<think>好的，用户现在希望得到一个完整的代码示例，结合C++、OpenGL、stb_image、glm、glfw和curl来实现高德影像瓦片地图的显示。之前我已经介绍了相关的概念和模块，现在用户需要具体的实现代码。我需要考虑几个方面：
首先，用户可能已经具备一定的C++和OpenGL基础，但可能对如何整合这些库不太熟悉。需要确保代码结构清晰，并且包含必要的库初始化和配置步骤。
其次，用户提到的库包括GLFW（窗口管理）、GLM（数学库）、stb_image（图像加载）和libcurl（网络请求）。这些库的集成是关键，尤其是正确处理异步网络请求和纹理加载，避免阻塞主线程。
然后，四叉树的管理和动态瓦片加载是核心部分。需要确保四叉树能根据视口动态加载和卸载瓦片，同时处理网络请求的异步性，比如使用线程池来管理下载任务。
另外，代码的可编译性和依赖管理也是需要考虑的。用户可能需要帮助如何设置项目，比如包含正确的头文件和链接库。例如，使用CMake来管理项目，或者提供编译命令。
此外，高德地图的瓦片URL可能需要处理访问限制或密钥，但用户提供的示例URL似乎不需要，但需要注意遵守高德地图的使用条款，避免法律问题。
还要考虑OpenGL的版本兼容性，确保使用的特性在大多数显卡上支持，比如使用OpenGL 3.3及以上，并正确设置顶点缓冲对象(VBO)和顶点数组对象(VAO)以提高渲染效率。
最后，用户可能希望代码有良好的错误处理和资源管理，比如纹理加载失败后的处理，网络请求的重试机制，以及内存泄漏的预防，比如使用智能指针管理四叉树节点。
总结下来，我需要提供一个完整的示例，涵盖窗口初始化、四叉树管理、异步瓦片下载、纹理加载和渲染循环，同时确保代码结构清晰，注释详细，便于用户理解和调整。</think>以下是一个整合了 **C++、OpenGL、GLFW、GLM、stb_image 和 libcurl** 的完整示例代码，实现高德影像瓦片地图的动态加载与渲染。代码需要结合 CMake 或手动配置依赖库编译。
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### **1. 环境准备**
- **依赖库**：
- **GLFW**：窗口管理
- **GLM**：数学计算（坐标转换）
- **stb_image**：图像加载
- **libcurl**：网络请求
- **开发环境**：
- Linux：`sudo apt-get install libglfw3-dev libcurl4-openssl-dev`
- Windows：通过 vcpkg 或手动配置库路径
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### **2. 完整代码**
```cpp
#include <GLFW/glfw3.h>
#include <glm/glm.hpp>
#include <glm/gtc/matrix_transform.hpp>
#include <curl/curl.h>
#include <stb_image.h>
#include <vector>
#include <string>
#include <thread>
#include <mutex>
#include <queue>
#include <map>
#include <cmath>
// 全局定义
const int TILE_SIZE = 256;
const int MAX_ZOOM = 18;
const std::string TILE_URL = "https://webst01.is.autonavi.com/appmaptile?x={x}&y={y}&z={z}&lang=zh_cn&size=1&scale=1&style=6";
// 瓦片结构体
struct Tile {
int x, y, z;
GLuint textureID;
bool textureLoaded = false;
};
// 四叉树节点
struct QuadtreeNode {
int x, y, z;
QuadtreeNode* children[4] = {nullptr};
Tile tile;
bool isActive = false;
};
// 全局变量
std::mutex tileMutex;
std::queue<Tile> tileLoadQueue;
std::map<std::string, Tile> tileCache;
QuadtreeNode* root = nullptr;
glm::mat4 viewMatrix;
glm::vec2 cameraPos(0.0f, 0.0f);
float zoomLevel = 2.0f;
// libcurl 回调函数（下载瓦片数据）
size_t writeCallback(char* ptr, size_t size, size_t nmemb, std::vector<unsigned char>* data) {
data->insert(data->end(), ptr, ptr + size * nmemb);
return size * nmemb;
}
// 下载瓦片图像
void downloadTile(Tile& tile) {
CURL* curl = curl_easy_init();
if (curl) {
std::string url = TILE_URL;
replace(url, "{x}", std::to_string(tile.x));
replace(url, "{y}", std::to_string(tile.y));
replace(url, "{z}", std::to_string(tile.z));
std::vector<unsigned char> imageData;
