代码编织梦想

Cesium学习笔记

Cesium是一个基于JavaScript的开源框架,可用于在浏览器中绘制3D的地球,并在其上绘制地图(支持多种格式的瓦片服务),该框架不需要任何插件支持,但是浏览器必须支持WebGL。

Cesium支持多种数据可视化方式,可以绘制各种几何图形、导入图片,甚至3D模型。同时,Cesium还支持基于时间轴的动态数据展示,例如,我们可以用它绘制卫星运行轨迹。

Cesium HelloWorld

下面的例子在浏览器中显示一个太空背景、具有地图覆盖的3D地球:

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<!DOCTYPE html>

<html lang="en">

<head>

<meta charset="utf-8">

<meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="IE=Edge,chrome=1">

<meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1, maximum-scale=1, minimum-scale=1, user-scalable=no">

<title>Cesium Example</title>

<script src="Cesium-1.7.1/Build/CesiumUnminified/Cesium.js"></script>

<link rel="stylesheet" type="text/css" href="Cesium-1.7.1/Build/CesiumUnminified/Widgets/widgets.css"></link>

<style>

html,body,#cesiumContainer {

    width: 100%;

    height: 100%;

    margin: 0;

    padding: 0;

    overflow: hidden;

}

</style>

</head>

<body>

    <div id="cesiumContainer"></div>

    <script type="text/javascript" src="index.js"></script>

</body>

</html>


index.js

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var viewer = new Cesium.Viewer( 'cesiumContainer', {

    animation : false,//是否创建动画小器件,左下角仪表

    baseLayerPicker : false,//是否显示图层选择器

    fullscreenButton : false,//是否显示全屏按钮

    geocoder : false,//是否显示geocoder小器件,右上角查询按钮

    homeButton : false,//是否显示Home按钮

    infoBox : false,//是否显示信息框

    sceneModePicker : false,//是否显示3D/2D选择器

    selectionIndicator : false,//是否显示选取指示器组件

    timeline : false,//是否显示时间轴

    navigationHelpButton : false,//是否显示右上角的帮助按钮

    scene3DOnly : true,//如果设置为true,则所有几何图形以3D模式绘制以节约GPU资源

    clock : new Cesium.Clock(),//用于控制当前时间的时钟对象

    selectedImageryProviderViewModel : undefined,//当前图像图层的显示模型,仅baseLayerPicker设为true有意义

    imageryProviderViewModels : Cesium.createDefaultImageryProviderViewModels(),//可供BaseLayerPicker选择的图像图层ProviderViewModel数组

    selectedTerrainProviderViewModel : undefined,//当前地形图层的显示模型,仅baseLayerPicker设为true有意义

    terrainProviderViewModels : Cesium.createDefaultTerrainProviderViewModels(),//可供BaseLayerPicker选择的地形图层ProviderViewModel数组

    imageryProvider : new Cesium.OpenStreetMapImageryProvider( {

        credit :'',

        url : '//192.168.0.89:5539/planet-satellite/'

    } ),//图像图层提供者,仅baseLayerPicker设为false有意义

    terrainProvider : new Cesium.EllipsoidTerrainProvider(),//地形图层提供者,仅baseLayerPicker设为false有意义

    skyBox : new Cesium.SkyBox({

        sources : {

          positiveX : 'Cesium-1.7.1/Skybox/px.jpg',

          negativeX : 'Cesium-1.7.1/Skybox/mx.jpg',

          positiveY : 'Cesium-1.7.1/Skybox/py.jpg',

          negativeY : 'Cesium-1.7.1/Skybox/my.jpg',

          positiveZ : 'Cesium-1.7.1/Skybox/pz.jpg',

          negativeZ : 'Cesium-1.7.1/Skybox/mz.jpg'

        }

    }),//用于渲染星空的SkyBox对象

    fullscreenElement : document.body,//全屏时渲染的HTML元素,

    useDefaultRenderLoop : true,//如果需要控制渲染循环,则设为true

    targetFrameRate : undefined,//使用默认render loop时的帧率

    showRenderLoopErrors : false,//如果设为true,将在一个HTML面板中显示错误信息

    automaticallyTrackDataSourceClocks : true,//自动追踪最近添加的数据源的时钟设置

    contextOptions : undefined,//传递给Scene对象的上下文参数(scene.options)

    sceneMode : Cesium.SceneMode.SCENE3D,//初始场景模式

    mapProjection : new Cesium.WebMercatorProjection(),//地图投影体系

    dataSources : new Cesium.DataSourceCollection()

    //需要进行可视化的数据源的集合

} );

var scene = viewer.scene;

var canvas = viewer.canvas;

var clock = viewer.clock;

var camera = viewer.scene.camera;

var entities = viewer.entities;

可以加快时间的运行,并且模拟日光照射效果:

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//加快时钟的运行

clock.multiplier = 0.1 * 60 * 60;

//阳光照射区域高亮

scene.globe.enableLighting = true;

通过以下代码,可以设置镜头位置与指向,Cesium的Camera对象提供了多种操控镜头的方法:

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//设置镜头位置与方向

camera.setView( {

    //镜头的经纬度、高度。镜头默认情况下,在指定经纬高度俯视(pitch=-90)地球

    position : Cesium.Cartesian3.fromDegrees( 116.3, 39.9, 100000000 ),//北京100000公里上空

    //下面的几个方向正好反映默认值

    heading : Cesium.Math.toRadians( 0 ),

    pitch : Cesium.Math.toRadians( -90 ),

    roll : Cesium.Math.toRadians( 0 )

} );

//让镜头飞行(动画)到某个地点和方向

setTimeout( function()

{

    camera.flyTo( {

        destination : Cesium.Cartesian3.fromDegrees( 116, 15, 6000000 ),

        orientation : {

            heading : Cesium.Math.toRadians( -15 ),

            pitch : Cesium.Math.toRadians( -65 ),

            roll : Cesium.Math.toRadians( 0 )

        },

        duration : 3,//动画持续时间

        complete : function()//飞行完毕后执行的动作

        {

            addEntities();

        }

    } );

}, 1000 );

//监听键盘事件,用于平移或者旋转镜头

var ellipsoid = scene.globe.ellipsoid;

canvas.onclick = function()

{

    canvas.focus();

};

var flags = {

    looking : false,

    rotateLeft : false,

    rotateRight : false,

    moveUp : false,

    moveDown : false,

    moveLeft : false,

    moveRight : false

};

var handler = new Cesium.ScreenSpaceEventHandler( canvas );

function getFlagForKeyCode( keyCode )

{

    switch ( keyCode )

    {

        case 'W'.charCodeAt( 0 ) : //向下平移镜头

            return 'moveDown';

        case 'S'.charCodeAt( 0 ) : //向上平移镜头

            return 'moveUp';

        case 'A'.charCodeAt( 0 ) : //向右平移镜头

            return 'moveRight';

        case 'D'.charCodeAt( 0 ) : //向左平移镜头

            return 'moveLeft';

        case 'Q'.charCodeAt( 0 ) : //向右旋转镜头

            return 'rotateRight';

        case 'E'.charCodeAt( 0 ) : //向左旋转镜头

            return 'rotateLeft';

        default :

            return undefined;

    }

}

document.addEventListener( 'keydown', function( e )

{

    var flagName = getFlagForKeyCode( e.keyCode );

    if ( typeof flagName !== 'undefined' )

    {

        flags[flagName] = true;

    }

}, false );

document.addEventListener( 'keyup', function( e )

{

    var flagName = getFlagForKeyCode( e.keyCode );

    if ( typeof flagName !== 'undefined' )

