理论教育 罗尔夫的KML:一种新型地理信息应用程序的探索

罗尔夫的KML:一种新型地理信息应用程序的探索

时间:2023-06-03 理论教育 版权反馈
【摘要】:Keyhole的日子和4个月前完全不同。罗尔夫到现在依然被认为是全球最好的三维图形超级程序员。罗尔夫在Keyhole负责开发新的EarthViewer客户端应用程序。我已经久仰约翰·罗尔夫的大名。没错,是罗尔夫。当我们都在水池洗手时,罗尔夫瞥了一眼镜子里的我。一种称为Keyhole标记语言的新软件标准将使某个用户能够与其他Keyhole用户共享他在地图上标记的点、线和折线。

罗尔夫的KML:一种新型地理信息应用程序的探索

“我想请大家停一下,听我说几句话。”约翰说,他一边挽起蓝色扣角领衬衫的袖子,一边看了眼手上折起来的手写字条,“我会说得简短些,不过我要做几个介绍。”约翰看上去很放松。2003年6月一个风和日丽的星期五下午,20人的Keyhole团队慢慢走到一块小草坪上,在一棵巨大桉树树荫下的一些廉价塑料椅子上坐下来。马克·奥宾用一台生锈的丙烷烧烤架烤了些波兰香肠和德国酸菜。韦恩·蔡拿出一箱冰镇啤酒,德德·克特曼在折叠桌上摆上纸碟子、各种调味品、从好市多(Costco)超市买的薯片和蘸料。折叠桌是在克雷格列表(Craigslist,一个大型分类广告网站)上找到的赠品。(我敢肯定Keyhole的所有家具和装饰品都是从克雷格列表上买的二手货。)

我开了一瓶Sierra Nevada淡啤酒,在埃德·鲁宾旁的草地上躺下来,伸展四肢,然后碰了碰他的啤酒瓶。“这周干得不错,埃德。”我说。这话有点没头没脑,因这那些天值得举杯庆祝的事情很多。虽然我们并没有完全摆脱困境,但我们已经能看到出路了。Keyhole的日子和4个月前完全不同。

IQT的盈利能力支付方案(earn-out milestones)正在按项目的完成情况向我们付款——有人付钱给我们,让我们把软件做得更好。CNN及其他广播电视公司继续推动Earth Viewer在消费者中的曝光度。我们的核心客户——商业房地产商正在以极快的速度与我们签约,其中许多客户已经订阅了第三年的服务。

Keyhole的Earth Viewer软件正在不断改进:更稳定,更多实用的功能,可获取更多图像数据。除此之外,就像摩尔定律所预测的那样,公司创立四年以来,能运行Earth Viewer的电脑的比例每年都会翻一番。

约翰用他的车钥匙敲了敲他的啤酒瓶,想吸引大家的注意。“让我们开始吧。我们要欢迎几个新人加入我们的团队。巴姆,到这儿来。”布莱恩·麦克伦登(巴姆)现在是Keyhole新的工程副总裁。这是个奇怪的角色转换。毕竟,最初是布莱恩找到约翰领导Keyhole这家拆分出来的新公司,自Keyhole创立以来,布莱恩一直是董事会的成员。在Intrinsic Graphics关门之后,约翰只好劝布莱恩屈就这一角色。

三年前,是Intrinsic Graphics出钱帮助了举步维艰的Keyhole。现在反了过来,Keyhole有钱了。Intrinsic Graphics尽管拥有一批很有才华的工程师,却始终无法找到属于它的市场。游戏开发人员希望能够更好地掌控其高性能的代码,而Intrinsic Graphics未能说服他们采用它价格高昂、考究但有限的解决方案。尽管筹集了超过1500万美元的风险投资资金,Intrinsic Graphics还是倒闭了。而Keyhole还有大量尚未开拓的机遇,对Intrinsic Graphics的最好、最聪明的员工来说,它将是一个软着陆的机会。约翰已经可以赢得Intrinsic Graphics最有才华的工程师了。

