NASA World Wind SDK

Bevezetés

A NASA World Wind SDK egy ingyenes API virtuális glóbuszokhoz. Segítségével könnyen vizualizálható interaktív háromdimenziós glóbusz vagy bármilyen földrajzi információ.

http://people.inf.elte.hu/hagtabi/foldgomb

Koncepció

A Web World Wind egy komponens amely beágyazódik a weboldalba. Ezt a komponenst hívjuk World Windownak.

World Window

A World Window objektum a funkcionalitást egy HTML canvas köré építi. A canvas általában egy "div" és az attribútumként megadott id-val paraméterezzük a World Window objektumot. Egy oldal több World Widow objektumot tartalmazhat, mindegyik canvashoz tartozik egy.

A World Window tartalmaz egy Globe-ot, egy Navigator-t és egy Layer List-et. Ezek automtiusan jönnek létre amikor a World Window konstruálódik. A Globe és Navigator lecserélhető. Ezeken felül a World Window felel még az eseménykezelésért.

Az World Window felépítése:

[1]

<div style="position:relative">
    <canvas id="canvasOne" width="1000" height="1000" style="width: 100%; height: auto">
    </canvas>
</div>

Rétegek

A World Wind mellett a rétegek a legfontosabb objektumok. Ezen rétegek tárolják a World Winden megjelenő összes információt. A képek, alakzatok, dekorációs elemek stb. mind-mind különálló rétegekben tárolódnak.

Minden World Wind objektum tartalmaz egy listát amely a rétegeket tartalmazza. Ezt nevezik Layer List-nek. Ez a lista tartalmazza az összes definiált réteget, és alapesetben üres. Amikor a World Wind rajzol, akkor bejárja ezt a listát és sorrendben megrajzolja a benne lévő rétegeket.

Fontosabb réteg attribútumok:

• displayName : Szöveg, a réteg nevét adhatjuk meg, és később ez megjeleníthető.
• enabled : Logikai, lehetővé teszi, hogy a réteget kikapcsoljuk, de közben a listában benne marad.
• pickEnabled : Logikai, megmondja, hogy a réteg és a tartalma "pickelhető-e".
• opacity : 0-1 közötti szám a réteg átlátszóságát szabályozza.

Két fontosabb rétegtípus van.

• Kép réteg: olyan képet tartalmaz amelyet a felszínre vetítünk ki. Ez tipikusan az egész földgömbre kiterjed de ez nem kötelező.
• Renderelhető réteg: akkor használjuk ha alakzatokat szeretnénk megjeleníteni.

// Létrehozzuk a  World Window-t
var wwd = new WorldWind.WorldWindow("canvasOne");

// Létrehozzuk és hozzáadjuk a layereket
wwd.addLayer(new WorldWind.BMNGLayer());
wwd.addLayer(new WorldWind.BingAerialWithLabelsLayer(null));
wwd.addLayer(new WorldWind.CompassLayer());
wwd.addLayer(new WorldWind.CoordinatesDisplayLayer(wwd));
wwd.addLayer(new WorldWind.ViewControlsLayer(wwd));

Alakzatok

Alakzatok reprezentálják azokat az információkat amit meg szeretnénk jeleníteni és a földgömbhöz kapcsolódik. Egy ilyen objektum sokféle lehet, az egyszerű helyzet-jelölőtől kezdve a komplex rajzolt alakzatokig. Minden alakzat egy rétegben tárolódik és ez a réteg pedig megtalálható a World Wind Layer List-jében. Részletesen később.

Glóbusz

Globe reprezentál egy WGS84 elipszoidot és a területet. továbbá kezeli a különböző 2D-s projekciókat, ami használhatóak a +D-s glóbusz helyett. Alapesetben ezen kívül az alkalmazás nem nagyon lép interakcióba a glóbusszal. Ez alól kivétel például ha az alkalmazásunk a terület emelkedésével szeretne számolni.

Minden World Window-nak eg Globe-ja van és automatikusan létrejön, amikor a World Window is. Az alkalmazásban a Globe lecserélhető egy másikra.

Navigátor

A Navigator objektum felelős azért, hogy a felhasználói interakciókat átalakítsa a földgömbön megjelenő változásokká. Folyamatosan figyeli az egér eseményeket és ezeket alakítja át mozgássá, forgatássá vagy zoomolássá. A Navigator segítségével lehet egy adott pozícióra navigálni.

Minden World Wind objektumnak megvan a saját Navigator objektuma, Ez a Navigator automatikusan jön létre, akkor amikor a World Wind objektumok létrejön. Ez a Navigator lecserélhető, ha a fejlesztő készített egy másképp működőt amely jobban megfelel az igényeknek.