    {

        flags[flagName] = false;

    }

}, false );

viewer.clock.onTick.addEventListener( function( clock )

{

    var cameraHeight = ellipsoid.cartesianToCartographic( camera.position ).height;

    var moveRate = cameraHeight / 100.0;

    if ( flags.rotateLeft )

    {

        camera.rotateLeft( 0.01 );

    }

    if ( flags.rotateRight )

    {

        camera.rotateRight( 0.01 );

    }

    if ( flags.moveUp )

    {

        camera.moveUp( moveRate );

    }

    if ( flags.moveDown )

    {

        camera.moveDown( moveRate );

    }

    if ( flags.moveLeft )

    {

        camera.moveLeft( moveRate );

    }

    if ( flags.moveRight )

    {

        camera.moveRight( moveRate );

    }

} );

可以添加若干实体,实体可以用于组织多个可视化对象,下面的例子模拟了卫星波束的覆盖范围:

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/**

* 根据偏移量计算目标点经纬度

* @param {} start  起始点经纬度数组,单位度

* @param {} offset 东北方向的偏移量,单位米

* @param {} 目标点经纬度数组,单位度

*/

function offsetToLongLat( start, offset )

{

    var er = 6378137;

    var lat = parseFloat( start[1] );

    var lon = parseFloat( start[0] );

    var dn = parseFloat( offset[1] );

    var de = parseFloat( offset[0] );

    dLat = dn / er;

    var pi = Math.PI;

    var dLon = de / ( er * Math.cos( pi * lat / 180 ) )

    return [

        lon + dLon * 180 / pi, lat + dLat * 180 / pi

    ];

}

/**

* 通过绘制三角形模拟卫星光束效果

* @param {} entities 实体集

* @param {} stltPos 卫星三维坐标数组

* @param {} points 地面点

* @param {} color CSS颜色代码,例如#FF0000

*/

function lightShinePolygon( entities, stltPos, points, color )

{

    for ( var i = 0; i < points.length; i += 2 )

    {

        var array = [

            stltPos[0], stltPos[1], stltPos[2], points[i], points[i + 1], 0

        ];

        if ( i + 2 == points.length )

        {

            array.push( points[0] );

            array.push( points[1] );

        }

        else

        {

            array.push( points[i + 2] );

            array.push( points[i + 3] );

        }

        array.push( 0 );

        entities.add( {

            polygon : {

                hierarchy : Cesium.Cartesian3.fromDegreesArrayHeights( array ),

                perPositionHeight : true,

                outline : false,

                material : Cesium.Color.fromAlpha( Cesium.Color.fromCssColorString( color ), .1 )

            }

        } );

    }

}

/**

* 添加实体

*/

function addEntities()

{

    //卫星一

    {

        var stltPos = [

            110.0, 40.0, 2500000

        ];

        entities.add( {

            position : Cesium.Cartesian3.fromDegrees.apply( this, stltPos ),

            billboard : {

                image : 'images/satellite-1.png',

                horizontalOrigin : Cesium.HorizontalOrigin.CENTER,

                verticalOrigin : Cesium.VerticalOrigin.BOTTOM, //垂直方向位置计算基准设为底部,默认中心

                width : 92,

                height : 36

            }

        } );

        //一个多边形覆盖范围

        {

            var color = '#FF0000';

            //模拟光照效果的若干多边形

            var points = [

                100, 48, 110, 40, 115, 40, 120, 43, 120, 55

            ];

            lightShinePolygon( entities, stltPos, points, color );

            //地面多边形

            entities.add( {

                polygon : {

                    hierarchy : Cesium.Cartesian3.fromDegreesArray( points ),

                    outline : true,

                    outlineColor : Cesium.Color.fromAlpha( Cesium.Color.fromCssColorString( color ), .4 ),

                    material : Cesium.Color.fromAlpha( Cesium.Color.fromCssColorString( color ), .3 )

                }

            } );

        }

        //一个圆形覆盖范围

        {

            var r = 600000;//半径

            var color = '#0000FF';

            //圆心

            var ecLong = 110.0;

            var ecLat = 30.0;

            var ec = Cesium.Cartesian3.fromDegrees( ecLong, ecLat, 0 );

            //模拟光照效果的若干多边形

            var points = [];

            for ( var i = 0; i < 360; i += 30 )

            {

                var coord = offsetToLongLat( [

                    ecLong, ecLat

                ], [

                    Math.cos( Math.PI * i / 180 ) * r, Math.sin( Math.PI * i / 180 ) * r

                ] );

                points.push( coord[0] );

                points.push( coord[1] );

            }

            lightShinePolygon( entities, stltPos, points, color );

            //圆

            viewer.entities.add( {

                position : ec,

                ellipse : {

                    semiMinorAxis : r,

                    semiMajorAxis : r,

                    height : 0.0,

                    outline : true,

                    outlineColor : Cesium.Color.fromAlpha( Cesium.Color.fromCssColorString( color ), .4 ),

                    material : Cesium.Color.fromAlpha( Cesium.Color.fromCssColorString( color ), .3 )

                }

            } );

        }

    }

}

空间数据可视化

Cesium提供Entity API来绘制空间数据,例如点、标记、标签、线、3D模型、形状、立体形状(volume)。

Entity API简介

Cesium提供两类API:

  1. 面向图形开发人员的底层API,通常称为“Primitive API”。该API暴露最小限度的抽象,使用图形学术语,具有很大的灵活性,需要具有图形学编程的知识
  2. 高级别的数据驱动的API,称为“Entity API”。该API使用一致性设计的、高级别的对象来管理一组相关性的可视化对象,其底层使用Primitive API

下面是Entity API的简单例子,用红色半透明区域标记出美国怀俄明州:

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var viewer = new Cesium.Viewer('cesiumContainer'); //创建一个查看器(Viewer widget)

var wyoming = viewer.entities.add({  //添加一个实体,仅需要传递一个简单JSON对象,返回值是一个Entity对象

  name : 'Wyoming',

  polygon : {

    hierarchy : Cesium.Cartesian3.fromDegreesArray([//一组地理坐标

                              -109.080842,45.002073,

                              -105.91517,45.002073,

                              -104.058488,44.996596,

                              -104.053011,43.002989,

                              -104.053011,41.003906,

                              -105.728954,40.998429,

                              -107.919731,41.003906,

                              -109.04798,40.998429,

                              -111.047063,40.998429,

                              -111.047063,42.000709,

                              -111.047063,44.476286,

                              -111.05254,45.002073]),

    material : Cesium.Color.RED.withAlpha(0.5), //材质

    outline : true, //是否显示轮廓

    outlineColor : Cesium.Color.BLACK //轮廓的颜色

  }

});

viewer.zoomTo(wyoming);//缩放、平移视图使实体可见 

形状与立体(Shapes and Volumes)

支持的形状与立体列表

形状  代码示例
立方体
(Boxes)

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var blueBox = viewer.entities.add({

    name : 'Blue box',

     //中心的位置

    position: Cesium.Cartesian3.fromDegrees(-114.0, 40.0, 300000.0),

    box : {

        //长宽高

        dimensions : new Cesium.Cartesian3(400000.0, 300000.0, 500000.0),

        material : Cesium.Color.BLUE

    }

});

var redBox = viewer.entities.add({

    name : 'Red box with black outline',

    position: Cesium.Cartesian3.fromDegrees(-107.0, 40.0, 300000.0),

    box : {

        dimensions : new Cesium.Cartesian3(400000.0, 300000.0, 500000.0),

        material : Cesium.Color.RED,

        outline : true, //显示轮廓

        outlineColor : Cesium.Color.BLACK

    }

});

var outlineOnly = viewer.entities.add({

    name : 'Yellow box outline',

    position: Cesium.Cartesian3.fromDegrees(-100.0, 40.0, 300000.0),

    box : {

        dimensions : new Cesium.Cartesian3(400000.0, 300000.0, 500000.0),

        fill : false,  //不显示填充

        outline : true,

        outlineColor : Cesium.Color.YELLOW

    }

});

