Mapnik简要介绍
Mapnik
一、 Mapnik 介绍
Mapnik 是一个开源的 Python/C++ 地图渲染引擎，他的功能是把数据形式的地图，包含一些地理对象，如地图、层、数据源、特征和地理几何等，通过 一个样式表的定义，渲染成位图格式，用来提供 WMS 服务。其核心是一个 C++ 的共享库提供空间数据访问和可视化的算法和模式。该共享库支持多种操作系统，可以在多线程环境下很好的运行，主要面向一些提供 GIS 服务的 Web 应用开发。图一为使用 mapnik 渲染出来的街区图：
图一
二、 地图数据组织
Mapnik 数据组织包括地图、图层、风格、规则、符号等，其具体以渲染地图文件的方式或者是编程实现的方式予以提供，其地图文件的组织结构如下图二：
图二
备注：地图中可以包含多个风格（ Style ）、多个图层（ Layer ），图层包含对应一个数据源及多个风格，风格包含多个规则，一个规则可以包含多种符号，不同的符号包含不同的属性设置，以 LineSymbolizer 为例，包含 stroke （颜色）、 stroke-width （宽度）、透明度（ stroke-opacity ）、线相交处模式（ stroke-linejoin ）、线头模式（ stroke-linecap ）、线段绘制迭代间隔（ stroke-dasharray ）。不同的符号之间也有一些相同的属性如 line_pattern_symbolizer 、polygon_pattern_symbolizer 、point_symbolizer 都需要一个file 属性来作为填充图片！
以下是一个仅有路（Road ）表述信息的Mapnik 配置文件，可以对map 文件有初步的了解：
三、 Mapnik 主要架构类关系图
图三
图三右边 feature_type_style 部分，为一系列的参数描述，主要是承载地图渲染所需要的相关绘制参数信息； Map 为组织图层数据及绘制风格的载体； feature_style_processor 为地图渲染的抽象基类， agg_renderer 、 cairo_renderer 就是具体负责渲染绘制的类，在绘制时，需要一个用来绘制的设备，如 agg_renderer 需要一个 image_32 的内存图像缓冲区，来承载最终绘制的图片，然后可以使用 save_to_file
四、 Mapnik 使用示例
Mapnik 开发主要流程：
l 定义 Map 对象，设置绘制使用的设备大小，及投影信息
l 加载 Map 的配置信息
l 设置 Map 绘制的地理范围
l 定义绘制使用的设备（ agg_renderer 为内存图片缓冲区）
l 使用 agg_renderer 或者 cairo_renderer 渲染
l 保存到文件（可选，对于 cairo_renderer 渲染到 pdf 及 svg 等矢量文件时不需要）
具体示例代码如下：
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include "mapnik/load_map.hpp"
int main ( int argc , char** argv)
{
using namespace mapnik;// 使用 mapnik 命名空间
try {
std::cout << " running demo ... /n";
// 注册数据源插件
datasource_cache::instance()->register_datasources("F:/work/mapnik/trunk/builds/win32/Bin");
// 注册字体
freetype_engine::register_font("F:/work/fonts/simkai.ttf");
freetype_engine::register_font("F:/work/fonts/msyh.ttf");
std::vector
std::cout << "face names size:" << names.size() << "/n";
for (unsigned i = 0; i < names.size(); ++i){
std::cout << names[i] << "/n";
}
// 声明 Map 对象，包括绘制使用的设备大小，及投影信息
Map m(1024,1024,"+proj=merc +a=6378137 +b=6378137 +lat_ts=0.0 +lon_0=0.0 +x_0=0.0 +y_0=0 +k=1.0 +units=m +nadgrids=@null +no_defs");
//m.set_background(color_factory::from_string("white"));
// 加载 Map 配置文件
load_map(m,"mapconfig.xml");
// 设置地图绘制地理范围
m.zoomToBox(box2d
// 定义具体绘制的内存图片缓冲区
image_32 buf(m.getWidth(),m.getHeight());
// 使用 agg_renderer 渲染绘制
agg_renderer
ren.apply();
//save_map(m,"mapconfig.xml");
//save_to_file
//save_to_file
// 保存到文件
save_to_file
//save_map(m,"map.xml",false);
std::cout << "One maps have been rendered using AGG in the current directory:/n"
"Have a look!/n";
}
catch ( const mapnik::config_error & ex )
{
std::cerr << "### Configuration error: " << ex.what() << std::endl;
return EXIT_FAILURE;
}
catch ( const std::exception & ex )
{
std::cerr << "### std::exception: " << ex.what() << std::endl;
return EXIT_FAILURE;
}
catch ( ... )
{
std::cerr << "### Unknown exception." << std::endl;
return EXIT_FAILURE;
}
return EXIT_SUCCESS;
}
五、 总结
Mapnik 作为一个开源的地图渲染引擎，拥有良好的技术架构，并使用了很多成熟的开源技术如 proj4 、 freetype 、 libxml2 、 GDAL 、 Boost 、 ltdl 等，并使用 AGG 、 Cairo-Graphics 来具体渲染绘制，具有良好的反锯齿效果！大量使用了 Boost 库特有的 C++ 技术，如 variant 、 tuple ，并利用 C++ STL （仿函数等）、泛型编程技术及相关设计模式（单件模式、访问者模式等），使用插件式的数据源开发方式，使 Mapnik 可以灵活扩展出针对自己的数据格式插件！
然而对于开发人员， mapnik 采用的属性与具体渲染操作分开的模式，屏蔽了内部复杂的实现细节，而对外提供的接口确是简单易用！