[РЕШЕНО] Алгоритм наложения тайлов на сферу (проекция меркатора)

[spirits25]

Да. У меня декартовые координаты сферы (переведённые из сферических координат) от -1 до 1. А текстурные координаты от 0 до 1.

Я для каждого тайла (текстуры) строю часть сферы (именно поэтому у меня на полюсах дырки, так как в меркаторе там нет ничего).

[Igors]

Да. У меня декартовые координаты сферы (переведённые из сферических координат) от -1 до 1.

Та как будто OpenGL понимает вертекс и в полярных координатах! Ясно что x, y, z

А текстурные координаты от 0 до 1.
Я для каждого тайла (текстуры) строю часть сферы (именно поэтому у меня на полюсах дырки, так как в меркаторе там нет ничего).

Строите часть сферы (все углы в радианах)

Код

C++ (Qt)
struct UV {
 qreal u, v;
};
 
UV GetUV( qreal angleU, qreal angleV )
{
  UV uv;
  uv.u = angleU / (M_PI * 2);
  uv.v = angleV / (M_PI / 2) + 0.5;
  return uv;
}
 
void BuildSpherePart( 
                          qreal startU, qreal stepU, qreal int numU,   // широта (0..2*PI)
                          qreal startV, qreal stepV, qreal int numV,   // долгота (-PI/2 .. +PI/2)
                          // ... др параметры 
{
// находим диапазон
   UV minUV = GetUV(startU, startV);
   UV maxUV = GetUV(startU + stepU * (numU - 1), startV + stepV * (numV - 1));
   minUV.v = Mercator2SphereAnalytic(minUV.v);  
   maxUV.v = Mercator2SphereAnalytic(maxUV.v);  
 
// вычисляем UV координаты для сферы
  for (int i =  0; i < numU; ++i)
   for (int j =  0; j < numV; ++j) {
 
     qreal angleU = startU + stepU * i;
     qreal angleV = startV + stepV * j;
 
    // добавляем вертекс 
     qreal y = sin(angleV);
     qreal len = sqrt(1 - y * y);
     qreal x = cos(angleU) * len;
     qreal z = sin(angleU) * len;
     prim.appendVertex(QPoint3D(x, y, z) * radius);
 
    // получаем сферические UV
     UV uv = GetUV(angleU, angleV);
 
    // получаем V меркатора
     uv.v = Mercator2SphereAnalytic(maxUV.v);  
 
   // нормируем UV
     uv.u = (uv.u - minUV.u) / (maxUV.u - minUV.u);
     uv.v = (uv.c - minUV.v) / (maxUV.v - minUV.v);
     prim.appendTexCoord(QVector2D(UV.u, UV.v));
  }
 }
}

[spirits25]

Строите часть сферы (все углы в радианах)

Сделал по вашему примеру. Сфера строится правильно, но вот текстура накладывается неверно.

Немного изменил код, так как в нём были неточности, и соответственно подстроил под мой случай, получилось:

Код:

QGLSceneNode* Earth::BuildSpherePart(qreal startU, qreal stepU, int numU,   // широта (0..2*PI)
                     qreal startV, qreal stepV, int numV   // долгота (-PI/2 .. +PI/2)
                    )
{
// находим диапазон
    UV minUV = GetUV(startU, startV);
    UV maxUV = GetUV(startU + stepU * (numU - 1), startV + stepV * (numV - 1));
    minUV.v = Mercator2SphereAnalytic(minUV.v);
    maxUV.v = Mercator2SphereAnalytic(maxUV.v);

    QGLBuilder tempBuilder;
    QGeometryData prim;

// вычисляем UV координаты для сферы
    for (int i =  0; i < numU; ++i)
    {
        for (int j =  0; j < numV; ++j)
        {
            qreal angleU = startU + stepU * i;
            qreal angleV = startV + stepV * j;

            // добавляем вертекс
            qreal y = sin(angleV);
            qreal len = sqrt(1 - y * y);
            qreal x = cos(angleU) * len;
            qreal z = sin(angleU) * len;
            prim.appendVertex(QVector3D(x, y, z) * a);
            prim.appendNormal(QVector3D(x, y, z) * a);

            // получаем сферические UV
            UV uv = GetUV(angleU, angleV);

            // получаем V меркатора
            uv.v = Mercator2SphereAnalytic(maxUV.v);

            // нормируем UV
            uv.u = (uv.u - minUV.u) / (maxUV.u - minUV.u);
            uv.v = (uv.v - minUV.v) / (maxUV.v - minUV.v);

            prim.appendTexCoord(QVector2D(uv.u, uv.v));
        }
            tempBuilder.addQuadStrip(prim);
            prim.clear();
    }
    return tempBuilder.finalizedSceneNode();
}

Во вложении прикрепил скриншот сферы. Видимо текстуры накладываются вдоль меридиан, сейчас буду разбираться почему так.

[spirits25]

Если же не делать prim.clear(); то получается не менее интересное наложение

[spirits25]

Код

C++ (Qt)
struct UV {
 qreal u, v;
};
 
UV GetUV( qreal angleU, qreal angleV )
{
  UV uv;
  uv.u = angleU / (M_PI * 2);
  uv.v = angleV / (M_PI / 2) + 0.5;
  return uv;
}

Для расчёта uv.v точно не

Код:

uv.v = angleV / (M_PI) + 0.5;

нужно? там ведь диапазон PI составляет?

[Igors]

Для расчёта uv.v точно не

Код:

uv.v = angleV / (M_PI) + 0.5;

нужно? там ведь диапазон PI составляет?

Совершенно верно, делить надо на PI, это я насвистел  

У Вас типичная ситуация - ничего сложного, но трудно отладить, хз где ошибка. Советую делать шаг за шагом.