圆和椭圆
(Circles Ellipses)

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var viewer = new Cesium.Viewer('cesiumContainer');

//浮空的绿色圆形

var greenCircle = viewer.entities.add({

    position: Cesium.Cartesian3.fromDegrees(-111.0, 40.0, 150000.0),

    name : 'Green circle at height',

    ellipse : {

        semiMinorAxis : 300000.0,

        semiMajorAxis : 300000.0,

        height: 200000.0, //浮空

        material : Cesium.Color.GREEN

    }

});

//红色椭圆形,位于地表,带轮廓

var redEllipse = viewer.entities.add({

    //不带高度

    position: Cesium.Cartesian3.fromDegrees(-103.0, 40.0),

    name : 'Red ellipse on surface with outline',

    ellipse : {

        semiMinorAxis : 250000.0,

        semiMajorAxis : 400000.0,

        material : Cesium.Color.RED.withAlpha(0.5),

        outline : true,

        outlineColor : Cesium.Color.RED

    }

});

//蓝色椭圆柱,旋转了角度

var blueEllipse = viewer.entities.add({

    position: Cesium.Cartesian3.fromDegrees(-95.0, 40.0, 100000.0),

    name : 'Blue translucent, rotated, and extruded ellipse',

    ellipse : {

        semiMinorAxis : 150000.0,

        semiMajorAxis : 300000.0,

        extrudedHeight : 200000.0,  //拉伸

        rotation : Cesium.Math.toRadians(45), //旋转

        material : Cesium.Color.BLUE.withAlpha(0.7),

        outline : true

    }

});

viewer.zoomTo(viewer.entities);

走廊
(Corridor)

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var redCorridor = viewer.entities.add({

    name : 'Red corridor on surface with rounded corners and outline',

    corridor : {

        positions : Cesium.Cartesian3.fromDegreesArray([

                                                        -100.0, 40.0,

                                                        -105.0, 40.0,

                                                        -105.0, 35.0

                                                    ]),

                                                    width : 200000.0,

        material : Cesium.Color.RED.withAlpha(0.5),

        outline : true,

        outlineColor : Cesium.Color.RED

    }

});

var greenCorridor = viewer.entities.add({

    name : 'Green corridor at height with mitered corners',

    corridor : {

        positions : Cesium.Cartesian3.fromDegreesArray(

        [    -90.0, 40.0,

             -95.0, 40.0,

             -95.0, 35.0

        ]),

        height: 100000.0,

        width : 200000.0,

        cornerType: Cesium.CornerType.MITERED,

        material : Cesium.Color.GREEN

    }

});

var blueCorridor = viewer.entities.add({

    name : 'Blue extruded corridor with beveled corners and outline',

    corridor : {

        positions : Cesium.Cartesian3.fromDegreesArray(

        [    80.0, 40.0,

             -85.0, 40.0,

             -85.0, 35.0

        ]),

        height : 200000.0,

        extrudedHeight : 100000.0,

        width : 200000.0,

        cornerType: Cesium.CornerType.BEVELED,

        material : Cesium.Color.BLUE.withAlpha(0.5),

        outline : true,

        outlineColor : Cesium.Color.BLUE

    }

});

圆柱和圆锥
(Cylinder Cones)
 

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var greenCylinder = viewer.entities.add({

    name : 'Green cylinder with black outline',

    position: Cesium.Cartesian3.fromDegrees(-100.0, 40.0, 200000.0),

    cylinder : { //圆柱

        length : 400000.0,

        topRadius : 200000.0,

        bottomRadius : 200000.0,

        material : Cesium.Color.GREEN,

        outline : true,

        outlineColor : Cesium.Color.DARK_GREEN

    }

});

var redCone = viewer.entities.add({

    name : 'Red cone',

    position: Cesium.Cartesian3.fromDegrees(-105.0, 40.0, 200000.0),

    cylinder : {//圆锥

        length : 400000.0,

        topRadius : 0.0,

        bottomRadius : 200000.0,

        material : Cesium.Color.RED

    }

});

多边形
(Polygons)

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var redPolygon = viewer.entities.add({

    name : '贴着地表的多边形',

    polygon : {

        hierarchy : Cesium.Cartesian3.fromDegreesArray([-115.0, 37.0,

                                                        -115.0, 32.0,

                                                        -107.0, 33.0,

                                                        -102.0, 31.0,

                                                        -102.0, 35.0]),

        material : Cesium.Color.RED

    }

});

var greenPolygon = viewer.entities.add({

    name : '绿色拉伸多边形',

    polygon : {

        hierarchy : Cesium.Cartesian3.fromDegreesArray([-108.0, 42.0,

                                                        -100.0, 42.0,

                                                        -104.0, 40.0]),

        extrudedHeight: 500000.0,

        material : Cesium.Color.GREEN

    }

});

var orangePolygon = viewer.entities.add({

    name : '每个顶点具有不同拉伸高度的橘色多边形',

    polygon : {

        hierarchy : Cesium.Cartesian3.fromDegreesArrayHeights(

            [-108.0, 25.0, 100000,

             -100.0, 25.0, 100000,

             -100.0, 30.0, 100000,

             -108.0, 30.0, 300000]),

        extrudedHeight: 0,

        perPositionHeight : true,

        material : Cesium.Color.ORANGE,

        outline : true,

        outlineColor : Cesium.Color.BLACK

    }

});

var bluePolygon = viewer.entities.add({

    name : '具有挖空效果的蓝色多边形',

    polygon : {

        hierarchy : {

            positions : Cesium.Cartesian3.fromDegreesArray(

                [-99.0, 30.0,

                 -85.0, 30.0,

                 -85.0, 40.0,

                 -99.0, 40.0]),

            holes : [{

                positions : Cesium.Cartesian3.fromDegreesArray([

                    -97.0, 31.0,

                    -97.0, 39.0,

                    -87.0, 39.0,

                    -87.0, 31.0

                ]),

                holes : [{

                    positions : Cesium.Cartesian3.fromDegreesArray([

                        -95.0, 33.0,

                        -89.0, 33.0,

                        -89.0, 37.0,

                        -95.0, 37.0

                    ]),

                    holes : [{

                        positions : Cesium.Cartesian3.fromDegreesArray([

                            -93.0, 34.0,

                            -91.0, 34.0,

                            -91.0, 36.0,

                            -93.0, 36.0

                        ])

                    }]

                }]

            }]

        },

        material : Cesium.Color.BLUE,

        outline : true,

        outlineColor : Cesium.Color.BLACK

    }

});

多段线
(Polylines)

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var redLine = viewer.entities.add({

    name : '沿着地球表面的红线',

    polyline : {

        positions : Cesium.Cartesian3.fromDegreesArray(

            [-75, 35,

             -125, 35]),

        width : 5,

        material : Cesium.Color.RED

    }

});

var glowingLine = viewer.entities.add({

    name : '具有发光效果的线',

    polyline : {

        positions : Cesium.Cartesian3.fromDegreesArray(

            [-75, 37, -125, 37]