curl_easy_setopt(curl, CURLOPT_URL, url.c_str());
curl_easy_setopt(curl, CURLOPT_WRITEFUNCTION, writeCallback);
curl_easy_setopt(curl, CURLOPT_WRITEDATA, &imageData);
CURLcode res = curl_easy_perform(curl);
curl_easy_cleanup(curl);
if (res == CURLE_OK) {
// 使用 stb_image 加载图像
int width, height, channels;
unsigned char* data = stbi_load_from_memory(imageData.data(), imageData.size(), &width, &height, &channels, 0);
if (data) {
glGenTextures(1, &tile.textureID);
glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, tile.textureID);
glTexImage2D(GL_TEXTURE_2D, 0, GL_RGB, width, height, 0, GL_RGB, GL_UNSIGNED_BYTE, data);
glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL_LINEAR);
glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GL_LINEAR);
stbi_image_free(data);
tile.textureLoaded = true;
}
}
}
}
// 四叉树更新逻辑
void updateQuadtree(QuadtreeNode* node, const glm::vec2& cameraPos, float zoom) {
if (!node) return;
// 计算瓦片在屏幕中的范围
glm::vec2 tileMin(node->x * TILE_SIZE / pow(2, node->z), node->y * TILE_SIZE / pow(2, node->z));
glm::vec2 tileMax((node->x + 1) * TILE_SIZE / pow(2, node->z), (node->y + 1) * TILE_SIZE / pow(2, node->z));
// 判断是否在视口内
bool inView = (tileMax.x > cameraPos.x - 1.0f / zoom) &&
(tileMin.x < cameraPos.x + 1.0f / zoom) &&
(tileMax.y > cameraPos.y - 1.0f / zoom) &&
(tileMin.y < cameraPos.y + 1.0f / zoom);
if (inView) {
// 如果未加载，加入下载队列
if (!node->tile.textureLoaded) {
std::lock_guard<std::mutex> lock(tileMutex);
tileLoadQueue.push(node->tile);
}
// 分裂条件：当前层级小于最大层级且缩放足够大
if (node->z < MAX_ZOOM && zoom > 0.5f * pow(2, node->z)) {
if (!node->children[0]) {
// 创建子节点
for (int i = 0; i < 4; i++) {
node->children[i] = new QuadtreeNode();
node->children[i]->z = node->z + 1;
node->children[i]->x = node->x * 2 + (i % 2);
node->children[i]->y = node->y * 2 + (i / 2);
}
}
// 递归更新子节点
for (int i = 0; i < 4; i++) {
updateQuadtree(node->children[i], cameraPos, zoom);
}
}
} else {
// 卸载不可见节点
delete node;
node = nullptr;
}
}
// 渲染瓦片
void renderTile(const Tile& tile) {
if (!tile.textureLoaded) return;
glm::vec2 tileMin(tile.x * TILE_SIZE / pow(2, tile.z), tile.y * TILE_SIZE / pow(2, tile.z));
glm::vec2 tileMax((tile.x + 1) * TILE_SIZE / pow(2, tile.z), (tile.y + 1) * TILE_SIZE / pow(2, tile.z));
glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, tile.textureID);
glBegin(GL_QUADS);
glTexCoord2f(0, 0); glVertex2f(tileMin.x, tileMin.y);
glTexCoord2f(1, 0); glVertex2f(tileMax.x, tileMin.y);
glTexCoord2f(1, 1); glVertex2f(tileMax.x, tileMax.y);
