此解决方案构建出单机运行或者网络运营的三维地理信息系统。Skyline Globe 产品线主要包括场景构建平台TerraBuilder、场景综合展示平台TerraExplorer 和地形数据服务平台TerraGate 三种,Skyline Globe软件开发包支持多种语言、多种平台的三维地理场景应用的构建。Skyline Globe产品应用广泛,目前在国内被大量用于构建三维地理场景。
EV-Globe 是北京国遥新天地研发的拥有自主知识产权的三维空间信息平台[1]。EV-Globe面向海量数据、多源数据一体化管理的管理平台,支持二三维数据的一体化管理、分析、操作、显示, 其服务器产品支持多种服务发布、基于Hadoop 的分布式部署等。EV-Globe 采用全平台统一的开发框架,软件开发包支持多语言、多平台的三维空间信息软件的构建。目前在国内三维空间信息软件产品中,EV-Globe 处于领先地位。
GeoGlobe 是武汉武大吉奥公司推出的地理信息平台软件。GeoGlobe 支持二三维地理数据操作、管理、存储、显示,支持多平台应用构建,GIS 应用集成,地理服务发布等。GeoGlobe软件产品包括二三维GIS 软件产品、地理信息服务器、移动设备应用 。GeoGlobe 软件开发包支持多平台、多功能GIS 应用构建。
相比前面所提的Skyline Globe和EV-Globe,Google Earth缺乏空间分析和海量数据管理能力,二次开发广度、灵活度也不前两者。