        ),

        width : 10,

        material : new Cesium.PolylineGlowMaterialProperty({

            glowPower : 0.2,

            color : Cesium.Color.BLUE

        })

    }

});

var orangeOutlined = viewer.entities.add({

    name : '具有一定高度的线',

    polyline : {

        positions : Cesium.Cartesian3.fromDegreesArrayHeights(

            [-75, 39, 250000,-125, 39, 250000]

        ),

        width : 5,

        material : new Cesium.PolylineOutlineMaterialProperty({

            color : Cesium.Color.ORANGE,

            outlineWidth : 2,

            outlineColor : Cesium.Color.BLACK

        })

    }

});

var yellowLine = viewer.entities.add({

    name : '不贴着地表的线',

    polyline : {

        positions : Cesium.Cartesian3.fromDegreesArrayHeights(

            [-75, 43, 500000,-125, 43, 500000]

        ),

        width : 3,

        followSurface : false,  //是否贴着地表

        material : Cesium.Color.PURPLE

    }

});

多段线体
(Polyline Volumes)

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var viewer = new Cesium.Viewer('cesiumContainer');

function computeCircle(radius) {

    var positions = [];

    for (var i = 0; i < 360; i++) {

        var radians = Cesium.Math.toRadians(i);

        positions.push(new Cesium.Cartesian2(

            radius * Math.cos(radians), radius * Math.sin(radians)));

    }

    return positions;

}

function computeStar(arms, rOuter, rInner) {

    var angle = Math.PI / arms;

    var length = 2 * arms;

    var positions = new Array(length);

    for (var i = 0; i < length; i++) {

        var r = (i % 2) === 0 ? rOuter : rInner;

        positions[i] = new Cesium.Cartesian2(

            Math.cos(i * angle) * r, Math.sin(i * angle) * r);

    }

    return positions;

}

var redTube = viewer.entities.add({

    name : 'Red tube with rounded corners',

    polylineVolume : {

        positions : Cesium.Cartesian3.fromDegreesArray(

            [-85.0, 32.0,

             -85.0, 36.0,

             -89.0, 36.0]),

        shape : computeCircle(60000.0),

        material : Cesium.Color.RED

    }

});

var greenBox = viewer.entities.add({

    name : 'Green box with beveled corners and outline',

    polylineVolume : {

        positions : Cesium.Cartesian3.fromDegreesArrayHeights(

            [-90.0, 32.0, 0.0,

             -90.0, 36.0, 100000.0,

             -94.0, 36.0, 0.0]),

        shape :[new Cesium.Cartesian2(-50000, -50000),

                new Cesium.Cartesian2(50000, -50000),

                new Cesium.Cartesian2(50000, 50000),

                new Cesium.Cartesian2(-50000, 50000)],

        cornerType : Cesium.CornerType.BEVELED,

        material : Cesium.Color.GREEN,

        outline : true,

        outlineColor : Cesium.Color.BLACK

    }

});

var blueStar = viewer.entities.add({

    name : 'Blue star with mitered corners and outline',

    polylineVolume : {

        positions : Cesium.Cartesian3.fromDegreesArrayHeights(

            [-95.0, 32.0, 0.0,

             -95.0, 36.0, 100000.0,

             -99.0, 36.0, 200000.0]),

        shape : computeStar(7, 70000, 50000),

        cornerType : Cesium.CornerType.MITERED,

        material : Cesium.Color.BLUE,

        outline : true,

        outlineColor : Cesium.Color.BLACK

    }

});

viewer.zoomTo(viewer.entities);

矩形
(Rectangles)

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//红色矩形

var redRectangle = viewer.entities.add({

    name : 'Red translucent rectangle with outline',

    rectangle : {

        coordinates : Cesium.Rectangle.fromDegrees(-110.0, 20.0, -80.0, 25.0),

        material : Cesium.Color.RED.withAlpha(0.5),

        outline : true,

        outlineColor : Cesium.Color.RED

    }

});

//绿色旋转、拉伸的矩形

var greenRectangle = viewer.entities.add({

    name : 'Green translucent, rotated, and extruded rectangle',

    rectangle : {

        coordinates : Cesium.Rectangle.fromDegrees(-100.0, 30.0, -90.0, 40.0),

        material : Cesium.Color.GREEN.withAlpha(0.5),

        rotation : Cesium.Math.toRadians(45),

        extrudedHeight : 300000.0,

        height : 100000.0,

        outline : true,

        outlineColor : Cesium.Color.GREEN

    }

});

球和椭球
(Spheres Ellipsoids)
 

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var blueEllipsoid = viewer.entities.add({

    name : 'Blue ellipsoid',

    position: Cesium.Cartesian3.fromDegrees(-114.0, 40.0, 300000.0),

    ellipsoid : {

        //可以指定三个轴的半径

        radii : new Cesium.Cartesian3(200000.0, 200000.0, 300000.0),

        material : Cesium.Color.BLUE

    }

});

var redSphere = viewer.entities.add({

    name : 'Red sphere with black outline',

    position: Cesium.Cartesian3.fromDegrees(-107.0, 40.0, 300000.0),

    ellipsoid : {

        //正球体

        radii : new Cesium.Cartesian3(300000.0, 300000.0, 300000.0),

        material : Cesium.Color.RED,

        outline : true,

        outlineColor : Cesium.Color.BLACK

    }

});

var outlineOnly = viewer.entities.add({

    name : 'Yellow ellipsoid outline',

    position: Cesium.Cartesian3.fromDegrees(-100.0, 40.0, 300000.0),

    ellipsoid : {

        radii : new Cesium.Cartesian3(200000.0, 200000.0, 300000.0),

        fill : false,

        outline : true,

        outlineColor : Cesium.Color.YELLOW,

        slicePartitions : 24, //横向切割线

        stackPartitions : 36  //纵向切割线

    }

});


(Walls)

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//东西方向的横墙

var redWall = viewer.entities.add({

    name : 'Red wall at height',

    wall : {

        positions : Cesium.Cartesian3.fromDegreesArrayHeights(

             [-115.0, 44.0, 200000.0,//坐标点

              -90.0, 44.0, 200000.0]

        ),

        minimumHeights : [100000.0, 100000.0], //按坐标点的最小高度数组

        material : Cesium.Color.RED

    }

});

//四边围墙

var greenWall = viewer.entities.add({

    name : 'Green wall from surface with outline',

    wall : {

        positions : Cesium.Cartesian3.fromDegreesArrayHeights(

            [-107.0, 43.0, 100000.0,

             -97.0, 43.0, 100000.0,

             -97.0, 40.0, 100000.0,

             -107.0, 40.0, 100000.0,

             -107.0, 43.0, 100000.0]),

        material : Cesium.Color.GREEN,

        outline : true,

        outlineColor : Cesium.Color.BLACK

    }

});

//曲折的墙

var blueWall = viewer.entities.add({

    name : 'Blue wall with sawtooth heights and outline',

    wall : {

        //坐标点,不指定高度

        positions : Cesium.Cartesian3.fromDegreesArray(

            [-115.0, 50.0,

             -112.5, 50.0,

             -110.0, 50.0,

             -107.5, 50.0,

             -105.0, 50.0,

             -102.5, 50.0,

             -100.0, 50.0,

             -97.5, 50.0,

             -95.0, 50.0,

             -92.5, 50.0,

             -90.0, 50.0]),

        maximumHeights : [ //上高

            100000, 200000, 100000, 200000, 100000, 200000,

            100000, 200000, 100000, 200000, 100000],

        minimumHeights : [  //下高

            0, 100000,  0, 100000, 0, 100000, 0, 100000, 0,

            100000, 0],

        material : Cesium.Color.BLUE,

        outline : true,

        outlineColor : Cesium.Color.BLACK

    }

});

