3D库建议用于交互式空间数据可视化？

Question

我们的软件会生成大量地理参考和记录的数据。我们正在考虑改进可视化的方法，并在3D视图中显示（处理过的）数据，考虑到它的地理参考，似乎是一个好主意。

在基于Delphi- / C ++ Builder的Windows应用程序中构建这些可视化时，我正在寻找有关哪些3D库最适合作为基础的推荐。我会在可以的时候加上赏金。

数据

• 随着时间的推移（数小时到数天）被记录并且是GPS标记的。因此，随着时间的推移，我们会跟踪大量数据。
• 是空间：它代表地球的真实3D元素，例如土地，或地球周围物体的3D元素。
• 数量很大：我们可能会有一个数十万到数百万点的点云。处理后的数据可能会显示为从这些点云创建的曲面。

由此可以看出，基于空间的交互式3D可视化似乎是一种很好的方法。我设想了一些可以轻松快速地在空间中导航的内容，并且可以根据您正在查看的内容动态加载或生成数据。我希望我们不要尝试从头开始编写我们自己的3D库 - 对于这样的事情，我们可以使用现有的好库。

所以，我希望有一个支持的图书馆：

• 良好导航（例如，基于欧拉旋转的库是什么？您可以选择对象旋转或轻松移动吗？）;
• 现代GPU （仅限着色器渲染是正常的;能够挂钩到管道中以编写将值映射到颜色并动态更改的着色器会很棒 - 认为通过颜色给出颜色的数据值颜色查找表）;
• 动态数据/对象（数据可以在记录时添加;如果数据量过高，我们应该能够将内容分页或重新创建，并且只显示一个合理的子集，这样无论用户的视口在看什么都在屏幕上，但是其他数据可以加载/重新生成，最好是异步，或者至少在用户导航时很快。显然，数据创建依赖于我们，但是一个有这种东西钩子的图书馆会很棒。）
• 从技术上讲，适用于Delphi / C ++ Builder和VCL 。

库

到目前为止，我已经考虑了两个主要的图书馆 - 我正在寻找有关这些的知识渊博的观点，或者我还没有考虑过的其他图书馆。

1。 FireMonkey

这是Embarcadero的新UI库，仅在XE2及更高版本中可用。我们的应用程序基于VCL，我们希望在VCL窗口中托管它;这似乎是官方不受支持的unofficially works fine，或可用through third-parties。

UI框架和3D框架与着色器等的混合听起来很棒。但我不知道图书馆有多复杂，它对数据的支持不是像立方体或球体这样的简单对象，而是how well-designed it is。最后一个链接对图书馆的3D方面有很大的批评 - 严重到足以说明我在编写一个非平凡的3D应用程序时，目前的状态并不值得。

是否值得尝试使用FireMonkey在我们的VCL应用程序中编写新的可视化窗口？

2。 的GLScene

GLScene是一个着名的Delphi 3D OpenGL框架。我自己从未使用它，所以没有经验，如何工作或设计。但是，我相信它可以很好地集成到VCL窗口中，并支持着色器和现代GPU。我不知道它的场景图或导航是如何工作的，或者是如何实现动态数据的。

Its feature list specifically mentions some things I'm interested in，例如简单的旋转/移动，程序对象（暗示动态数据易于实现），以及用于拾取的辅助函数。似乎着色器只是Cg（不是GLSL或其他非特定于供应商的语言。）它还支持纹理化的多态图像支持（允许多种格式以及程序纹理），易于扩展＆＃34; - 这可能仅仅意味着许多图像格式，或者它可能表示可以动态更改纹理的某些内容，例如动态颜色映射。

从哪里来？

这是我所知道的Delphi或C ++ Builder中唯一的两个主要3D库。我错过了吗？我不知道有利有弊吗？您是否有任何使用这些目的的经验，以及我们应该知道和使用哪些陷阱？我们应该知道和使用？

我们目前使用Embarcadero RAD Studio 2010，我们的大多数软件都是用C ++编写的。我们有少量的Delphi，可能会考虑升级IDE，但我们最有可能等到64位C ++编译器发布。因此，在RS2010中工作的库可能是最好的。

感谢您的意见:)我在高质量的答案之后，所以我会尽可能地增加赏金！

Answer 1

我在我的3D地理映射软件中使用了GLScene，虽然它在你想要的程度上没有使用，但我可以保证它似乎最适合你想要做的事情。

GLScene支持地形渲染并向场景添加可自定义的对象。可以与对象进行交互，您可以使用GLScene的各种构建块创建对象的复杂3D模型。 不幸的是我不知道它将如何工作数百万点，但我知道它是相当优化的并且在最小的硬件上表现很好 - 据说 - 我发现的目标PC需要一个能够使用OpenGL 2.1扩展的专用显卡或更高（我发现集成显卡的小问题）。

我看到的另一个库是DXscene - 虽然使用DirectX而不是OpenGL，但它看起来与GLScene非常相似。从内存来看，这是一个商业产品，其中GLScene是根据GPL许可的。 （编辑 - 此页面似乎已关闭：http://www.ksdev.com/index.html）

GLScene仍在积极开发中，提供了一个相当全面的功能库，基础对象和纹理等。旋转，平移，俯仰，滚动，转弯，光线投射等等都是为您提供的。为每个基础对象以及查看摄像机，照明和网格提供可见性剔除。基础对象包括立方体，球体，管道，四面体，圆锥体，地形，网格，三维文字，箭头等等。 可以使用鼠标拾取对象并沿1,2或3轴移动。包括辅助函数以自动计算鼠标所在的最顶层对象。可以通过以分层方式将基础对象附加到其他基础对象来构建复杂的3D形状。因此，例如，可以使用矩形作为基础对象并为车轮连接四个气缸来构建汽车 - 然后您可以整体操纵'汽车' - 因为四个汽缸连接到基本矩形。

我能引起你注意的唯一缺点是你可以得到有时有限的帮助/支持。是的，有一个参考手册和一些演示应用程序，向您展示如何选择对象并移动它们，但参考手册不完整，有可能“陷入”如何完成一个某些任务。论坛支持有限/稀疏。如果您对3D基础知识和概念有充分的了解，我相信您可以坚持下去。

至于Firemonkey - 我没有这方面的经验所以我无法发表评论。我相信这更适合具有较低硬件要求的移动应用程序，因此您可能会遇到较大数据集的问题。

以下是您可能会考虑的其他一些链接 - 我没有使用它们的经验：

• http://www.truevision3d.com/
• http://www.3impact.com/
• Game Development in Delphi

最后一个目标是游戏开发 - 但可能会提供有用的信息。

Answer 2

你试过glData吗？ http://gldata.sourceforge.net/ 它已经很老了（〜2004年，Delphi 7），而且我没有亲自使用过这个库，但是有些输出很棒。

Answer 3

您可以使用GLScene或OpenGL它们是非常好的3D渲染，并且非常易于使用。

Answer 4

由于您已经在使用地理参考数据，或许您应该考虑在您的Delphi应用程序中嵌入GoogleEarth，例如 this ？然后，您可以将数据添加为点，路径或对象。