cesium 添加entity 在两个点之间来回移动

时间: 2025-03-20 14:00:50 浏览: 10

好的,我现在需要在Cesium中实现一个Entity对象在两个点之间来回移动的功能。首先,我需要了解Cesium的基本机制,特别是Entity的移动控制。

用户提到的是让Entity在两点之间来回移动,所以我应该考虑如何让Entity在这两个点之间平滑地移动,并且到达终点后能够返回到起点,不断循环。这应该涉及到位置的动态更新。

首先,我需要确定两个点的坐标,比如起点A和终点B。这两个点可以是经纬度坐标或者笛卡尔坐标。在Cesium中,通常使用Cartesian3来表示三维坐标,所以可能需要将经纬度转换为Cartesian3。

接下来,Entity的位置需要随着时间变化而变化。Cesium的PositionProperty可以动态更新位置,例如使用SampledPositionProperty或者CallbackProperty。SampledPositionProperty允许我们指定时间点对应的位置,适合预先定义好的路径;而CallbackProperty可以在每个动画帧时动态计算位置,适合实时计算。

不过,来回移动需要Entity在到达B点后立即返回A点,然后再重复这个过程。因此,可能需要计算当前时间相对于整个往返周期的位置。例如,如果单程需要10秒,那么往返周期就是20秒。每个时间点对应的位置可以通过插值计算。

这里可能需要使用Cesium的JulianDate和TimeInterval来管理时间,或者用requestAnimationFrame来手动更新位置。不过,使用Cesium的内置时间系统可能更高效,特别是当涉及到时钟控制时。

另外,考虑到性能,使用CallbackProperty可能更灵活,因为它允许在回调函数中实时计算位置。这样,Entity的位置会根据当前的时间戳在两个点之间插值,并且在到达终点后反向移动。

插值的方法可以是线性插值,或者使用更复杂的曲线,比如贝塞尔曲线。但用户的需求是两点之间的直线往返,所以线性插值应该足够了。Cesium提供了Cesium.Cartesian3.lerp函数来进行线性插值,这可以用于计算两点之间的中间位置。

那么,具体步骤可能是这样的:

  1. 定义起点和终点的Cartesian3坐标。
  2. 计算两点之间的总距离,或者总时间。
  3. 在每次更新位置时,根据经过的时间计算当前在路径上的位置比例。
  4. 当到达终点或起点时,改变移动方向。
  5. 使用CallbackProperty来动态返回当前的位置。

不过,时间管理可能需要自己处理,比如记录开始时间,然后计算经过的时间,再根据往返周期调整方向。例如,在JavaScript中,可以使用Date.now()获取当前时间戳,然后与开始时间比较,计算出经过的时间,再模运算得到周期内的相对时间。

例如,假设往返周期是T秒,那么经过的时间t是当前时间与开始时间的差,然后t mod (2*T)得到周期内的t'。如果t'在0到T之间,是从A到B;如果在T到2T之间,是从B返回A的位置。

然后,根据t'计算在路径上的位置比例。例如,在去的时候,比例是t'/T,返回的时候是(2T - t')/T。

这样,位置就可以通过Cartesian3.lerp(start, end, ratio)计算得到,其中ratio在0到1之间变化,然后回到0,如此循环。

现在,如何将这个逻辑集成到Cesium的Entity中呢?

Entity的position属性可以设置为一个CallbackProperty,这样每次Cesium渲染帧时,都会调用回调函数获取当前的位置。在回调函数中,我们可以计算当前的时间,确定移动的方向和比例,然后计算对应的位置。

例如:

const start = Cesium.Cartesian3.fromDegrees(startLon, startLat);
const end = Cesium.Cartesian3.fromDegrees(endLon, endLat);
const period = 10; // 单程时间,秒

const entity = viewer.entities.add({
  position: new Cesium.CallbackProperty(function(time, result) {
    const currentTime = Cesium.JulianDate.toDate(time).getTime(); // 转换为毫秒时间戳
    const startTime = ...; // 可能需要记录开始时间,或者在初始化时设置
    const elapsed = (currentTime - startTime) / 1000; // 转换为秒
    const cycleTime = period * 2;
    const phase = elapsed % cycleTime;
    let ratio = phase / period;
    if (ratio > 1) {
      ratio = 2 - ratio; // 返程
    }
    return Cesium.Cartesian3.lerp(start, end, ratio, new Cesium.Cartesian3());
  }, false),
  // 其他属性如point, model等
});

这里需要注意的是,时间参数是Cesium.JulianDate类型,需要转换为JavaScript的Date对象或时间戳来计算经过的时间。另外,startTime可能需要是一个固定的开始时间,比如实体创建时的时间,或者使用Cesium的当前时钟时间。

但是,Cesium的时钟可能有暂停或快进的情况,所以最好依赖于Cesium的时钟时间,而不是现实时间。例如,使用viewer.clock.currentTime来获取当前的时间,这样当用户调整时钟速度或暂停时,移动也会相应调整。