材质(Material)与轮廓(Outline)

多数形状均支持通过一致的方式来设置属性、控制外观:

  1. fill:布尔型,用于指定目标形状是否被填充
  2. outline:布尔型,用于指定是否绘制形状的边缘
  3. material:如果fill为true,该属性可以控制填充的材质类型

一个例外是多段线,可以设置outlineWidth 、outlineColor、glowPower 等属性。

高度与拉伸(Extrusion)

所有的形状均默认均是沿着地表的,目前圆形、椭圆、矩形可以在一定高度浮空显示,或者拉伸为Volume。

需要注意:Cesium总是使用米、弧度、秒为度量单位。下面是一个例子:

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wyoming.polygon.height = 200000;         //设置高度

wyoming.polygon.extrudedHeight = 250000; //设置拉伸高度

在Viewer中可用的Entity特性

除非显式禁用,点击实体后会显示SelectionIndicator小器件,以及一个信息框。通过设置Entity.description,可以在信息框中显示任何HTML内容。

镜头控制

zoomTo方法可以立即定位到某个位置,而flyTo则是通过动画方式转移到某个位置,这两个方法均可以传递EntityCollection对象,并且均是异步方法,返回一个Promises对象

默认情况下,镜头是朝北、45度倾斜查看地球。下面的代码可以让镜头朝东、倾斜三十度查看:

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//镜头顺时针旋转九十度,即东向

var heading = Cesium.Math.toRadians(90);

//镜头倾斜30度俯视

var pitch = Cesium.Math.toRadians(-30);

viewer.zoomTo(wyoming, new Cesium.HeadingPitchRange(heading, pitch)).then(function(result){

    //执行完毕后,进行的动作

    if (result) { //如果镜头切换成功,则result=true

        viewer.selectedEntity = wyoming;

    }

});

有时需要镜头跟踪某个实体(使居中)而不是地球,可以使用如下代码:

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wyoming.position = Cesium.Cartesian3.fromDegrees(-107.724, 42.68);

viewer.trackedEntity = wyoming;  //跟踪某个实体。如果调用zoomTo、flyTo自动取消跟踪

管理Entity

EntityCollection对象是一个从Entity Id到Entity的关联数组,其提供例如add、remove、removeAll之类的常规函数,用于添加或者删除某个Entity:

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//添加一个实体,并且提供ID

viewer.entities.add({

  id : '182bdba4-2b3e-47ae-bf0b-83f6fde285fd'

});

//获取一个实体

var entity = viewer.entities.getById('uniqueId')

//获取一个实体,如果不存在则创建之

var entity = viewer.entities.getOrCreateEntity('uniqueId');

//当添加、删除、修改EntityCollection中的Entity时,可以获得事件通知

function onChanged(collection, added, removed, changed){

    //add、removed、changed是增删改的Entity数组

    for(var i = 0; i < added.length; i++) {

        

    }

}

viewer.entities.collectionChanged.addEventListener(onChanged);

//大批量操作时,临时禁用事件可以提高性能

viewer.entities.suspendEvents();

//执行各种Entity操作

viewer.entities.resumeEvents();

点、图标和标签

添加一个点、标签或者图标很简单:

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var viewer = new Cesium.Viewer( 'cesiumContainer' );

var citizensBankPark = viewer.entities.add( {

    name : 'Citizens Bank Park',

    position : Cesium.Cartesian3.fromDegrees( -75.166493, 39.9060534 ),

    point : { //点

        pixelSize : 5,

        color : Cesium.Color.RED,

        outlineColor : Cesium.Color.WHITE,

        outlineWidth : 2

    },

    label : { //文字标签

        text : 'Citizens Bank Park',

        font : '14pt monospace',

        style : Cesium.LabelStyle.FILL_AND_OUTLINE,

        outlineWidth : 2,

        verticalOrigin : Cesium.VerticalOrigin.BOTTOM, //垂直方向以底部来计算标签的位置

        pixelOffset : new Cesium.Cartesian2( 0, -9 )   //偏移量

    }

    billboard : { //图标

        image : 'http://localhost:81/images/2015/02-02/Philadelphia_Phillies.png',

        width : 64,

        height : 64

    },

} );

viewer.zoomTo( viewer.entities );

3D模型

Cesium支持glTF格式的3D模型,glTF是WebGL、 OpenGL ES、 OpenGL的一种运行时模型格式,在Cesium中创建3D模型很简单:

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var viewer = new Cesium.Viewer('cesiumContainer');

var entity = viewer.entities.add({

    position : Cesium.Cartesian3.fromDegrees(-123.0744619, 44.0503706),

    model : {

        uri : '../../SampleData/models/CesiumGround/Cesium_Ground.gltf'

    },

    scale : 1,//和原始大小相比的缩放比例

    minimumPixelSize :100 //最小尺寸,防止太小而看不见

});

viewer.trackedEntity = entity;

默认情况下,模型竖直放置、并且面向东面。可以指定四元组(Quaternion)给Entity.orientation属性,以改变放置的方向:

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var viewer = new Cesium.Viewer('cesiumContainer');

var position = Cesium.Cartesian3.fromDegrees(-123.0744619, 44.0503706); //位置

var heading = Cesium.Math.toRadians(45.0);//绕垂直于地心的轴旋转

var pitch = Cesium.Math.toRadians(15.0);  //绕纬度线旋转

var roll = Cesium.Math.toRadians(0.0);    //绕经度线旋转

var orientation = Cesium.Transforms.headingPitchRollQuaternion(position, heading, pitch, roll);

var entity = viewer.entities.add({

    position : position,

    orientation : orientation,

    model : {

        uri : '../../SampleData/models/CesiumGround/Cesium_Ground.gltf'

    }

});

viewer.trackedEntity = entity;

例子中的heading(yaw)、pitch、roll对应了绕Z(垂直轴)、Y(维度方向)、X(经度方向)进行旋转,正数表示顺时针旋转(由于相对运动,在浏览器上看起来是地球在逆时针旋转),可以参考下图理解(人面向北面,摇头heading、点头pitch、歪头roll):head-pitch-roll

属性系统

Cesium提供了一些快捷方式来设置属性,例如outline:true,但是尝试使用e.polygon.outline这样的形式来获取轮廓时,会得到一个ConstantProperty对象,如果不使用快捷方式,则需要编写更多的代码,例如:

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polygon.outline = new Cesium.ConstantProperty(true);

polygon.outlineColor = new Cesium.ConstantProperty(Cesium.Color.BLACK);

所有属性的实例均是Property的子类型,引入属性类层次而不是使用基本类型的原因是,某些属性是随着时间而变化的。

要得到属性的原始值,需要调用Property.getValue()方法,例如:

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//获取当前时间点,多边形轮廓是否存在

polygon.outline.getValue(viewer.clock.currentTime)

几何图形与外观

我们可以通过Primitive API来操控几何图形及其外观,或者绘制各种特殊的形状。需要先得到Scene对象,然后在其上添加Primitive对象:

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var viewer = new Cesium.Viewer('cesiumContainer');

var scene = viewer.scene;

scene.primitives.add(new Cesium.RectanglePrimitive({

    //绘制矩形

    rectangle : Cesium.Rectangle.fromDegrees(-100.0, 20.0, -90.0, 30.0),

    material : Cesium.Material.fromType('Dot')  //设置材质

}));