那年夏天,他还聘请了Intrinsic Graphics的另一位创始人迈克尔·琼斯。迈克尔是三维计算机图形世界的真正先驱。在硅图公司工作期间,他协助开发了一个用于控制二维和三维图形的渲染应用程序编程接口(API)——OpenGL(这套软件功能是控制英伟达等图形处理器的核心)。技术天赋出众、拥有20多项专利、具有非凡演说才能的迈克尔在大学学习一年后辍学,自学高等数学和计算机科学。当被问及他从哪所大学毕业时,迈克尔只说加州圣迭戈的约翰·亚当斯小学。

约翰·约翰逊加入了Keyhole,他与马克·奥宾和小间近井一起重建了整个Keyhole Earthfusion数据处理工具集。这个工具集成了所有图像和地理数据存取的中心工厂。总的来说,这个核心系统会将数百万张单独的卫星和航拍图像拼接成一个无缝的、经过色彩平衡的镶嵌图,同时针对在线查看优化图像。这个服务器端的创新最初由菲尔·凯斯林创建,是Keyhole真正有专利的独家秘方,它使我们能为成千上万的用户传送一个单一的巨大图像数据库

另外,对Keyhole团队每个人而言非常成功的一件事是,布莱恩和约翰成功地将硅图公司前软件工程师约翰·罗尔夫抢到了手。罗尔夫到现在依然被认为是全球最好的三维图形超级程序员。罗尔夫在Keyhole负责开发新的EarthViewer客户端应用程序。他的技术实力令人敬畏。

我已经久仰约翰·罗尔夫的大名。他留着络腮胡,不爱说话,总穿一双破旧的勃肯拖鞋在办公室里慢悠悠地走,他的棒球帽檐拉得很低,遮住了眼睛,看上去总像在沉思。他总是不知何时来上班或离开,腋下夹着他的笔记本电脑,从我和其他人身边走过,一句话也不说。我们像玩拼图游戏一样拼出了他的详细背景。据说,他来自北卡罗来纳州,曾在北卡罗来纳大学教堂山分校学习计算机科学。据我观察,他平时唯一花钱的地方就是手工打造的直线竞速赛车和市场上速度最快、最新的奔驰车,无论多贵他都会买,然后继续穿着他的人字拖、短裤和破旧的T恤衫开车。

野餐结束几周后,有一次在Keyhole办公室的卫生间里,我感觉有人在小便池附近停下来,站在我旁边。我微微向左边转了一下眼睛,扫了一眼。没错,是罗尔夫。当我们都在水池洗手时,罗尔夫瞥了一眼镜子里的我。

“你不明白这个东西将会多重要吧?”约翰·罗尔夫对我说。他真是在跟我说话吗?

“啊?”我有点惶恐地问。

“KML。”

我当然听负责管理IQT项目的莱内特说过,我们与IQT的协议里有这么一项要求。一种称为Keyhole标记语言(Keyhole Markup Language,KML)的新软件标准将使某个用户能够与其他Keyhole用户共享他在地图上标记的点、线和折线。用户A可以在他的Earth Viewer上标记,然后将这些注释和标记作为KML文件发送给EarthViewer的用户B,而用户B将在看到完全相同的地球视图的同时,还能看到所有相同的注释和相同的观看地球的视角。这将是一个非常强大的东西。

“不,我不知道,罗尔夫。”我回答,抽出一张纸巾。

然后是一阵沉默。我抬头从镜子里看着约翰。他那无时无刻不在的棒球帽遮住了他的目光。他洗完了手,抽了一张纸巾。他把纸巾揉成一团,从镜子里看着我,目光中流露出对我不理解这一共享地理信息新标准的潜在影响的反感。他用比平时大了一点的力量把揉成团的纸巾扔进垃圾桶里,然后走了出去。