1) Закомментите все вызовы меркатора, возьмите сферическую текстуру и постройте с ней полную сферу
2) Отладьте кусочки - опять-таки пока на сфере
3) Включите меркатор и с ним постройте всю сферу
4) Ну и в конце-концов...

[spirits25]

никак я не справлюсь с этим. У вас нормально работает наложение с этим кодом?

[Igors]

никак я не справлюсь с этим. У вас нормально работает наложение с этим кодом?

Что-то Вы просыпаетесь раз в 2 недели  Нет, это конкретно не тестировал, но "наложить текстуру на часть" делал часто. На сферу у Вас все норм ?

[spirits25]

никак я не справлюсь с этим. У вас нормально работает наложение с этим кодом?

Что-то Вы просыпаетесь раз в 2 недели   Нет, это конкретно не тестировал, но "наложить текстуру на часть" делал часто. На сферу у Вас все норм ?

Мне пришлось отвлечься на другую программу.
Мне вот что из вашего кода удалось сделать (см. вложение, скриншот для 4-х тайлов - 2х2).

Это я сделал, добавив ещё один вертекс сразу, то есть добавляя не каждый по цепочке, а сразу два из параллельных цепочек вертексов:

Код:

QGLSceneNode* Earth::BuildSpherePart(qreal startU, qreal stepU, int numU,   // широта (0..2*PI)
                     qreal startV, qreal stepV, int numV   // долгота (-PI/2 .. +PI/2)
                     // ... др параметры
                    )
{
// находим диапазон
    UV minUV = GetUV(startU, startV);
    UV maxUV = GetUV(startU + stepU * (numU - 1), startV + stepV * (numV - 1));
    minUV.v = Mercator2SphereAnalytic(minUV.v);
    maxUV.v = Mercator2SphereAnalytic(maxUV.v);

    QGLBuilder tempBuilder;
    QGeometryData prim;
// вычисляем UV координаты для сферы
    for (int i =  0; i <= numU; ++i)
    {
        prim.clear();
        for (int j =  0; j <= numV; ++j)
        {
            qreal angleU = startU + stepU * i;
            qreal angleV = startV + stepV * j;

            // добавляем вертекс
            qreal y = sin(angleV);
            qreal len = sqrt(1 - y * y);
            qreal x = cos(angleU) * len;
            qreal z = sin(angleU) * len;
            prim.appendVertex(QVector3D(x, y, z) * a);
            prim.appendNormal(QVector3D(x, y, z) * a);

            // получаем сферические UV
            UV uv = GetUV(angleU, angleV);

            // получаем V меркатора
            uv.v = Mercator2SphereAnalytic(maxUV.v);

            // нормируем UV
            uv.u = (uv.u - minUV.u) / (maxUV.u - minUV.u);
            uv.v = (uv.v - minUV.v) / (maxUV.v - minUV.v);

            prim.appendTexCoord(QVector2D(uv.u, uv.v));

            // second vertex
            angleU = startU + stepU * (i+1);
            angleV = startV + stepV * j;

            // добавляем вертекс
            y = sin(angleV);
            len = sqrt(1 - y * y);
            x = cos(angleU) * len;
            z = sin(angleU) * len;
            prim.appendVertex(QVector3D(x, y, z) * a);
            prim.appendNormal(QVector3D(x, y, z) * a);

            // получаем сферические UV
            uv = GetUV(angleU, angleV);

            // получаем V меркатора
            uv.v = Mercator2SphereAnalytic(maxUV.v);

            // нормируем UV
            uv.u = (uv.u - minUV.u) / (maxUV.u - minUV.u);
            uv.v = (uv.v - minUV.v) / (maxUV.v - minUV.v);

            prim.appendTexCoord(QVector2D(uv.u, uv.v));
        }
        tempBuilder.addQuadStrip(prim);
    }
    return tempBuilder.finalizedSceneNode();
}

[spirits25]

Нашёл, вместо

Код:

// получаем V меркатора
            uv.v = Mercator2SphereAnalytic(maxUV.v);

нужно

Код:

// получаем V меркатора
            uv.v = Mercator2SphereAnalytic(uv.v);

А слона то я и не заметил, самое простое и пропустил=)

[spirits25]

Нет, это конкретно не тестировал, но "наложить текстуру на часть" делал часто. На сферу у Вас все норм ?

А можете ли Вы поделиться своим кодом, который у Вас работает?

[Igors]

А можете ли Вы поделиться своим кодом, который у Вас работает?

Ну вырезать его нереально. В принципе все то же самое - нормирование UV, просто др маппинги. Дайте небольшой проект - попробую помочь

[spirits25]

Дайте небольшой проект - попробую помочь

Вот минимальное, что смог сделать. (переделал стандартный пример solarsystem)

PS. В директории /tmp должны лежать 4 файла http://tile.openstreetmap.org/1/0/0.png, http://tile.openstreetmap.org/1/0/1.png, http://tile.openstreetmap.org/1/1/0.png, http://tile.openstreetmap.org/1/1/1.png с именами 1-0-0.png 1-0-1.png 1-1-0.png и 1-1-1.png соответственно.

Спасибо.

[Igors]

Дайте небольшой проект - попробую помочь

Вот минимальное, что смог сделать. (переделал стандартный пример solarsystem)

PS. В директории /tmp должны лежать 4 файла http://tile.openstreetmap.org/1/0/0.png, http://tile.openstreetmap.org/1/0/1.png, http://tile.openstreetmap.org/1/1/0.png, http://tile.openstreetmap.org/1/1/1.png с именами 1-0-0.png 1-0-1.png 1-1-0.png и 1-1-1.png соответственно.

Спасибо.

Так а проект/исходники-то где?

[spirits25]

сорри=) теперь здесь.