cesium 相机跟随

素颜马尾好姑娘i 2022-12-02 15:10 644阅读 0赞

一场大的台风，路径通常很长，可能从靠近赤道的太平洋一直往北吹到东三省。跨度这么大，在三维GIS中，往往不容易看全。如果能够实现相机随动效果，即相机跟随台风步进、移动，就生动许多了。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2xlZnRmaXN0_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center]  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2xlZnRmaXN0_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 1]

感觉在cesium中，坐标和视角、相机、view是一个难点，我到现在都搞不清楚。方向（orientation）可以总结一下：

XYZ轴，由负到正，分别对应西东、南北、下上。（cesium是右手）  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2xlZnRmaXN0_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 2]

heading：视场角，观察者（相机？）与地球围绕Y轴转，可以想象为相机向左，地球就向右；反之。

pitch：俯仰角，观察者与地球围绕X轴转；观察者低头，看见地球南极，抬头，看见地球北极。

roll：旋转，观察者与地球围绕Z轴转；可以想象为地球就是一个平面的饼，在围绕圆心在转。

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2xlZnRmaXN0_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 3]

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2xlZnRmaXN0_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 4]

言归正传。一场台风在绘制过程中，每个步骤都有对应的一个坐标值。只要观察者能够跟随这个脚步，从空中俯视，就能观察到每一个步骤的细节。

问题是，如何才能跟随？

相机（camera）的话，有lookAt啦，setView啦，flyTo啦。前面2个在本场景中都用不上，相机不动，光调转角度不行。只有flyTo才会跟随。

但是，flyTo方法，既有viewer.flyTo，又有camera.flyTo。viewer.flyTo，飞向指定坐标点（也就是台风的某个步骤坐标点），该坐标点就会正正好出现在屏幕中央，最符合要求；而camera.flyTo，是相机飞到指定点，如果按照默认值，相机角度是正俯视地球，那么没有问题，指定点也会在屏幕中央；但问题是，相机往往设置了各种倾斜的角度，那么待观察的点就不会在屏幕中央，而是出现在一边，甚至根本看不见！

那我们还犹豫什么，就用viewer.flyTo就好了。不行啊，这个viewer.flyTo，如果当前有数据输出，画面在更新，它不会执行，只有等待一切平静后它才客客气气地执行。这就出现一场台风全部步骤绘制完毕以后，才执行这个viewer.flyTo，黄花菜都凉了。

所以，解决办法还是应该用camera.flyTo。飞到一个合适的坐标点，可以让被观察点（即台风步骤坐标点）出现在屏幕中央。现在的问题是，如何得到这个合适的坐标点，让相机飞过去？

可不可以根据相机的角度，和被观察点的坐标，倒推出这个坐标点，以至于相机来到这里，角度啥的不变，刚好让被观察点出现在屏幕中央？

这个不是方程式，我没有找到计算方法。但是也许可以间接计算。我是这么想的：

台风刚开始的时候，我们先viewer.flyTo台风起点，这时台风起点出现在屏幕中央；  
台风前进一步，来到了一个新位置，这时，可以计算它与上一步的位移;  
然后我用相机当前位置，加上这个位移，得到一个新的坐标点，这就是那个合适的坐标点  
相机飞到这个该死的合适坐标点  
以此类推。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2xlZnRmaXN0_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 5]

代码如下：

//台风开始时，我们飞向起点p
    let flyEntity = new Cesium.Entity({ 
    	id : 'flyTmp',
    	position : Cesium.Cartesian3.fromDegrees(p.x,p.y,0),
    	point : { 
    		pixelSize : 1,
    		color : Cesium.Color.WHITE.withAlpha(0.0),
    	}
    });
    viewer.entities.add(flyEntity);
    
    return viewer.flyTo(flyEntity, { 
    	offset : { //角度啥都不变
    		heading : viewer.camera.heading,
    		pitch : viewer.camera.pitch,
    		range : HEIGHT
    	}
    });

//一个台风步骤
    function step(){ 
    	let p1 = ... //上一步骤
    	let p2 = ... //当前步骤
    
    	let cp = viewer.camera.positionCartographic;//当前相机世界坐标
    
    	let offset = Cesium.Cartesian3.subtract(//两个台风步骤之间的位移
    		Cesium.Cartesian3.fromDegrees(p1.x, p2.y,cp.height), //这个高度必不可少
    		Cesium.Cartesian3.fromDegrees(p1.x, p2.y,cp.height), 								
    		new Cesium.Cartesian3());
    		
    	let newCameraLoc = Cesium.Cartesian3.add(//新的相机坐标点
    		viewer.camera.position,
    		offset, 							
    		new Cesium.Cartesian3());
    
    	viewer.camera.flyTo({ 
    		destination : newCameraLoc,
    		duration:2,//飞行时间2秒
    		orientation : { 
    			heading : viewer.camera.heading,
    			pitch : viewer.camera.pitch,
    			roll : 0.0
    		},
    		complete:function(){ //完成后进入下一步；职责链模式
    			step();
    		}
    	});							
    }

当然啦，实际应用过程中，不会步步跟随，而是20步跟随一次，否则系统估计会卡死。

[cesium中定位方法使用][cesium]

[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2xlZnRmaXN0_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center]: /images/20221123/606f4df020e346ed89c683ce633b4e9f.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2xlZnRmaXN0_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 1]: /images/20221123/b1b69b8a8c784896b587b9b57d79e5ac.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2xlZnRmaXN0_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 2]: /images/20221123/159e27d584664888a406801c2b1693ee.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2xlZnRmaXN0_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 3]: /images/20221123/fe06534cdb1044c5bab08a7f1f28dbd3.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2xlZnRmaXN0_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 4]: /images/20221123/7dd92cdf6a4048a88e664996a041d0f2.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2xlZnRmaXN0_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 5]: /images/20221123/068e74a00e43491096ff2377ae6bf883.png
[cesium]: https://blog.csdn.net/pyx6119822/article/details/81208151