WorldWind源码剖析系列：星球球体的加载与渲染

WorldWind源码剖析系列：星球球体的加载与渲染

WorldWind中主函数Main()的分析

在文件WorldWind.cs中主函数Main()阐明了WorldWind的初始化运行机制（如图1所示 ）：

图1 WorldWind的初始化运行机制

1.  使用System.Version在内部，读取软件版本信息，并格式化输出。我们在外面配置软件版本，“关于”部分中版本自动更改。

获取格式化版本号

// Establish the version number string used for user display,

// such as the Splash and Help->About screens.

// To change the Application.ProductVersion make the

// changes in \WorldWind\AssemblyInfo.cs

// For alpha/beta versions, include " alphaN" or " betaN"

// at the end of the format string.

Version ver = new System.Version(Application.ProductVersion);

Release = string.Format("{0}.{1}.{2}.{3}", ver.Major, ver.Minor, ver.Build, ver.Revision);

2.判断该软件是否已经有个实例启动，如果有，则不启动。

判断是否已启动实例

// If World Wind is already running, pass any commandline

// arguments from this instance, and quit.

IntPtr handle = GetWWHandle();  //此处通过获取线程指针

if (!System.IntPtr.Zero.Equals(handle))

{

if(args.Length>0)

NativeMethods.SendArgs( handle, string.Join("\n",args) );

return;

}

3.判断计算机中已经存在的协议数目，并给当前主线程命名。主要是针对.Net FrameWork 1.1版的bug（不允许多于50个协议）。因为该软件要启用自己的新协议"worldwind://"。现在2.0以后不存在该问题啦。

//abort if 50 bindings problem present and user opts to go to the download page

if(BindingsCheck.FiftyBindingsWarning())

return;

// Name the main thread

System.Threading.Thread.CurrentThread.Name = "Main Thread";

4.解析Main(string[] args)中参数args。主要是在控制台中启动程序时同时赋予了参数的形式。

　　 // ParseArgs may set values that are used elsewhere,

　// such as startFullScreen and CurrentSettingsDirectory.

ParseArgs(args);

args中参数可能是：

"worldwind://"：加载定位显示球体某处。

“/f” :全屏启动。

“/s=……”:指定加载“配置”的文件夹路径。

这里要注意的是，Main函数一般是没有参数的，如果我们以后要写可以在控制台下给启动程序传入参数，可以借鉴一下。

5.加载上次使用的配置信息，包括上次使用的WorldWind主窗体使用信息和上次使用的World球体显示信息。

加载配置

if(CurrentSettingsDirectory == null)

{

// load program settings from default directory

LoadSettings();

World.LoadSettings();

}

else

{

LoadSettings(CurrentSettingsDirectory);

World.LoadSettings(CurrentSettingsDirectory);

}

6.启动主程序，还有对线程异常事件处理和程序空闲处理（防止过度休眠）。

Application.ThreadException += new ThreadExceptionEventHandler(Application_ThreadException);

MainApplication app = new MainApplication();//该构造函数中完成星球球体的加载与渲染

Application.Idle += new EventHandler(app.WorldWindow.OnApplicationIdle);

Application.Run(app);

7.程序启动后，将状态配置保存起来。

// Save World settings

World.Settings.Save();

其中用到了，将World的配置对象WorldSettings(注意：不是其父类SettingsBase,只是调用其父类的Save方法)序列化为XML文件，并保存，以备下次启动前读取World(即球体)上次状态配置。

将WorldSettings序列化

public virtual void Save(string fileName)

{

XmlSerializer ser = null;

try

{

ser = new XmlSerializer(this.GetType());

using(TextWriter tw = new StreamWriter(fileName))

{

ser.Serialize(tw, this);

}

}

catch(Exception ex)

{

throw new System.Exception(String.Format("Saving settings class '{0}' to {1} failed", this.GetType().ToString(), fileName), ex);

}

}

8.保存程序整体的该次状态配置。（此处类似7，不详讲，只是这次序列化的对象是WorldWindSettings）。

　　   // Save program settings

　　 Settings.Save();