Főbb funkcionalitások

Alakzatok

Szövegek

Egy adott földrajzi ponthoz tartozó szöveget reprezentál.

// Példa adat
var peaks =
[
{
                    'name': "Mount McKinley\n(Denali)", // Mount McKinley
                    'state': "Alaska",
                    'elevation': 6194,
                    'latitude': 63.0690,
                    'longitude': -151.0063
}];


var text,
    textAttributes = new WorldWind.TextAttributes(null),
    textLayer = new WorldWind.RenderableLayer("U.S.A. Peaks");

//Alap attribútumok beállítása (pl: szín)
textAttributes.color = WorldWind.Color.CYAN;
textAttributes.depthTest = false;

//Létrehozzuk a szöveg "alakzatokat"
for (var i = 0, len = peaks.length; i < len; i++) {
    var peak = peaks[i],
    peakPosition = new WorldWind.Position(peak.latitude, peak.longitude, peak.elevation);
    text = new WorldWind.GeographicText(peakPosition, peak.name + "\n" + peak.state);

    //Beállítjuk az alakzatohoz a szöveget
    text.attributes = textAttributes;

    //Hozzáadjuk a szöveget a layerhez
    textLayer.addRenderable(text);
}

//A szöveg layert hozzáadjuk a globál layerhez
wwd.addLayer(textLayer);

//Létrehozunk egy managert, hogy tudjuk vezérelni a szöveg réteget.
var layerManger = new LayerManager(wwd);

Utak

Egyenes vagy görbe vonalat reprezentál előre megadott pozíciók között. A megrajzolt vonal az alábbi típusú lehet:

• WorldWind.GREAT_CIRCLE
• WorldWind.RHUMB_LINE
• WorldWind.LINEAR

Az utat alkotó pontok közötti magasságot meghatározza az út magasság módja amely az alábbiak lehetnek:

• WorldWind.ABSOLUTE
• WorldWind.RELATIVE_TO_GROUND
• WorldWind.CLAMP_TO_GROUND

Külön attribútumok tartoznak a normál és a kiemelt megjelenítéshez.

// Úthoz tartozó poziciók létrehozása
var pathPositions = [];
pathPositions.push(new WorldWind.Position(40, -100, 1e4));
pathPositions.push(new WorldWind.Position(45, -110, 1e4));
pathPositions.push(new WorldWind.Position(46, -122, 1e4));

// Az út létrehozása
var path = new WorldWind.Path(pathPositions, null);
path.altitudeMode = WorldWind.RELATIVE_TO_GROUND;
path.followTerrain = true;
path.extrude = true;
path.useSurfaceShapeFor2D = true;

// Az úthoz tartozó attribútumok étrehozása
var pathAttributes = new WorldWind.ShapeAttributes(null);
pathAttributes.outlineColor = WorldWind.Color.BLUE;
pathAttributes.interiorColor = new WorldWind.Color(0, 1, 1, 0.5);
pathAttributes.drawVerticals = path.extrude;
path.attributes = pathAttributes;


// Kiemelés létrehozása
var highlightAttributes = new WorldWind.ShapeAttributes(pathAttributes);
highlightAttributes.outlineColor = WorldWind.Color.RED;
highlightAttributes.interiorColor = new WorldWind.Color(1, 1, 1, 0.5);
path.highlightAttributes = highlightAttributes;

//Az utat hozzáadjuk egy layerhez, és betesszük a globális layerbe
var pathsLayer = new WorldWind.RenderableLayer();
pathsLayer.displayName = "Paths";
pathsLayer.addRenderable(path);
wwd.addLayer(pathsLayer);

//Layermanager létrehozása
var layerManger = new LayerManager(wwd);

//Eseménykezelés a kiemeléshez
var highlightController = new WorldWind.HighlightController(wwd);

Poligonok

Egy 3D-s poligont reprezentál. A poligonnak több határt is beállíthatunk, ezzel üres területeteket képezve. A poligon magassága az alábbiak lehetnek:

• WorldWind.WorldWind.ABSOLUTE
• WorldWind.RELATIVE_TO_GROUND
• WorldWind.CLAMP_TO_GROUND

Külön attribútumok tartoznak a normál és a kiemelt megjelenítéshez.

