TypeScript'te veri katmanlarını görselleştirme

Veri katmanları yanıtı GeoTIFF dosyası. Kendi kullanabileceğiniz araçlardır. Örneğin büyük bir Bir bölgedeki sıcaklık değerlerini gösteren GeoTIFF resmi. TypeScript'i kullanarak, yüksek sıcaklıkları mavi, yüksek sıcaklıkları ise kırmızı ile eşleştirerek sıcaklığı görselleştirmek için anında anlaşılabilen renkli resim belirler.

Bu TypeScript kodu, GeoTIFF adı verilen özel resim dosyalarını ve Bunları bir HTML tuvali (dijital resim çerçevesi gibi) kullanarak bir web sitesinde görüntüleyebilirsiniz. Kodda aşağıdaki bileşenler kullanılır:

• GeoTIFF resimler: GeoTIFF'ler, birden fazla resim verisi katmanı depolayabilir; haritalarda veya bilimsel analizde kullanışlı araçlardır.
• RGB Resimler: Bunlar en çok aşina olduğumuz resim türleridir (ör. fotoğraflar). Her pikselin, rengi.
• Paletler: Bunlar boya setleri gibidir. Önceden tanımlanmış renklerden ve metinlerden oluşur.

Bu sayfada, piksel veri değerlerinin ( bir dijital resmin ayrı pikselleri (renk değerleri ve diğer renk değerleri dahil) özellikleri) gösterir ve enlem/boylam değerlerini GeoTIFF ve dosyayı bir TypeScript nesnesinde saklar.

Aşağıdaki kod snippet'i, verileri depoladığımız tür tanımını gösterir. tam olarak anlayabilmelidir. Alanlar ve veri türü, "type" yazın. Bu özel örnekte, tür kontrolüne izin vermeyi seçtik. Böylece tür hatalarını azaltarak kodunuza güvenilirlik ekleyerek sağlar. Birden çok değer döndürecek şekilde verilerin depolanacağı bir tür tanımlayın Örneğin, piksel değerleri ve enlem/boylam sınırlama kutusu gibi.

export interface GeoTiff {
  width: number;
  height: number;
  rasters: Array<number>[];
  bounds: Bounds;
}
solar.ts

Not: TypeScript ve Google Haritalar'ı kullanma ile ilgili kılavuzu okuyun.

Temel işlevler

Kodda, birlikte çalışan çeşitli işlevler vardır:

• renderRGB: Bir RGB GeoTIFF resmi ve isteğe bağlı olarak bir maske alır ( şeffaflık), bir web sitesi tuval öğesi oluşturur, ve zeminde ilgili pikseli renklendirir.
• renderPalette: Tek bir veri katmanı ve bir renk içeren bir GeoTIFF alır GeoTIFF veri değerlerini Paletteki renklerle eşleştirir, palet renklerini kullanarak yeni bir RGB resmi oluşturur ve görüntülemek için renderRGB bir resim.

/**
 * Renders an RGB GeoTiff image into an HTML canvas.
 *
 * The GeoTiff image must include 3 rasters (bands) which
 * correspond to [Red, Green, Blue] in that order.
 *
 * @param  {GeoTiff} rgb   GeoTiff with RGB values of the image.
 * @param  {GeoTiff} mask  Optional mask for transparency, defaults to opaque.
 * @return {HTMLCanvasElement}  Canvas element with the rendered image.
 */
export function renderRGB(rgb: GeoTiff, mask?: GeoTiff): HTMLCanvasElement {
  // Create an HTML canvas to draw the image.
  // https://www.w3schools.com/tags/canvas_createimagedata.asp
  const canvas = document.createElement('canvas');

  // Set the canvas size to the mask size if it's available,
  // otherwise set it to the RGB data layer size.
  canvas.width = mask ? mask.width : rgb.width;
  canvas.height = mask ? mask.height : rgb.height;

  // Since the mask size can be different than the RGB data layer size,
  // we calculate the "delta" between the RGB layer size and the canvas/mask
  // size. For example, if the RGB layer size is the same as the canvas size,
  // the delta is 1. If the RGB layer size is smaller than the canvas size,
  // the delta would be greater than 1.
  // This is used to translate the index from the canvas to the RGB layer.
  const dw = rgb.width / canvas.width;
  const dh = rgb.height / canvas.height;

  // Get the canvas image data buffer.
  const ctx = canvas.getContext('2d')!;
  const img = ctx.getImageData(0, 0, canvas.width, canvas.height);

  // Fill in every pixel in the canvas with the corresponding RGB layer value.
  // Since Javascript doesn't support multidimensional arrays or tensors,
  // everything is stored in flat arrays and we have to keep track of the
  // indices for each row and column ourselves.
  for (let y = 0; y < canvas.height; y++) {
    for (let x = 0; x < canvas.width; x++) {
      // RGB index keeps track of the RGB layer position.
      // This is multiplied by the deltas since it might be a different
      // size than the image size.
      const rgbIdx = Math.floor(y * dh) * rgb.width + Math.floor(x * dw);
      // Mask index keeps track of the mask layer position.
      const maskIdx = y * canvas.width + x;

      // Image index keeps track of the canvas image position.
      // HTML canvas expects a flat array with consecutive RGBA values.
      // Each value in the image buffer must be between 0 and 255.
      // The Alpha value is the transparency of that pixel,
      // if a mask was not provided, we default to 255 which is opaque.
      const imgIdx = y * canvas.width * 4 + x * 4;
      img.data[imgIdx + 0] = rgb.rasters[0][rgbIdx]; // Red
      img.data[imgIdx + 1] = rgb.rasters[1][rgbIdx]; // Green
      img.data[imgIdx + 2] = rgb.rasters[2][rgbIdx]; // Blue
      img.data[imgIdx + 3] = mask // Alpha
        ? mask.rasters[0][maskIdx] * 255
        : 255;
    }
  }

  // Draw the image data buffer into the canvas context.
  ctx.putImageData(img, 0, 0);
  return canvas;
}
visualize.ts

Not: TypeScript ve Google Haritalar'ı kullanma ile ilgili kılavuzu okuyun.