因此,在CallbackProperty中,参数time已经是当前的模拟时间,应该直接使用这个时间来计算,而不是用Date.now()。这样,当用户调整时钟时,动画也会正确响应。

所以,正确的做法是,在CallbackProperty的回调函数中,计算相对于动画开始时间的时间差。比如,在实体创建时记录开始的JulianDate,然后在每次回调中计算当前time与开始时间的差。

例如:

const startTime = Cesium.JulianDate.now(); // 记录开始时间
const period = 10; // 单程时间,秒

// 创建实体时:
const entity = viewer.entities.add({
  position: new Cesium.CallbackProperty(function(time, result) {
    const elapsedSeconds = Cesium.JulianDate.secondsDifference(time, startTime);
    const cycleTime = period * 2;
    const phase = elapsedSeconds % cycleTime;
    let ratio = phase / period;
    if (ratio > 1) {
      ratio = 2 - ratio;
    }
    return Cesium.Cartesian3.lerp(start, end, ratio, result);
  }, false),
  // ...
});

这样,无论时钟如何变化,移动都会基于Cesium的模拟时间。当用户暂停或改变时间速率时,动画也会相应地调整。

另外,需要注意lerp的第三个参数是结果存储对象,可以传入result,这样Cesium可以重用内存,提高性能。

这样,实体就会在两个点之间来回移动了。此外,还可以调整period的值来改变移动速度,或者调整路径的起点和终点。

如果需要更复杂的路径,比如曲线,可能需要使用不同的插值方法,或者使用Cesium的PathGraphics,但用户的需求是两点之间的直线往返,所以线性插值足够。

总结步骤:

  1. 定义起点和终点的坐标,转换为Cartesian3。
  2. 创建CallbackProperty来计算实时位置。
  3. 在回调函数中,计算当前时间与开始时间的差,得到经过的时间。
  4. 计算在周期内的位置比例,确定是去程还是返程。
  5. 使用Cartesian3.lerp计算当前位置。
  6. 将CallbackProperty赋值给Entity的position属性。

可能的问题点:

  • 时间计算是否正确处理了Cesium的时钟控制。
  • lerp的比例是否正确,确保在0到1之间,且在返程时反向。
  • 是否需要处理实体到达终点时的方向调整,比如模型的朝向。如果需要实体在移动时始终面向前进方向,还需要调整Entity的orientation属性,这可能需要四元数的插值。

比如,使用Cesium.Quaternion.slerp来计算方向的变化,或者使用VelocityVectorProperty来自动计算方向。不过这可能属于进阶内容,用户的问题可能暂时不需要,但如果有需要,可以在回答中提及。

现在,用户的问题可能还涉及到如何设置Entity的其他属性,比如模型、点、标签等。但核心是位置的动态更新,所以上述代码应该可以满足基本需求。

测试时,可能需要调整period的值,或者检查坐标是否正确。另外,确保viewer.clock.shouldAnimate设置为true,以便时间自动推进。

最后,将上述思路整理成步骤清晰的回答,并附上代码示例,应该能解决用户的问题。同时,生成相关问题,如如何调整速度、如何处理方向、使用其他路径等。在Cesium中实现Entity对象沿两点间路径来回移动,可通过动态更新位置属性实现。以下是具体步骤及代码示例:


步骤1:定义起点和终点

使用经纬度或笛卡尔坐标定义路径端点:

const start = Cesium.Cartesian3.fromDegrees(120.0, 30.0); // 起点
const end = Cesium.Cartesian3.fromDegrees(121.0, 31.0);  // 终点

步骤2:创建动态位置属性

通过CallbackProperty实时计算位置,结合线性插值实现平滑移动:

const period = 10; // 单程时间(秒)
const startTime = Cesium.JulianDate.now(); // 记录动画开始时间

const entity = viewer.entities.add({
  position: new Cesium.CallbackProperty((time, result) => {
    const elapsed = Cesium.JulianDate.secondsDifference(time, startTime);
    const cycleTime = period * 2; // 往返周期
    const phase = elapsed % cycleTime; // 当前周期内的时间
    let ratio = phase / period;
    
    // 返程时反向插值
    if (ratio > 1) ratio = 2 - ratio;
    
    // 计算当前位置
    return Cesium.Cartesian3.lerp(start, end, ratio, result);
  }, false),
  point: { pixelSize: 10, color: Cesium.Color.RED }, // 可视化点
});

步骤3:控制时钟动画

确保Cesium时钟自动推进:

viewer.clock.shouldAnimate = true;

效果说明

  • Entity会以period秒的单程时间在两点间匀速移动,到达终点后立即返回。
  • 调整period可改变移动速度,例如period=5时速度加倍[^1]。

高级优化

  1. 方向调整
    若需Entity始终面向前进方向,可添加orientation属性:

    entity.orientation = new Cesium.VelocityOrientationProperty(entity.position);
    
  2. 曲线路径
    使用Cesium.CatmullRomSpline实现曲线运动:

    const spline = new Cesium.CatmullRomSpline({/* 控制点 */});
    // 在CallbackProperty中通过spline.evaluate计算位置
    

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