//Létrehozzuk a poligonokat tároló réteget
var polygonsLayer = new WorldWind.RenderableLayer();
polygonsLayer.displayName = "Polygons";
wwd.addLayer(polygonsLayer);

//Létrehozzuk a poligon határait
var boundaries = [];
boundaries[0] = []; // külső határ
boundaries[0].push(new WorldWind.Position(40, -100, 1e5));
boundaries[0].push(new WorldWind.Position(45, -110, 1e5));
boundaries[0].push(new WorldWind.Position(40, -120, 1e5));

boundaries[1] = []; // belső határ
boundaries[1].push(new WorldWind.Position(41, -103, 1e5));
boundaries[1].push(new WorldWind.Position(44, -110, 1e5));
boundaries[1].push(new WorldWind.Position(41, -117, 1e5));

//Létrehozzuka a poligont és hozzáadjuk az attribútumait.

var polygon = new WorldWind.Polygon(boundaries, null);
polygon.altitudeMode = WorldWind.ABSOLUTE;
polygon.extrude = true; 

var polygonAttributes = new WorldWind.ShapeAttributes(null);
polygonAttributes.drawInterior = true;
polygonAttributes.drawOutline = true;
polygonAttributes.outlineColor = WorldWind.Color.BLUE;
polygonAttributes.interiorColor = new WorldWind.Color(0, 1, 1, 0.5);
polygonAttributes.drawVerticals = polygon.extrude;
polygonAttributes.applyLighting = true;
polygon.attributes = polygonAttributes;

//Létrehozzuk a poligonhoz tartozó kiemelést
var highlightAttributes = new WorldWind.ShapeAttributes(polygonAttributes);
highlightAttributes.outlineColor = WorldWind.Color.RED;
highlightAttributes.interiorColor = new WorldWind.Color(1, 1, 1, 0.5);
polygon.highlightAttributes = highlightAttributes;

//Hozzáadjuk a layerhez
polygonsLayer.addRenderable(polygon);

Helyjelző

Bármilyen pozíción megjelenő képet/címkét reprezentál. Lehet használni a beépített képeket vagy használhatunk sajátot, illetve a html-el is lehet rajzolni.

// Definiáljuk a képeket amiket helyjelzőnek használunk.
var images = [
	"plain-black.png",
	"plain-blue.png"
];

var pinLibrary = WorldWind.configuration.baseUrl + "images/pushpins/", // a képek helye
	placemark,
	placemarkAttributes = new WorldWind.PlacemarkAttributes(null),
	highlightAttributes,
	placemarkLayer = new WorldWind.RenderableLayer("Placemarks"),
	latitude = 47.684444,
	longitude = -121.129722;

// Létrehozzuk a közös attribútumokat.
placemarkAttributes.imageScale = 1;
placemarkAttributes.imageOffset = new WorldWind.Offset(
	WorldWind.OFFSET_FRACTION, 0.3,
	WorldWind.OFFSET_FRACTION, 0.0);
placemarkAttributes.imageColor = WorldWind.Color.WHITE;
placemarkAttributes.labelAttributes.offset = new WorldWind.Offset(
	WorldWind.OFFSET_FRACTION, 0.5,
	WorldWind.OFFSET_FRACTION, 1.0);
placemarkAttributes.labelAttributes.color = WorldWind.Color.YELLOW;
placemarkAttributes.drawLeaderLine = true;
placemarkAttributes.leaderLineAttributes.outlineColor = WorldWind.Color.RED;

// Minden képhez létrehozunk egy Placemarkot és címkét
for (var i = 0, len = images.length; i < len; i++) {
	
	
	placemark = new WorldWind.Placemark(new WorldWind.Position(latitude, longitude + i, 1e2), true, null);
	placemark.label = "Placemark " + i.toString() + "\n"
	+ "Lat " + placemark.position.latitude.toPrecision(4).toString() + "\n"
	+ "Lon " + placemark.position.longitude.toPrecision(5).toString();
	placemark.altitudeMode = WorldWind.RELATIVE_TO_GROUND;

	.
	placemarkAttributes = new WorldWind.PlacemarkAttributes(placemarkAttributes);
	placemarkAttributes.imageSource = pinLibrary + images[i];
	placemark.attributes = placemarkAttributes;

	//Létrehozzuk a kiemeléshez tartozó attribútumokat
	highlightAttributes = new WorldWind.PlacemarkAttributes(placemarkAttributes);
	highlightAttributes.imageScale = 1.2;
	placemark.highlightAttributes = highlightAttributes;

	//Hozzáadjuk a réteghez.
	placemarkLayer.addRenderable(placemark);
}

// Hozzáadjuk a réteget a globális réteghez.
wwd.addLayer(placemarkLayer);

// Létrehozunk egy Layermanagert a kezelhetőségért
var layerManger = new LayerManager(wwd);

További alakzatok

• Felszíni alakzatok: Hasonlóak a fent taglalt Poligonokhoz. (Surface Shapes)
• Képernyő kép: Segítségével képernyő-re képet rajzolhatunk. (Screen Image)
• Képernyő szöveg : Segítségével szöveget helyezhetünk el a képernyőn. (Screen Text)