Yardımcı İşlevler

Kodda, 100 milyondan fazla ek etkinleştirmeye sahip olan işlev:

• createPalette: Resimleri renklendirmek için kullanılacak renklerin listesini oluşturur renk kodları içerir.
• colorToRGB: "#FF00FF" gibi bir renk kodunu dönüştürür ve kırmızı, yeşil ve temsil eder.
• normalize, lerp, clamp: Resim için matematiksel yardımcı işlevler işleniyor.

/**
 * Renders a single value GeoTiff image into an HTML canvas.
 *
 * The GeoTiff image must include 1 raster (band) which contains
 * the values we want to display.
 *
 * @param  {GeoTiff}  data    GeoTiff with the values of interest.
 * @param  {GeoTiff}  mask    Optional mask for transparency, defaults to opaque.
 * @param  {string[]} colors  Hex color palette, defaults to ['000000', 'ffffff'].
 * @param  {number}   min     Minimum value of the data range, defaults to 0.
 * @param  {number}   max     Maximum value of the data range, defaults to 1.
 * @param  {number}   index   Raster index for the data, defaults to 0.
 * @return {HTMLCanvasElement}  Canvas element with the rendered image.
 */
export function renderPalette({
  data,
  mask,
  colors,
  min,
  max,
  index,
}: {
  data: GeoTiff;
  mask?: GeoTiff;
  colors?: string[];
  min?: number;
  max?: number;
  index?: number;
}): HTMLCanvasElement {
  // First create a palette from a list of hex colors.
  const palette = createPalette(colors ?? ['000000', 'ffffff']);
  // Normalize each value of our raster/band of interest into indices,
  // such that they always map into a value within the palette.
  const indices = data.rasters[index ?? 0]
    .map((x) => normalize(x, max ?? 1, min ?? 0))
    .map((x) => Math.round(x * (palette.length - 1)));
  return renderRGB(
    {
      ...data,
      // Map each index into the corresponding RGB values.
      rasters: [
        indices.map((i: number) => palette[i].r),
        indices.map((i: number) => palette[i].g),
        indices.map((i: number) => palette[i].b),
      ],
    },
    mask,
  );
}

/**
 * Creates an {r, g, b} color palette from a hex list of colors.
 *
 * Each {r, g, b} value is a number between 0 and 255.
 * The created palette is always of size 256, regardless of the number of
 * hex colors passed in. Inbetween values are interpolated.
 *
 * @param  {string[]} hexColors  List of hex colors for the palette.
 * @return {{r, g, b}[]}         RGB values for the color palette.
 */
export function createPalette(hexColors: string[]): { r: number; g: number; b: number }[] {
  // Map each hex color into an RGB value.
  const rgb = hexColors.map(colorToRGB);
  // Create a palette with 256 colors derived from our rgb colors.
  const size = 256;
  const step = (rgb.length - 1) / (size - 1);
  return Array(size)
    .fill(0)
    .map((_, i) => {
      // Get the lower and upper indices for each color.
      const index = i * step;
      const lower = Math.floor(index);
      const upper = Math.ceil(index);
      // Interpolate between the colors to get the shades.
      return {
        r: lerp(rgb[lower].r, rgb[upper].r, index - lower),
        g: lerp(rgb[lower].g, rgb[upper].g, index - lower),
        b: lerp(rgb[lower].b, rgb[upper].b, index - lower),
      };
    });
}

/**
 * Convert a hex color into an {r, g, b} color.
 *
 * @param  {string} color  Hex color like 0099FF or #0099FF.
 * @return {{r, g, b}}     RGB values for that color.
 */
export function colorToRGB(color: string): { r: number; g: number; b: number } {
  const hex = color.startsWith('#') ? color.slice(1) : color;
  return {
    r: parseInt(hex.substring(0, 2), 16),
    g: parseInt(hex.substring(2, 4), 16),
    b: parseInt(hex.substring(4, 6), 16),
  };
}

/**
 * Normalizes a number to a given data range.
 *
 * @param  {number} x    Value of interest.
 * @param  {number} max  Maximum value in data range, defaults to 1.
 * @param  {number} min  Minimum value in data range, defaults to 0.
 * @return {number}      Normalized value.
 */
export function normalize(x: number, max: number = 1, min: number = 0): number {
  const y = (x - min) / (max - min);
  return clamp(y, 0, 1);
}

/**
 * Calculates the linear interpolation for a value within a range.
 *
 * @param  {number} x  Lower value in the range, when `t` is 0.
 * @param  {number} y  Upper value in the range, when `t` is 1.
 * @param  {number} t  "Time" between 0 and 1.
 * @return {number}    Inbetween value for that "time".
 */
export function lerp(x: number, y: number, t: number): number {
  return x + t * (y - x);
}

/**
 * Clamps a value to always be within a range.
 *
 * @param  {number} x    Value to clamp.
 * @param  {number} min  Minimum value in the range.
 * @param  {number} max  Maximum value in the range.
 * @return {number}      Clamped value.
 */
export function clamp(x: number, min: number, max: number): number {
  return Math.min(Math.max(x, min), max);
}
visualize.ts

Not: TypeScript ve Google Haritalar'ı kullanma ile ilgili kılavuzu okuyun.