Cesium动态绘制轨迹线性能优化：直击流畅体验

2023-11-29 02:56:38

Cesium 是一款强大且备受推崇的 3D 地球可视化库，它能轻松创建逼真的地球模型，并叠加各种地理数据，如建筑物、道路和植被。此外，Cesium 还支持动态绘制轨迹线，让您可以直观地展示移动目标的轨迹。然而，在绘制大量轨迹线时，Cesium 可能会遭遇性能瓶颈。本文将探讨如何通过使用 primitive 来优化轨迹线的绘制性能，从而提升用户体验。

性能瓶颈：entity 与 primitive

Cesium 使用 entity 进行轨迹线绘制，而 entity 是一种相对高层的对象，在绘制大量轨迹线时会消耗大量的 CPU 和 GPU 资源。为了解决这个问题，Cesium 提供了一种更底层的绘制方法——primitive。Primitive 使用 WebGL 进行绘制，可以大大提高渲染速度。在使用 primitive 绘制轨迹线时，您可以指定轨迹线的颜色、宽度、透明度等属性，还可以通过设置轨迹点的数量来控制轨迹线的平滑程度。

使用 Primitive 绘制轨迹线

下面是一个使用 primitive 绘制轨迹线的代码示例：

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

const positions = [];
for (let i = 0; i < 1000; i++) {
    positions.push(new Cesium.Cartesian3.fromDegrees(Math.random() * 360, Math.random() * 180, 100000));
}

const trajectory = viewer.scene.primitives.add(new Cesium.Primitive({
    geometryInstances: new Cesium.GeometryInstance({
        geometry: new Cesium.PolylineGeometry({
            positions: positions
        })
    }),
    appearance: new Cesium.PolylineMaterialAppearance({
        color: Cesium.Color.RED,
        width: 2
    })
}));

viewer.trackedEntity = trajectory;

通过这段代码，您可以轻松地在地球上绘制一条红色的轨迹线。轨迹线的起点和终点由 positions 数组中的笛卡尔坐标指定。您可以根据需要调整 positions 数组中的坐标，以绘制出不同形状的轨迹线。

Primitive 的局限性

需要注意的是，primitive 虽然可以提高轨迹线绘制性能，但它也有自身的局限性。例如，primitive 不支持轨迹线的动画效果，也不能像 entity 那样通过鼠标点击来拾取轨迹点。因此，在使用 primitive 绘制轨迹线时，需要根据实际需求权衡利弊。

结论

本文介绍了如何使用 Cesium 绘制流畅的轨迹线。通过利用 primitive，您可以显著提高轨迹线绘制性能，从而创建更具互动性和动态性的 3D 地球可视化。希望这些技巧能帮助您更好地利用 Cesium 实现高效的轨迹线绘制。

常见问题解答

如何控制轨迹线的颜色和宽度？

您可以通过设置 PolylineMaterialAppearance 的 color 和 width 属性来控制轨迹线的颜色和宽度。例如：

appearance: new Cesium.PolylineMaterialAppearance({
    color: Cesium.Color.BLUE, // 设置颜色为蓝色
    width: 5                // 设置宽度为5像素
})

如何平滑轨迹线？

您可以通过增加 positions 数组中的轨迹点数量来平滑轨迹线。更多的轨迹点会使线条更加平滑。例如：

const positions = [];
for (let i = 0; i < 5000; i++) { // 增加轨迹点数量
    positions.push(new Cesium.Cartesian3.fromDegrees(Math.random() * 360, Math.random() * 180, 100000));
}

如何添加轨迹线的动画效果？

Primitive 不支持轨迹线的动画效果，但您可以使用 entity 来实现动画效果。例如：

const entity = viewer.entities.add({
    position: new Cesium.SampledPositionProperty(),
    path: {
        leadTime: 0,
        trailTime: 60000, // 设置轨迹线的持续时间（毫秒）
        increment: Cesium.SecondsInterval.ONE_SECOND // 每秒更新一次位置
    },
    polyline: {
        positions: positions,
        width: 5,
        material: new Cesium.PolylineDashMaterialProperty(Cesium.Color.RED)
    }
});

如何通过鼠标点击拾取轨迹点？

Primitive 不支持鼠标点击拾取轨迹点，但您可以使用 entity 来实现鼠标点击拾取。例如：

viewer.screenSpaceEventHandler.setInputAction(function (click) {
    const cartesian = viewer.camera.pickEllipsoid(click.position, viewer.scene.globe.ellipsoid);
    if (cartesian) {
        const cartographic = Cesium.Cartographic.fromCartesian(cartesian);
        const longitude = Cesium.Math.toDegrees(cartographic.longitude);
        const latitude = Cesium.Math.toDegrees(cartographic.latitude);
        console.log(`Picked point at longitude: ${longitude}, latitude: ${latitude}`);
    }
}, Cesium.ScreenSpaceEventType.LEFT_CLICK);