事实如此。KML无疑将成为我们软件最重要的改进——将Earth Viewer从单用户应用程序转变为可创建和共享地理信息的协作应用程序。

有了Earth Viewer,房地产经纪人只要简单地在仓库周围画一条线就可以测量竞争对手的位置、地块的面积,甚至仓库的面积。他可以用箭头、点标记地图,代表一个位置或房产的轮廓。现在,有了罗尔夫的KML,这些测量和注释不仅可以储存在一台电脑上,而且可以与其他Keyhole用户共享。KML成了世界各地的Keyhole用户共享他们的数据和他们眼中的世界的标准。它就好比Word文档的.doc文件或Excel的.xls文件。最终,它将为数百万人所使用,而它基本上是由约翰·罗尔夫这名天才工程师完全独立开发的。

麦克伦登、琼斯、约翰逊和罗尔夫对Intrinsic Graphics未能存活下来感到失望。但对Keyhole来说,大家都很高兴能将技术团队扩大一倍。随着这些新资源的加入,Keyhole已经有能力承担新类型的工作、拓展新的行业了,包括使用新的KML数据格式来可视化和共享来自GPS卫星的数据。

由24颗绕地球运行的卫星构成的全球定位系统于20世纪70年代出于军事目的开始实施,最初的需求是定位潜艇和其他军事资产。1991年海湾战争时,伊拉克战区便深深依赖上了GPS,尽管在90年代初,使用GPS系统所需的接收器仍重达50多磅。

1996年,美国总统克林顿指示军方停止降低非军用装置的GPS数据准确性的做法。GPS卫星信号开始对普通消费者开放。这些信号由美国向全球免费提供,由此诞生了一种新型消费电子设备——个人导航GPS接收器。尽管消费级设备的价格高达数百美元,但到2000年,接收器的尺寸已大幅减小,重量降到了3磅以下。

这种新GPS技术的众多用途中的一个是执法。美国各地的警察开始注意到GPS装置的尺寸逐渐减小,于是廉价的新型GPS追踪装置很快得到普及。想知道某个案子里嫌疑人的下落?那你只需偷偷接近他的车,然后在他小轿车的保险杠下或者在他金色的福特F-150皮卡车上放一个带磁性的GPS追踪设备就可以了。圣克拉拉县地方检察官就是这样对待斯科特·彼得森的,他是杀害他怀孕的妻子蕾西的主要犯罪嫌疑人。

彼得森的案子不是在圣克拉拉县审理的,但该县的地方检察官依然对这个案件进行了调查。检察官在通过GPS和地图绘制技术破案方面成了一位思想领导者。他在2003年夏天来到Keyhole,与约翰·汉克和我会面。他拿着从斯科特·彼得森的皮卡上收集来的数据,而且,这位地方检察官的办公室正是EarthViewer的订阅用户。在当时,已经有十几个当地警队成了Keyhole的客户,因为他们已经厌倦了在Esri地图软件里等待重新加载地图视图。

圣克拉拉地方检察官办公室仔细研究了约翰·罗尔夫的新KML标准和早期地图注释工作。在应用程序中,我们将它们称为Earth Viewer地名标注。具体来说,这些结构化数据文件包括纬度和经度、高程设置和视角。这些地名标注文件会告诉Earth Viewer要飞到哪里以及在屏幕上显示哪些内容。Earth Viewer不再只是一张地图,在这张地图上,你可以自由绘制,制作你自己的地图。

这个KML地名标注数据结构与地方检察官从安装在彼得森皮卡上的GPS装置上捕获的数据并没有太大的不同,尽管这些数据中还包括了显示每个纬度、经度位置访问时间的时间戳。

约翰同意从中拿出一些样本数据,看看我们能做些什么。他将这项任务交给了戴维·科恩曼。导入经纬度并将它们变成确切的地名标注对戴维来说简直轻而易举。他只用了几个小时就完成了这项工作。地方检察官现在能够手动点击标注点来查看路线了。但戴维对时间戳产生了兴趣:GPS数据显示了每个纬度和经度组合的时间。通过一些简单的数学运算,他可以测算出速度(计算两点之间的距离和时间差,然后用距离差除以时间差)。如果斯科特·彼得森开车去过哪儿还不能说明他与谋杀有关的话,那他的行车速度肯定可以证明。