Primitive由两个部分组成:

  1. 几何形状(Geometry):定义了Primitive的结构,例如三角形、线条、点等
  2. 外观(Appearance ):定义Primitive的着色(Sharding),包括GLSL(OpenGL着色语言,OpenGL Shading Language)顶点着色器和片段着色器( vertex and fragment shaders),以及渲染状态(render state)

Cesium支持以下几何图形:

几何图形  说明
BoxGeometry立方体
BoxOutlineGeometry仅有轮廓的立方体
CircleGeometry圆形或者拉伸的圆形
CircleOutlineGeometry只有轮廓的圆形
CorridorGeometry走廊:沿着地表的多段线,且具有一定的宽度,可以拉伸到一定的高度
CorridorOutlineGeometry只有轮廓的走廊
CylinderGeometry圆柱、圆锥或者截断的圆锥
CylinderOutlineGeometry只有轮廓的圆柱、圆锥或者截断的圆锥
EllipseGeometry椭圆或者拉伸的椭圆
EllipseOutlineGeometry只有轮廓的椭圆或者拉伸的椭圆
EllipsoidGeometry椭球体
EllipsoidOutlineGeometry只有轮廓的椭球体
RectangleGeometry矩形或者拉伸的矩形
RectangleOutlineGeometry只有轮廓的矩形或者拉伸的矩形
PolygonGeometry多边形,可以具有空洞或者拉伸一定的高度
PolygonOutlineGeometry只有轮廓的多边形
PolylineGeometry多段线,可以具有一定的宽度
SimplePolylineGeometry简单的多段线
PolylineVolumeGeometry多段线柱体
PolylineVolumeOutlineGeometry只有轮廓的多段线柱体
SphereGeometry球体
SphereOutlineGeometry只有轮廓的球体
WallGeometry
WallOutlineGeometry只有轮廓的墙

使用Geometry和Appearance 具有以下优势:

  1. 性能:绘制大量Primitive时,可以将其合并为单个Geometry以减轻CPU负担、更好的使用GPU。合并Primitive由web worker线程执行,UI保持响应性
  2. 灵活性:Geometry与Appearance 解耦,两者可以分别进行修改
  3. 低级别访问:易于编写GLSL 顶点、片段着色器、使用自定义的渲染状态 

同时,具有以下劣势:

  1. 需要编写更多地代码
  2. 需要对图形编程有更多的理解,特别是OpenGL的知识

使用来Geometry、Appearance 改写上面的例子,代码为:

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var viewer = new Cesium.Viewer('cesiumContainer');

var scene = viewer.scene;

//GeometryInstance是Geometry的一个容器

var instance = new Cesium.GeometryInstance({

  geometry : new Cesium.RectangleGeometry({

    rectangle : Cesium.Rectangle.fromDegrees(-100.0, 20.0, -90.0, 30.0),

    vertexFormat : Cesium.EllipsoidSurfaceAppearance.VERTEX_FORMAT

  })

});

//使用抽象的Primitive而不是RectanglePrimitive

scene.primitives.add(new Cesium.Primitive({

  geometryInstances : instance,

  //使用该外观,可以使矩形覆盖在地球表面,或者悬浮一定的高度

  appearance : new Cesium.EllipsoidSurfaceAppearance({

    material : Cesium.Material.fromType('Dot')

  })

}));

合并几何图形(Combing Geometries)

合并多个GeometryInstances 为一个Primitive可以极大的提高性能,下面的例子创建了2592一颜色各异的矩形,覆盖整个地球 :

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var viewer = new Cesium.Viewer( 'cesiumContainer' );

var scene = viewer.scene;

var instances = [];

for ( var lon = -180.0; lon < 180.0; lon += 5.0 )

{

    for ( var lat = -90.0; lat < 90.0; lat += 5.0 )

    {

        instances.push( new Cesium.GeometryInstance( {

            geometry : new Cesium.RectangleGeometry( {

                rectangle : Cesium.Rectangle.fromDegrees( lon, lat, lon + 5.0, lat + 5.0 )

            } ),

            attributes : {

                color : Cesium.ColorGeometryInstanceAttribute.fromColor( Cesium.Color.fromRandom( {

                    alpha : 0.5

                } ) )

            }

        } ) );

    }

}

scene.primitives.add( new Cesium.Primitive( {

    geometryInstances : instances, //合并

    //某些外观允许每个几何图形实例分别指定某个属性,例如:

    appearance : new Cesium.PerInstanceColorAppearance()

} ) );

选取几何图形(Picking)

即使多个 GeometryInstance被合并为单个Primitive,让然可以独立的被访问。我们可以为每一个GeometryInstance指定一个id,并且可以通过Scene.pick来判断该实例是否被选取:

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var viewer = new Cesium.Viewer( 'cesiumContainer' );

var scene = viewer.scene;

var instance = new Cesium.GeometryInstance( {

    geometry : new Cesium.RectangleGeometry( {

        rectangle : Cesium.Rectangle.fromDegrees( -100.0, 30.0, -90.0, 40.0 )

    } ),

    id : 'rectangle-1',

    attributes : {

        color : Cesium.ColorGeometryInstanceAttribute.fromColor( Cesium.Color.RED )

    }

} );

scene.primitives.add( new Cesium.Primitive( {

    geometryInstances : instance,

    appearance : new Cesium.PerInstanceColorAppearance()

} ) );

var handler = new Cesium.ScreenSpaceEventHandler( scene.canvas );

//设置单击事件的处理句柄

handler.setInputAction( function( movement )

{

    var pick = scene.pick( movement.position );

    if ( Cesium.defined( pick ) && ( pick.id === 'rectangle-1' ) )

    {

        console.log( '矩形被选取' );

    }

}, Cesium.ScreenSpaceEventType.LEFT_CLICK );

几何图形实例(Geometry Instances)

上面的例子中,我们已经用到了GeometryInstances,注意GeometryInstance与Geometry的关系:前者是后者的容器,多个Instance可以共用一个Geometry,并且可以通过GeometryInstances.modelMatrix属性提供不同position、scale、rotate等位置、缩放、旋转信息。例如,下面的例子使用同一个Geometry绘制了两个Instance,一个位于另一个的上方:

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var viewer = new Cesium.Viewer( 'cesiumContainer' );

var scene = viewer.scene;

var ellipsoidGeometry = new Cesium.EllipsoidGeometry( {

    vertexFormat : Cesium.PerInstanceColorAppearance.VERTEX_FORMAT,

    radii : new Cesium.Cartesian3( 300000.0, 200000.0, 150000.0 )//三轴半径

} );

//下方的实例

var cyanEllipsoidInstance = new Cesium.GeometryInstance( {

    geometry : ellipsoidGeometry,

    modelMatrix : Cesium.Matrix4.multiplyByTranslation( Cesium.Transforms.eastNorthUpToFixedFrame( Cesium.Cartesian3.fromDegrees( -100.0, 40.0 ) ), new Cesium.Cartesian3( 0.0, 0.0, 150000.0 ) ),

    attributes : {

        color : Cesium.ColorGeometryInstanceAttribute.fromColor( Cesium.Color.CYAN )

    }

} );

//上方的实例

var orangeEllipsoidInstance = new Cesium.GeometryInstance( {

    geometry : ellipsoidGeometry,

    modelMatrix : Cesium.Matrix4.multiplyByTranslation( Cesium.Transforms.eastNorthUpToFixedFrame( Cesium.Cartesian3.fromDegrees( -100.0, 40.0 ) ), new Cesium.Cartesian3( 0.0, 0.0, 450000.0 ) ),

    attributes : {

        color : Cesium.ColorGeometryInstanceAttribute.fromColor( Cesium.Color.ORANGE )