总结：主函数内容分析学习到此完成。我们之后会针对各功能分别分析，个个突破。

WorldWind中MainApplication类构造函数的分析

上面提到的第6步中，MainApplication类构造函数真正完成星球球体的加载与渲染。该构造函数依次作以下几个事情：

1、通过变量Settings.ConfigurationWizardAtStartup来判断是否在程序第一次启动时加载配置助手窗体，该配置助手完成一些一些与欢迎界面Welcome、大气层渲染Atmosphere、缓冲区配置Cache、网络代理Proxy、配置参数最后汇总核查FinalPage等相关信息的配置。

if(Settings.ConfigurationWizardAtStartup)

{

// If the settings file doesn't exist, then we are using the

// default settings, and the default is to show the Configuration

// Wizard at startup. We only want that to happen the first time

// World Wind is started, so change the setting to false(the user

// can change it to true if they want).

if(!File.Exists(Settings.FileName))

{

Settings.ConfigurationWizardAtStartup = false;

}

ConfigurationWizard.Wizard wizard = new ConfigurationWizard.Wizard( Settings );

wizard.TopMost = true;

wizard.ShowInTaskbar = true;

wizard.ShowDialog();

// TODO: should settings be saved now, in case of program crashes,

// and so that XML file on disk matches in-memory settings?

}

2、加载闪屏

using( this.splashScreen = new Splash() )

{

this.splashScreen.Owner = this;

this.splashScreen.Show();

this.splashScreen.SetText("Initializing...");

Application.DoEvents();

InitializeComponent();

// ParseArgs may have set the "startFullScreen" flag

if(startFullScreen && !FullScreen)

{

FullScreen = true;

}

3、设置缓冲区大小和网络下载错误

// set Upper and Lower limits for Cache size control, in bytes

long CacheUpperLimit = (long)Settings.CacheSizeMegaBytes * 1024L * 1024L;

long CacheLowerLimit = (long)Settings.CacheSizeMegaBytes * 768L * 1024L;   //75% of upper limit

//Set up the cache

worldWindow.Cache = new Cache(

Settings.CachePath,

CacheLowerLimit,

CacheUpperLimit,

Settings.CacheCleanupInterval,

Settings.TotalRunTime );

WorldWind.Net.WebDownload.Log404Errors = World.Settings.Log404Errors;

4、获取XML配置文件所在的路径，获取该路径下所有星球的XML配置文件，请这些星球的名称作为“File”菜单下的菜单项，以便在各个星球之间切换。并利用这些星球的参数构造每一个星球对象，将其注意加载到哈希表对象availableWorldList中（哈希表对象是在文件WorldWind.cs中定义的，专门用来保存各类星球球体对象，利用哈希表的直接索引定位特性）。

DirectoryInfo worldsXmlDir = new DirectoryInfo( Settings.ConfigPath );

if (!worldsXmlDir.Exists)

throw new ApplicationException(

string.Format(CultureInfo.CurrentCulture,

"World Wind configuration directory '{0}' could not be found.", worldsXmlDir.FullName));

FileInfo[] worldXmlDescriptorFiles = worldsXmlDir.GetFiles("*.xml");

int worldIndex = 0;

menuItemFile.MenuItems.Add(0, new System.Windows.Forms.MenuItem("-"));

foreach (FileInfo worldXmlDescriptorFile in worldXmlDescriptorFiles)

{

try

{

Log.Write(Log.Levels.Debug+1, "CONF", "checking world " + worldXmlDescriptorFile.FullName + " ...");

World w = WorldWind.ConfigurationLoader.Load(worldXmlDescriptorFile.FullName, worldWindow.Cache);

if(!availableWorldList.Contains(w.Name))

this.availableWorldList.Add(w.Name, worldXmlDescriptorFile.FullName);

w.Dispose();

System.Windows.Forms.MenuItem mi = new System.Windows.Forms.MenuItem(w.Name, new System.EventHandler(OnWorldChange));

menuItemFile.MenuItems.Add(worldIndex, mi);

worldIndex++;

