引言

本教程主要是围绕Cesium这一开源三维框架开展的可视化项目教程。总结一下相关从业经验,如果有什么疑问或更好的见解,欢迎评论、私聊探讨,共同进步。教程依托于vue3前端框架,参考初始化内容:【WebGis开发 - Cesium】三维可视化项目教程—初始化场景

本篇主要讨论如何完成视点管理功能。视点(有的地方也叫收藏点)信息存储了特定视角的相机数据,可以将镜头移动至最佳视角观察三维场景。通常会有以下应用场景:

  • 三维场景的初始化视角,通常情况下三维可视化项目都是针对一个园区、片区、城市等多种范围而立项的。所以针对这些范围设置并保存一个最佳视角是非常重要的。
  • POI点保存视点信息,在一个范围内可能有多个亮点项目或独特建筑,设置POI点时绑定视点信息,通过点选POI点将镜头移动至最佳观察点。
  • 纯收藏功能,把一些项目好看的角度都保存下来并截图,提供汇报工作时演示。

先看效果:

在这里插入图片描述


一、基础功能探索

1. 镜头视角获取

在初始化Cesium场景后,通常会设置全局变量 viewer。我们通过 viewer.camera 来获取镜头信息。主要获取 positionheadingpitchroll 这四个属性:

  • position,笛卡尔坐标系下的相机位置坐标。
  • heading,表示左右摇头。
  • pitch,表示上下点头。
  • roll,表示左右歪头。一般情况下,为了减少用户眩晕感,将roll值默认为0。
{
	position:{
    	"x": -2392730.83864336,
    	"y": 5412946.353618708,
    	"z": 2439801.3235747567
	},
	heading: 6.283185307179586,
	pitch: -1.5695637657002988,
	roll: 0,
	// 其他信息
}

2. 镜头视角移动

这里使用 viewer.cameraflyTo 方法,控制视角移动至特定视角。

主要使用到两个参数:

  • destination,接收一个笛卡尔坐标系的x、y、z三参数对象。表示镜头目标坐标点。
  • orientation,偏航角(heading)、俯仰角(pitch)和倾斜角(roll)属性的对象,或包含方向(direction )和向上(up)属性的对象。一般使用前者。
  • 其他属性通过查阅cesium api示例研究。
  viewer.camera.flyTo({
    destination: {
      x: -2392668.884812449,
      y: 5404950.676815235,
      z: 2436590.0523108398,
    },
    orientation: {
      heading: 6.283185307179586,
      pitch: -1.5695637656997583,
      roll: 0,
    },
  });

至此你已经可以获取镜头数据以及控制镜头移动了。


二、进一步封装代码

先理清楚使用场景,需要一个获取视角的方法,一个设置视角的方法,最好可以告诉用户视角移动完成。

1. 封装hooks函数

解释下封装函数的内容

  • 设置 currentView 变量 ,用作响应式的赋值当前选中视点信息。
  • 设置 isFlying 变量,用于给定视角移动的标识。利用这一标识,可以规避一些误操作。
  • getView 函数,获取当前视角的镜头信息。只保留需要的部分,并返回字符串形式数据,用于业务存储数据
  • setView 函数,设置视角,返回promise对象。使用链式调用或者await,可以更方便的获得移动完成的时间点,方便进行下一步操作。同时支持自定义移动周期以及运动的缓动函数。
  • 其他参数在后续的深入研究后,结合业务场景判断是否需要集成到当前hooks函数中。

src/hooks 目录下添加 useViewManager.js 文件

import { ref } from "vue";

export const useViewManager = () => {
  // 当前获取的视点信息
  const currentView = ref(null);
  // 是否在视角移动过程中
  const isFlying = ref(false);
  /**
   * @description: 获取当前视点信息
   * @return { string } 返回当前视点信息,使用JSON.stringify转换为字符串
   */
  const getView = () => {
    const cameraData = viewer.camera;
    currentView.value = JSON.stringify({
      destination: cameraData.position.clone(),
      orientation: {
        heading: cameraData.heading,
        pitch: cameraData.pitch,
        roll: cameraData.roll,
      },
    });
    return currentView.value;
  };
  /**
   * @description: 设置视角
   * @param {*} view 视点信息,由getView方法获取的字符串
   * @param {*} duration 移动时间
   * @param {*} easingFunction 缓动函数
   * @return {*}
   */
  const setView = (view, duration = 1.5, easingFunction) => {
    return new Promise((resolve, reject) => {
      isFlying.value = true;
      const cameraData = JSON.parse(view);
      viewer.camera.flyTo({
        ...cameraData,
        duration,
        complete: () => {
          isFlying.value = false;
          resolve(true);
        },
        cancel: () => {
          isFlying.value = false;
          reject(false);
        },
        // 缓动函数枚举值参考链接: https://cesium.com/learn/cesiumjs/ref-doc/EasingFunction.html?classFilter=EasingFunction
        // 你也可以自己编写缓动函数,注意函数返回值在[0,1]区间内即可。
        easingFunction: easingFunction || Cesium.EasingFunction.LINEAR_NONE,
      });
    });
  };
  return {
    currentView,
    isFlying,
    getView,
    setView,
  };
};

2. 如何使用该hooks函数

以下为最基础的使用方式,通过两个点击按钮去获取、设置视角。在业务中注意结合数据存储、获取等操作,灵活使用。

<script setup>
import { useViewManager } from "@/hooks/useViewManager.js";
const { getView, setView, currentView, isFlying } = useViewManager();
let viewData = "";
// 获取视角点击事件
const getCamera = () => {
  viewData = getView();
};
// 设置视角点击事件
const setCamera = () => {
  setView(viewData , 2).then((res) => {
    console.log("fly complete ", res);
    // 执行其他操作
  });
};

// 设置视角点击事件(同步)
const setCameraSync = async () => {
  await setView(viewData , 2);
  console.log("fly complete ");
  // 执行其他操作
};
</script>

三、总结

本篇主要介绍了如何利用 viewer.cameraflyTo 完成了视点管理模块必备功能的hooks函数封装。完整的视点管理还需结合后台数据存储,业务数据绑定等等复杂逻辑,这就需要你自行判断如何将本篇的hooks函数应用到业务中去。

视点管理或是视角控制,是三维可视化项目中的重点功能。这个功能优化好了,可以让项目操作起来更加丝滑令人舒适。有一些可以探索优化的点:

  • 飞行路径的修正,目前是由cesium框架默认计算的飞行路径,没有进行人为干预,可以尝试 maximumHeightpitchAdjustHeightflyOverLongitudeflyOverLongitudeWeight 这几个参数去优化路径。
  • 飞行缓动效果优化,通过尝试 easingFunction 自行编写缓动函数,优化飞行速度。
  • 感兴趣可以一起讨论研究下。

再接再厉~

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