    }

} );

scene.primitives.add( new Cesium.Primitive( {

    geometryInstances : [

        cyanEllipsoidInstance, orangeEllipsoidInstance

    ],

    appearance : new Cesium.PerInstanceColorAppearance( {

        translucent : false,

        closed : true

    } )

} ) );

更新单个GeometryInstance的属性

在添加到Primitive中以后,让然可以修改几何图形的某些属性:

  1. 颜色:如果Primitive设置了PerInstanceColorAppearance外观,则可以修改ColorGeometryInstanceAttribute类型的颜色
  2. 可见性:任何实例可以修改可见性

示例代码:

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var viewer = new Cesium.Viewer( 'cesiumContainer' );

var scene = viewer.scene;

var circleInstance = new Cesium.GeometryInstance( {

    geometry : new Cesium.CircleGeometry( {

        center : Cesium.Cartesian3.fromDegrees( -95.0, 43.0 ),

        radius : 250000.0,

        vertexFormat : Cesium.PerInstanceColorAppearance.VERTEX_FORMAT

    } ),

    attributes : {

        color : Cesium.ColorGeometryInstanceAttribute.fromColor( new Cesium.Color( 1.0, 0.0, 0.0, 0.5 ) ),

        show : new Cesium.ShowGeometryInstanceAttribute( true ) //显示或者隐藏

    },

    id : 'circle'

} );

var primitive = new Cesium.Primitive( {

    geometryInstances : circleInstance,

    appearance : new Cesium.PerInstanceColorAppearance( {

        translucent : false,

        closed : true

    } )

} );

scene.primitives.add( primitive );

//定期修改颜色

setInterval( function()

{

    var attributes = primitive.getGeometryInstanceAttributes( 'circle' );//获取某个实例的属性集

    attributes.color = Cesium.ColorGeometryInstanceAttribute.toValue( Cesium.Color.fromRandom( {

        alpha : 1.0

    } ) );

}, 2000 );

外观(Appearances)

Primitive由两个重要部分组成:几何图形实例、外观,一个Primitive只能有一个外观,而可以有多个实例。几何图形定义了结构,外观定义了每个像素被如何着色,外观可能使用材质(Material)。这些对象的关系如下图所示:highleveldesign

Cesium支持下表列出的外观:

 外观 说明
MaterialAppearance支持各种Geometry类型的外观,支持使用材质来定义着色
EllipsoidSurfaceAppearanceMaterialAppearance的一个版本。假设几何图形与地表是平行的,并且依此来进行顶点属性(vertex attributes)的计算
PerInstanceColorAppearance让每个实例使用自定义的颜色来着色
PolylineMaterialAppearance支持使用材质来着色多段线
PolylineColorAppearance使用每顶点或者每片段(per-vertex or per-segment )的颜色来着色多段线

外观定义了需要在GPU上执行的完整的GLSL顶点、片段着色器,通常不需要修改这一部分,除非需要定义自己的外观。

外观还定义了完整的render state,用于在绘制Primitive时控制GPU的状态,可以直接或者通过高层API来定义render state:

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//下面的外观可用于定义一个Viewer不可进入的不透明盒子

var appearance = new Cesium.PerInstanceColorAppearance( {

    translucent : false,

    closed : true

} );

//下面的代码效果同上

var translucent = new Cesium.PerInstanceColorAppearance( {

    renderState : {

        depthTest : {

            enabled : true

        },

        cull : {

            enabled : true,

            face : Cesium.CullFace.BACK

        }

    }

} );

一旦外观被创建,其render state就不可再变,但是其材质是可以替换的。另外Primitive的外观也是不可修改的。

大部分外观具有flat、faceForward属性,可以间接的控制GLSL 着色器:

  1. flat:扁平化着色,不考虑光线的作用
  2. faceForward:布尔值,控制光照效果

Geometry与Appearance的兼容性

需要注意,不是所有外观和所有几何图形可以搭配使用,例如EllipsoidSurfaceAppearance与WallGeometry就不能搭配,原因是后者是垂直于地表的。

即使外观与几何图形兼容,它们还必须有匹配的顶点格式(vertex formats)—— 即几何图形必须具有外观可以作为输入的数据格式,在创建Geometry时可以提供VertexFormat。

为了简便,可以让Geometry计算所有顶点属性(vertex attributes),以使之适用于任何外观,但这样做效率较差:

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var geometry = new Cesium.RectangleGeometry( {

    vertexFormat : Cesium.VertexFormat.ALL

} );

 而如果我们使用外观EllipsoidSurfaceAppearance,其实只需要知道位置:

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var geometry = new Ceisum.RectangleGeometry( {

    vertexFormat : Ceisum.VertexFormat.POSITION_ONLY

} );

大部分外观具有vertexFormat属性或者VERTEX_FORMAT 静态常量,创建形状时只需要使用这些顶点格式即可:

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var geometry = new Ceisum.RectangleGeometry( {

    vertexFormat : Ceisum.EllipsoidSurfaceAppearance.VERTEX_FORMAT

} );

var geometry2 = new Ceisum.RectangleGeometry( {

    vertexFormat : Ceisum.PerInstanceColorAppearance.VERTEX_FORMAT

} );

var appearance = new Ceisum.MaterialAppearance();

var geometry3 = new Ceisum.RectangleGeometry( {

    vertexFormat : appearance.vertexFormat

} );

此外,两个形状必须具有匹配的vertexFormat,才能被合并到一个Primitive中。

3D模型

我们可以转换、加载并且在Cesium中使用3D模型。Cesium支持glTF(一个新兴的Web 3D模型工业标准)格式的3D模型,并且提供在线的 COLLADA - glTF转换工具。Cesium针对3D模型支持关键帧动画、皮肤、单独节点选取等特性。

Cesium自带了三个模型:飞机、车辆、人。下面的例子载入一个车辆模型:

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var scene = viewer.scene;

//创建坐标

var coord = Cesium.Cartesian3.fromDegrees( -75.62898254394531, 40.02804946899414, 0.0 );

//创建一个东(X,红色)北(Y,绿色)上(Z,蓝色)的本地坐标系统

var modelMatrix = Cesium.Transforms.eastNorthUpToFixedFrame( coord );

// 改变3D模型的模型矩阵,可以用于移动物体

// 物体的世界坐标 = 物体的模型坐标 * 世界矩阵

var model = scene.primitives.add( Cesium.Model.fromGltf( {//异步的加载模型

    url : '../../SampleData/models/CesiumGround/Cesium_Ground.gltf',

    modelMatrix : modelMatrix, //模型矩阵

    scale : 200.0 //缩放

} ) );

Cesium自带的3个模型已经内嵌了动画关键桢,如果需要播放动画,可以在调用Model.fromGltf后添加以下代码:

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Cesium.when( model.readyPromise ).then( function( model )

{

    model.activeAnimations.addAll( {//播放模型中全部动画,如果需要播放单个动画,可以调用add,传入动画id

        loop : Cesium.ModelAnimationLoop.REPEAT, //直到被移出activeAnimations,一直播放

         speedup : 0.5,  //加速播放

         reverse : true  //逆序播放

    } );

} );

动画与Cesium的时钟系统同步化。

与其它Primitive一样,对3D模型的选取也是被支持的,当前点击的glTF node id、glTF mess一并被获取:

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var handler = new Cesium.ScreenSpaceEventHandler( scene.canvas );

handler.setInputAction( function( movement )

