BogotaClimateChange:Climate Simulation Visualization

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WRF Data Extraction

path scripts to generate fields

  /home/jvictorino/wrf/scripts

path fields data generated

  /home/jvictorino/wrf/wrf_data

4D fields generated {lats 287, lons 280, levs 34, times 265} XX corresponds with time index:

• tempXX.dat: temperature
• PsXX.dat: pressure
• UXX.dat: Meridional component of wind
• VXX.dat: Zonal component of wind
• WXX.dat: Verical component of wind

3D fields generated {lats 287, lons 280, times 265}:

• relhum.dat: Relative Humidity
• raina.dat: acummulated rain
• cldfrac.dat: cloud fraction

• ASAR_Data_Characterization

Terrain Elevation Rendering

Data source: ASTER_GDEM

Demo versión 0.1 de Render de elevación del terreno en los cerros orientales de Bogotá, resolución 30 metros, región de 5.4 Km x 5.4 Km. Usando OpenGL.

Temperature 3D, 10 layers, selected region.

GUI OpenGL

Funcionamiento básico

Para usar la librería se debe crear un descendiente de la clase Widget que funciona como ventana principal y se debe implementar el constructor y las funciones de init(), resize() y draw(). Opcionalmente, puede usar los eventos de teclado, ratón y temporizador. Esta librería tiene disponibles una serie de Widgets de los cuales puede crear instancias en la función init() y deben ser agregados a la ventana principal. También puede crear nuevos Widgets haciendo descendientes de esta clase. A continuación se muestra un ejemplo de implementación básica de la librería y luego se presenta un inventario de las clases que están disponibles:

Orden de llamados:

• Constructor de la clase Widget
• Constructor de la ventana de usuario que desciende de Widget
• Constructor WrapperGL
• Llamado a la función init() de la ventana llamada por WrapperGL::init()
• Llamado a la función resize() de la ventana llamada por WrapperGL::reshape()
• Llamado a la función draw() de la ventana llamada por WrapperGL::glut_display()
• Automáticamente se llama por segunda a la función draw() de la ventana
• El motor gráfico queda escuchando los eventos activados

La función WrapperGL::reshape() configura una proyección de perspectiva. Y en la función WrapperGL::glut_display() configura una proyección Ortogonal

Estado inicial de OpenGL

• Widget::Widget()
• Window::Window()
  • No usar directivas de OpenGL
• WrapperGL::WrapperGL()

   glutInit(&argc, argv);
   glutInitDisplayMode(GLUT_DOUBLE | GLUT_RGBA);
   glutInitWindowSize(pmain_widget->get_width(), pmain_widget->get_height());
   if(gameMode){
       glutGameModeString("800x600:32@60");
       glutEnterGameMode();
   }
   else glutCreateWindow(pmain_widget->get_title().c_str());
   glClearColor(1.0, 1.0, 1.0, 0.1);
   glutDisplayFunc(glut_display);
   glutReshapeFunc(glut_reshape);
   glutMouseFunc(glut_mouse_press);
   glutMotionFunc(glut_mouse_drag);
   glutPassiveMotionFunc(glut_mouse_move);
   glutKeyboardFunc(glut_key_pressed);
   glutKeyboardUpFunc(glut_key_released);
   glutSpecialFunc(glut_special_key_pressed);
   glutSpecialUpFunc(glut_special_key_released);

• WrapperGL::init()

   glClearColor(c[0], c[1], c[2], c[3]);

• Window::init()
  • Espacio disponible para configurar el estado de OpenGL, excepto la proyección
  • Antes de ejecutar glutMainLoop()
• WrapperGL::reshape()

   glViewport(0, 0, w, h);
   glMatrixMode(GL_PROJECTION);
   glLoadIdentity();
   gluPerspective(60.0, (double)w/h, 1, 10000);
   glMatrixMode(GL_MODELVIEW);

• Window::resize()
  • No cambiar perspectiva
  • Cambiar propiedades de los Widgets para ajustar a las nuevas dimensiones
• WrapperGL::glut_display()

   glMatrixMode(GL_PROJECTION); 
   glPushMatrix();            
   glLoadIdentity();      
   gluOrtho2D(0, w, 0, h);
   glScalef(1, -1, 1);
   glTranslatef(0, -h, 0);

• • Window::draw()
    • Pintar escena 3D y widgets en Draw de la ventana

   glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
   glPushMatrix();
   pmain_widget->draw();  // Draw de la ventana
   glPopMatrix();
   glutSwapBuffers();

• glut_exec()...

TODO List

• Propose a model for cloud generation based on single cells in a simulation domain (WRF)