}

catch( Exception caught )

{

splashScreen.SetError( worldXmlDescriptorFile + ": " + caught.Message );

Log.Write(caught);

}

}

Log.Write(Log.Levels.Debug, "CONF", "loading startup world...");

OpenStartupWorld();

此步骤中，第一处加红标注的World w = WorldWind.ConfigurationLoader.Load(worldXmlDescriptorFile.FullName, worldWindow.Cache); 代码根据每个星球所对应的保存在XML中的参数逐个构造星球对象。此处将仅仅调用ConfigurationLoader.Load()函数构造好的各个星球对象加入到哈希表对象availableWorldList中，然后调用第二处加红标注的OpenStartupWorld()函数来加载渲染默认启动时的星球。而OpenStartupWorld()则通过调用OpenWorld(curWorldFile)函数，OpenWorld(curWorldFile)函数内部再根据Settings.DefaultWorld（其默认值为“Earth”）参数调用ConfigurationLoader.Load()函数构造、加载和渲染指定的星球，否则加载渲染默认启动时的星球。OpenWorld( curWorldFile )函数还将在点击“File”菜单下的各个星球名称菜单项激活星球之间切换事件时被调用。

5、设置“View”菜单下的"vertical exaggeration"菜单项的竖直放大倍数子菜单项。如下图所示。

// Set up vertical exaggeration sub-menu

float[] verticalExaggerationMultipliers = { 0.0f, 1.0f, 1.5f, 2.0f, 3.0f, 5.0f, 7.0f, 10.0f };

foreach (float multiplier in verticalExaggerationMultipliers)

{

MenuItem curItem = new MenuItem(multiplier.ToString("f1",CultureInfo.CurrentCulture) + "x", new EventHandler(this.menuItemVerticalExaggerationChange));

curItem.RadioCheck = true;

this.menuItemVerticalExaggeration.MenuItems.Add(curItem);

if(Math.Abs(multiplier-World.Settings.VerticalExaggeration)<0.1f)

curItem.Checked = true;

}

图2 竖直放大倍数菜单项

   所要加载的星球的XML文件内容如下（以Earth.xml为例）：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<World Name="Earth" EquatorialRadius="6378137.0" LayerDirectory="Earth" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xsi:noNamespaceSchemaLocation="WorldXmlDescriptor.xsd">
<TerrainAccessor Name="SRTM">
　　<TerrainTileService>
　　　　<ServerUrl>http://worldwind25.arc.nasa.gov/wwelevation/wwelevation.aspx</ServerUrl>
　　　　<DataSetName>srtm30pluszip</DataSetName>
　　　　<LevelZeroTileSizeDegrees>20.0</LevelZeroTileSizeDegrees>
　　　　<NumberLevels>12</NumberLevels>
　　　　<SamplesPerTile>150</SamplesPerTile>
　　　　<DataFormat>Int16</DataFormat>
　　　　<FileExtension>bil</FileExtension>
　　　　<CompressonType>zip</CompressonType>
　　</TerrainTileService>
　　<LatLonBoundingBox>
　　　　<North>
　　　　　　<Value>90.0</Value>
　　　　</North>
　　　　<South>
　　　　　　<Value>-90.0</Value>
　　　　</South>
　　　　<West>
　　　　　　<Value>-180.0</Value>
　　　　</West>
　　　　<East>
　　　　　　<Value>180.0</Value>
　　　　</East>
　　</LatLonBoundingBox>
</TerrainAccessor>
</World>

　　本篇博文在本人调试源代码的基础上，梳理了WorldWind主函数的处理和加载流程，在博文成文的过程中较多的参考和借鉴了无痕客的博文《WorldWind学习系列二：擒贼先擒王篇1》和《WorldWind学习系列二：擒贼先擒王篇2》，在此，向无痕客表示感谢。

其他参考链接：WORLD WIND界面结构探究，WorldWindcs代码分析