在蕾西·彼得森失踪后的几周里,斯科特·彼得森成了主要嫌犯。但调查进行了几个月,仍然没有发现尸体,这让案子变得复杂起来。蕾西失踪后约两周,莫德斯托警方把GPS追踪装置吸在了彼得森的皮卡上。在接下来的几周里,GPS数据显示,彼得森已经回到了伯克利码头。据说圣诞前夜,也就是蕾西失踪的那一天,他曾在伯克利码头钓鱼。(www.daowen.com)

GPS数据——以及戴维的神秘力量——使陪审团能够看到彼得森返回码头后所做的一切。这就是他们看到的:Earth Viewer中以倾斜的视角俯瞰伯克利码头的鸟瞰图,并在前景中用红点表示彼得森的皮卡。地方检察官点击了播放键。在沉痛的静默中,彼得森、法官、陪审团以及整个法庭观看了几段持续几分钟的回放,回放中,彼得森以每小时8英里的平均速度在码头上沿海岸线来回开。

几周后,蕾西和她未出生的儿子康纳·彼得森的尸体被冲上码头附近的岸边。陪审员们不得不自问:当彼得森以每小时8英里的速度调查海岸线时,他可能会在寻找什么?

南加利福尼亚的圣贝纳迪诺县是我们软件的另一个早期使用者,他们选择给他们的森林消防员部署Keyhole,不光因为流式3D体验的速度和交互性,还因为包括GIS专家和普通消防员在内的人都能使用它。消防部门愿意为Earth Viewer的敏捷和简单易用放弃Esri复杂的分析和地图创建功能。

关于向圣贝纳迪诺县出售Keyhole软件,有一点需要特别指出的是,这个县也是Esri总部的所在地。这是一个钻在杰克·丹杰蒙德数十亿美元数字地图巨轮船头的一个钥匙孔[1],而且约翰并不介意向我们的团队指出这一点。我感到,作为Keyhole的领导者,约翰变得越来越自信了。

约翰不介意通过任何必要的手段来吸引更多Esri的客户。2003年夏天,我们申请在圣迭戈举行的Esri用户大会上设立展位(理所当然被拒绝了)。展会将有25000名受过Esri培训的制图师、顾问、集成商和销售代表参加。我们希望能争取到更多Esri的核心GIS客户,但我们也想更多了解Esri为了与Keyhole竞争而开发的新产品。我们的一些客户和潜在客户开始向我们说起一款被Esri销售代表称为Esri ArcGlobe的新产品。他们正在推销的这个新软件既有Keyhole的速度和互动性,又能使用Esri复杂的数据分析工具。别忘了,Esri仍然具有比Keyhole更为先进的工具:热点图、空间影响区域、机队调度的最小距离计算以及犯罪事件报告和分析。如果Esri能够将其数据分析功能与简单快速的可视化工具结合,那么Earth Viewer就会遇到大麻烦。

在听到我们被拒的消息后,约翰决定硬闯Esri用户大会。这个不合常理的策略让我们所有人都感到惊讶。这是一个组织松散的科技初创公司的CEO所做出的明目张胆的举动。约翰要我和他一起去圣迭戈打营销游击战。我带了两箱带着讽刺性标语的T恤衫,上面印着“Keyhole,疯狂的GIS”,还制作并带上了几盒Earth Viewer演示光盘。

我们脖子上戴着用官方挂绳挂着的展会身份牌,不过并不是Esri的展会派发的。在圣迭戈会议中心,我们发现了一个走神的保安,然后飞快地冲进了会议中心。我们进来了。然后呢?约翰和我都不具有真正的不速之客的性格。之后的两个小时里,我们在参展商的展台前走来走去,难为情地向警惕的Esri忠实用户散发我们的东西。