glTexCoord2f(0, 1); glVertex2f(tileMin.x, tileMax.y);
glEnd();
}
// 主函数
int main() {
// 初始化 GLFW
if (!glfwInit()) return -1;
GLFWwindow* window = glfwCreateWindow(800, 600, "AMap Tile Viewer", NULL, NULL);
if (!window) {
glfwTerminate();
return -1;
}
glfwMakeContextCurrent(window);
glEnable(GL_TEXTURE_2D);
// 初始化四叉树根节点
root = new QuadtreeNode();
root->x = 0; root->y = 0; root->z = 0;
// 启动异步下载线程
std::thread downloadThread([]() {
while (true) {
if (!tileLoadQueue.empty()) {
std::lock_guard<std::mutex> lock(tileMutex);
Tile tile = tileLoadQueue.front();
tileLoadQueue.pop();
downloadTile(tile);
}
std::this_thread::sleep_for(std::chrono::milliseconds(100));
}
});
// 主循环
while (!glfwWindowShouldClose(window)) {
// 处理输入
if (glfwGetKey(window, GLFW_KEY_UP)) cameraPos.y += 0.01f / zoomLevel;
if (glfwGetKey(window, GLFW_KEY_DOWN)) cameraPos.y -= 0.01f / zoomLevel;
if (glfwGetKey(window, GLFW_KEY_LEFT)) cameraPos.x -= 0.01f / zoomLevel;
if (glfwGetKey(window, GLFW_KEY_RIGHT)) cameraPos.x += 0.01f / zoomLevel;
// 更新四叉树
updateQuadtree(root, cameraPos, zoomLevel);
// 渲染
glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);
glMatrixMode(GL_PROJECTION);
glLoadIdentity();
glOrtho(cameraPos.x - 1.0 / zoomLevel, cameraPos.x + 1.0 / zoomLevel,
cameraPos.y - 1.0 / zoomLevel, cameraPos.y + 1.0 / zoomLevel, -1, 1);
// 递归渲染四叉树
std::function<void(QuadtreeNode*)> renderNode = [&](QuadtreeNode* node) {
if (!node) return;
renderTile(node->tile);
for (int i = 0; i < 4; i++) {
renderNode(node->children[i]);
}
};
renderNode(root);
glfwSwapBuffers(window);
glfwPollEvents();
}
// 清理资源
downloadThread.detach();
glfwTerminate();
return 0;
}
```
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### **3. 关键代码说明**
1. **四叉树动态更新**：
- 根据相机位置和缩放层级，递归判断瓦片是否在视口内。
- 异步下载瓦片避免阻塞主线程。
2. **OpenGL 渲染**：
- 使用 `glOrtho` 设置投影矩阵，根据相机位置动态调整视口。
- 通过 `glTexImage2D` 将下载的瓦片图像绑定为纹理。
3. **输入控制**：
- 方向键控制相机移动（`cameraPos`）。
- 缩放通过 `zoomLevel` 调整（需扩展代码支持滚轮事件）。
---
### **4. 编译与运行**
#### **Linux 编译命令**：
```bash
g++ main.cpp -o map_viewer -lglfw -lGL -lcurl -lm -I./include -L./lib
```
#### **Windows (MSVC)**：
配置项目属性，包含以下库：
- `glfw3.lib`
- `opengl32.lib`
- `libcurl.lib`
- `stb_image.h` 需放在包含路径。
---
### **5. 注意事项**
1. **异步线程安全**：
- 使用 `std::mutex` 保护共享队列 `tileLoadQueue`。
2. **纹理内存管理**：
- 需要实现 LRU 缓存，避免内存溢出。
3. **高德 API 限制**：
- 遵守高德地图的[使用条款](https://lbs.amap.com/)，避免高频请求。
如果需要更详细的实现（如坐标转换优化、视锥剔除），可以进一步补充代码！
本文介绍了一种使用OpenGL API来获取当前系统支持的最大纹理尺寸的方法。通过调用glGetIntegerv函数并传入GL_MAX_TEXTURE_SIZE参数，可以得到系统能够处理的最大纹理尺寸。
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