TE二次開發中如何實現風向風力符號標繪

# TE二次開發中如何實現風向風力符號標繪

## 一、引言

在氣象、航空、航海等領域，風向風力符號的可視化標繪是地理信息系統（GIS）應用中的重要功能。TerraExplorer（TE）作為一款強大的三維地理信息平臺，其二次開發能力為專業用戶提供了高度定制化的解決方案。本文將深入探討基于TE SDK實現風向風力符號動態標繪的技術方案，涵蓋從基礎原理到具體實現的完整流程。

## 二、風向風力符號的行業標準

### 2.1 氣象符號規范
國際通用的風向桿符號由以下要素構成：
- **風向桿**：指示風向（與正北方向夾角）
- **風羽**：表示風速（每長羽=10節，短羽=5節）
- **三角形旗**：表示50節風速

### 2.2 符號參數化定義
```python
class WindSymbol:
    def __init__(self):
        self.direction = 0  # 0-360度
        self.speed = 15     # 節(knots)
        self.color = (0,0,255) # RGB藍色

三、TE開發環境準備

3.1 開發工具配置

1. SDK版本選擇：推薦TE Pro SDK 7.0+
2. 開發環境：
   • Visual Studio 2019+
   • .NET Framework 4.8
3. 引用關鍵庫：

   
   <Reference Include="Skyline.TerraExplorer.TerraExplorerAPI"/>
   

3.2 基礎場景搭建

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

// 創建地形圖層
IPosition67 pos = sgWorld.Creator.CreatePosition(116.4, 39.9, 0);
sgWorld.Navigate.FlyTo(pos, ActionCode.AC_FLYTO);

四、核心實現技術方案

4.1 符號幾何計算

風向符號需要動態計算以下幾何要素：

風向桿端點坐標：
x1 = x0 + L * sin(θ)
y1 = y0 + L * cos(θ)

風羽位置計算：
每5節間隔1像素，45度斜角繪制

4.2 動態創建標簽對象

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 自定義繪圖實現

通過Overlay實現動態繪制：

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

overlay.BeginUpdate();
// 繪制風向桿
overlay.DrawLine(x0,y0,x1,y1, 2, 0xFF0000);
// 繪制風羽
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、性能優化策略

5.1 批量渲染技術

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

5.2 動態LOD控制

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

六、完整實現示例

6.1 C#核心代碼

public void DrawWindSymbol(IPosition67 pos, double direction, double speed)
{
    // 單位轉換（米/秒轉節）
    double speedKnots = speed * 1.94384;
    
    // 創建符號容器
    IFeatureGroup67 group = sgWorld.Creator.CreateFeatureGroup("WindGroup");
    
    // 繪制風向桿
    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);
    
    // 繪制風羽
    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 實時更新機制

// 定時更新示例
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、擴展應用場景

7.1 臺風路徑可視化

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 機場氣象情報系統

graph TD
    A[氣象數據源] --> B(TE數據解析模塊)
    B --> C{風速判斷}
    C -->|>30節| D[紅色預警符號]
    C -->|<10節| E[綠色常規符號]

八、常見問題解決方案

1. 符號閃爍問題：

   • 使用雙緩沖技術
   • 避免頻繁創建/銷毀對象

2. 性能瓶頸：

   優化公式：
   原始：1000符號×60幀 = 60000次繪制/秒
   優化后：1000符號×1幀 + 差異更新 ≈ 2000次繪制/秒
   

3. 坐標轉換異常：

   // 確保使用正確的坐標系轉換
   IPosition67 correctedPos = sgWorld.CoordServices.Convert(
      pos, 
      CoordType.CT_WGS84, 
      CoordType.CT_PROJECTED);
   

九、結論與展望

本文詳細介紹了在TE平臺中實現專業級風向風力符號標繪的完整技術路線。隨著TE 8.0版本對WebGL支持的增強，未來可進一步探索： - Web端實時風場渲染 - 基于粒子系統的三維風場可視化 - 驅動的風場預測可視化

附錄： 1. WMO氣象符號標準 2. TE SDK官方文檔 “`

（注：本文實際約2300字，可根據需要擴展具體章節細節。代碼示例需在實際開發中根據具體TE SDK版本調整參數和接口調用方式。）