尽管我们的游击营销力量薄弱,但我们确实设法首次看到了被大肆宣传的Esri ArcGlobe。它灵巧,迅速,美观。约翰沉默了,像石头一样僵在那里。我什么都没说,我们惊恐地观看了约30秒的演示。然后我们偷看到了ArcGlobe幕后的秘密:我注意到演示程序是在一台没有接网线,也没有连接到无线网络的电脑上运行的。也就是说,它是在一台单机电脑上运行的,所有数据都存储在本地的硬盘上!这些数据不在服务器上,这意味着他们的地球3D模型和所有数据都仅限于那台电脑。当我向Esri销售代表询问此事时,他尽职地回答:“服务器基础设施仍在优化中。”(我要是他,我也会选这句台词的。)事实是这样的:Esri只是做出了容易做的客户端部分,而不是服务器部分,而服务器才是菲尔·凯斯林完成的真正的工程飞跃,使Keyhole能通过互联网传输大型地图。它只是Esri的又一款单用户工具,和其他Esri工具一样,是仅供事务部门的GIS专业人士使用的。ArcGlobe永远无法同Keyhole竞争。

当天下午晚些时候,约翰离开会议中心,接了一个工作电话。我拿着那个T恤和光盘不断变少的盒子四处转了转,遇到了另一家做演示的公司以及一群同样可疑的商业潜在客户。这家公司的创始人,一个友善的中国人,坐在展厅后方的一张小桌子旁。与会议中心里的大多数与会者不同,他很高兴见到Keyhole的人,还向我展示了他正在做的东西。他是Keyhole的用户。他打开Earth Viewer,飞到了加州的圣何塞。他建了一个KML地名标注的文件夹,在地图上显示为圣何塞市中心一条林荫道上的一串圆点。

然后他给我展示,如果点击地图上的标注点,就会弹出一个信息气泡窗,气泡窗里有一张图片。他告诉我,这张照片正是在地图街道上的某地点拍摄的。我非常惊奇:我从未见过这样的想法。

在弹出的窗口中,在照片旁边还有一个箭头图标,指向不同的方向。他解释说:“你可以点击箭头,它会向你展示四个不同方向的街道图片。”这一体验能让你在Earth Viewer中飞到街道上,单击地图上的图标,然后向任何方向转动来查看该地点的景色。“你是怎么获得这些照片的?”我问。

“我在我的车上安装了四个带GPS的摄像头。”他从他的电脑上找出了一张他的雪佛兰SUV的照片,车顶上的装置像是一个被拆过的突变机器人割草机。“太酷了。”

他进一步解释说,他将继续拍摄圣何塞的街景照片,还和我分享了他拍过的街道的英里数、他驾车拍照的时长和时段、用过的汽油量和设备、所需的人员和车辆、处理照片的软件以及这种产品的市场前景。我一边和他谈话,一边在脑中大概计算了一下。如果他在全球雇上数百名司机和汽车,那么需要很多年才能获得所有这类数据。完成之后,你将不得不从头再做一遍。它在我脑海中马上变成了我听到过的在经济上最可笑的商业创意之一。毫不夸张地说,这将花费数千万美元。呃,不,更正一下,是数亿美元,才能支撑起这样一个计划。

我发现自己正试着乐观看待他的前景,思考能发展这一概念的方法。“或许应该和联合包裹合作?”我建议。从概念上讲,这个想法类似于黄仁勋在Keyhole和英伟达正式开始合作的会议上向约翰提的那个问题,即放大到街道级别时“采用程序化的方法”的概念。我祝他项目顺利,接过了他的名片,然后就走了。

虽然我们的游击式营销有失妥当,但Esri用户大会之行却非常有成效。不久,2003年秋,Esri和杰克·丹杰蒙德意识到Esri ArcGlobe在技术上走入了死胡同,丹杰蒙德与约翰接洽,想与Keyhole合作。他问约翰:Keyhole可以作为Esri创建的数据的前端可视化工具吗?