{

    var pick = scene.pick( movement.endPosition );

    if ( Cesium.defined( pick ) && Cesium.defined( pick.node ) && Cesium.defined( pick.mesh ) )

    {

        console.log( 'node: ' + pick.node.name + '. mesh: ' + pick.mesh.name );

    }

}, Cesium.ScreenSpaceEventType.MOUSE_MOVE );

栅格图层

Cesium支持多种标准化格式的GIS瓦片服务,可以把栅格图层绘制到地球的表面。这些图层的亮度、对比度、色相均可以动态调整:

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//初始化一个查看器,并且提供一个栅格图层

var viewer = new Cesium.Viewer( 'cesiumContainer', {

    imageryProvider : new Cesium.ArcGisMapServerImageryProvider( {

        url : 'http://server.arcgisonline.com/ArcGIS/rest/services/World_Street_Map/MapServer'

    } ),

    baseLayerPicker : false

} );

//添加另外一个图层

var layers = viewer.scene.imageryLayers;

var blackMarble = layers.addImageryProvider( new Cesium.TileMapServiceImageryProvider( {

    url : '//cesiumjs.org/tilesets/imagery/blackmarble',

    maximumLevel : 8,

    credit : 'Black Marble imagery courtesy NASA Earth Observatory'

} ) );

//设置图层的透明度

blackMarble.alpha = 0.5;

//设置图层的亮度

blackMarble.brightness = 2.0;

//添加一个图层,在特定位置绘制一个图片

layers.addImageryProvider(new Cesium.SingleTileImageryProvider({

    url : '../images/Cesium_Logo_overlay.png',

    rectangle : Cesium.Rectangle.fromDegrees(-75.0, 28.0, -67.0, 29.75)

}));

3D地形图

Cesium支持3D地形图、水体特效,下面的代码添加该特性:

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var terrainProvider = new Cesium.CesiumTerrainProvider( {

    url : '//assets.agi.com/stk-terrain/world'

} );

viewer.terrainProvider = terrainProvider;

需要注意的是,地形图、栅格图层是分别处理的,默认的栅格图层覆盖在地形图的上面。任何栅格图层均可与地形图搭配使用。

下面的代码可以启用光照、水体效果:

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var terrainProvider = new Cesium.CesiumTerrainProvider( {

    url : '//assets.agi.com/stk-terrain/world',

    requestVertexNormals : true

} );

viewer.terrainProvider = terrainProvider;

viewer.scene.globe.enableLighting = true;

镜头

Cesium提供了以下默认鼠标行为:

  1. 单击并拖拽球体:旋转地球,镜头俯角不变
  2. 单击并拖拽空间:滚动roll、俯仰pitch镜头
  3. 右击并拖拽、中键滚动:缩放镜头
  4. 中键拖拽:沿着地表的点旋转镜头

调用camera.setView()可以设置相机的位置和方向:

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camera.setView( {

    positionCartographic : new Cesium.Cartographic( longitude, latitude, height ),

    heading : headingAngle,

    pitch : pitchAngle,

    roll : rollAngle

} );

//确保指定的东西南北范围进入视野

var west = Cesium.Math.toRadians( -77.0 );

var south = Cesium.Math.toRadians( 38.0 );

var east = Cesium.Math.toRadians( -72.0 );

var north = Cesium.Math.toRadians( 42.0 );

var extent = new Cesium.Extent( west, south, east, north );

camera.viewExtent( extent, Cesium.Ellipsoid.WGS84 );

Camera

相机对象表示当前镜头的位置(position)、方向(orientation)、参考坐标系(reference frame)、视见体(View Frustum)。

move*、zoom*方法用于沿着镜头的原点(orientation )或者一个给定的矢量来变换(translate)镜头的位置。移动过程中方向保持固定:direction-up-right

look*、twist*方法用于依照direction、up、right向量来旋转方向,旋转过程中位置保持不变:look-twist

rotate*方法用于依据给定的矢量来变换位置、旋转方向。

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课程目录: 8.17录屏 主题二:大数据与高性能智慧计算 主题四:工业大数据与智能制造 主题五:当可视化遇上人工智能 主题一:大数据与人工智能前沿理论 2020-08-15上午计算机会议.mp4 2020-08-15下午计算机会议.mp4 2020-08-16上午计算机会议.mp4 2020-08-16下午计算机会议.mp4 2020-08-17上午计算机

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冬季里有温度的 3D 可视化智慧供热系统-爱代码爱编程

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利用matplotlib进行可视化 1、Matplotlib 基本介绍 Matplotlib 是一个在 python 下实现的类 matlab 的纯 python 的第三方库,旨在用 python实现matlab 的功能,是python下最出色的绘图库。其风格跟 matlab 相似,同时也继承了 python 的简单明了。要使用matplotlib得先

VB6编程:DirectX 2D图形学习日志4:总结前3课-爱代码爱编程

VB6编程:DirectX 2D图形学习日志4:总结前1-3课教程下载地址:https://download.csdn.net/download/gosub60/13696651 现在,我对源码中出现的一些变量,常量,做了个简单的总结:(原创内容,转载请注明出处,谢谢大家支持。)一、D3D对象 ( D3D Object) 主要讲述以下几方面的内容: 1.关

VB6编程:DirectX 2D图形学习日志3窗口化和全屏初始化-爱代码爱编程

第3个DirectX8应用程序:DirectX8的窗口化和全屏初始化 打开VB6,启用一个标准程序,窗口的名称改为:frmMain,引用一下DX8的控件(dx8vb.dll) 下边是源码:(CSDN编辑器里似乎没有VB6的代码块选择,因此用的.NET的代码块选择,但源码是VB6的,请注意!)教程下载地址:https://download.csdn.net/

VB6编程:DirectX 2D图形学习日志2窗口化-爱代码爱编程

第2个DirectX8应用程序:DirectX8的全屏 源码(按ESC退出全屏) 打开VB6,启用一个标准程序,窗口的名称改为:frmMain,引用一下DX8的控件(dx8vb.dll) 下边是源码:(CSDN编辑器里似乎没有VB6的代码块选择,因此用的.NET的代码块选择,但源码是VB6的,请注意!)教程下载地址:https://download.csd

VB6编程:DirectX 2D图形学习日志5:一图看懂创建DX-爱代码爱编程

VB6编程:DirectX 2D图形学习日志5:一图看懂创建DX教程下载地址:https://download.csdn.net/download/gosub60/13696651 现在,我对源码中出现的一些变量,常量,继续做个简单总结:(原创内容,转载请注明出处,谢谢大家支持。) 下边对D3DPRESENT_PARAMETERS(设备显示属性结构体)做

Unity相机移动脚本+一些小玩意-爱代码爱编程

自己无聊写的几个脚本,如果有兴趣都话可以看看 首先是相机移动,相信刚学习Unity的同学对于相机的移动也是充满好奇吧? 而想要实现相机的移动肯定是与鼠标脱不了关系的,毕竟pc上你还是需要通过鼠标来进行操控,Unity官方也知道我们的需求,所以给我们提供了虚拟轴的api,用起来也很是方便。 float changeX = Input.GetAxis("Mo

VB6编程:DirectX 2D图形学习日志6创建一个正方形-爱代码爱编程

VB6编程:DirectX 2D图形学习日志6:创建一个正方形 打开VB6,启用一个标准程序,窗口的名称改为:frmMain,引用一下DX8的控件(dx8vb.dll)教程下载地址:https://download.csdn.net/download/gosub60/13696651 下边是源码: Option Explicit '2D(已转换和已点燃