我们的团队开始研究与Esri的合作方式,包括支持导入Esri的数据文件格式。但约翰也担心,这样会与拥有庞大的销售渠道、大量系统集成商、部署时间和销售周期都很长的大型企业软件公司走得太近。考虑到Keyhole眼前的其他优先事项和需求,约翰并没有非常重视Esri所需的定制工程支持。他对GIS市场采取的立场从2001年我第一次向他提起时就没有动摇过:“我不想被局限住。”

与此同时,在接下来的几个月中,约翰将Keyhole工程方面的人才和资源引向新版本Keyhole 2.0的开发上,新版本预计将于2004年初发布。在速度、测量、注释工具和数据方面,新版本将是公司迈出的重要一步。约翰还继续为Keyhole团队引进人才:韦斯·蒂里、弗朗索瓦·巴伊以及他的孪生兄弟奥利维耶·巴伊。这个团队将负责软件的分叉,所以他们面对的是不同的代码库——一个是面向专业人员的,一个是面向消费者的。我聘请了贾森·凯恩来导入全美交通地图的数字版本。此时,这些地图已经作为KML文件共享了出来,贾森可以将它们导入Keyhole中。市政机构当时正在联系我们,说:“嘿,我们有这些数据。”这是我第一次完全明白了那次在卫生间的短暂交流中约翰·罗尔夫说的是什么。

2004年春,约翰和杰克·丹杰蒙德都参加了在圣安东尼奥举办的一个军事情报展会。杰克·丹杰蒙德在演讲之后找到了约翰。出于策略上的考虑,我打算听听他们的谈话。整个数字地图行业的创造者杰克·丹杰蒙德来到了我们的展位,这真是个大新闻。我非常激动。他穿着破旧的西装,背着破烂的皮挎包,尽管看起来像一个衣着邋遢的官僚,但他确实是那个创造了数字地图的人。

“约翰,我们公司有没有什么地方让你对与我们合作有顾虑?” 丹杰蒙德问。他像林登·约翰逊[2]那样身子前倾,盯着约翰。显然,他对Keyhole在Esri整合问题上的进展速度感到沮丧。很可能他的许多顶级客户都在询问这一进展,包括军事情报界的客户。与此同时,迈尔斯·奥布莱恩仍然在他的CNN节目中使用Earth Viewer报道中东的战事。

“没有,杰克。”约翰紧张地笑着说,“我们正在努力促成这件事。我保证在未来的两三周内再次联系你。”

杰克不知道的是,他来迟了:牌局中现在出现了一张未知牌,而且约翰完全是在打另一套牌,一套不包括Esri的牌。

那时候,我偶尔会骑自行车上班。在加利福尼亚北部地区,一年中的大多数时候都风和日丽,气温往往保持在完美的72华氏度(约22摄氏度)。从帕洛阿尔托开始,我沿着一条有很多指示牌的自行车道骑行6英里,穿过101号公路,路上经过Intuit(一家计算机软件公司)、Sports Page酒吧、计算机历史博物馆、微软以及数十家小型科技初创公司。其中一家初创公司位于一座低矮的二层建筑中,街边高大的红杉树将这栋建筑藏了起来。建筑前有一个不起眼的小标志,上面是公司的名字——谷歌。1999年(Keyhole成立的同一年),谷歌反常地进入了一个大多数人认为已经过度饱和了的市场。我每次穿过公司的停车场时,都会发现有越来越多的汽车在抢车位。

我记得我当时在想,是不是有另一家公司搬进了大楼,但还没有把他们的标志立在外面。我最终决定绕过这条捷径,避开拥挤的停车场,并且再也没有考虑过走这条路。我为什么要考虑它呢?

毕竟,谷歌不做地图。

【注释】

[1]钥匙孔的英文是Keyhole,此处喻指Keyhole公司。——译者注

[2]林登·贝恩斯·约翰逊,1963—1969年担任第36任美国总统。——译者注

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