WebGIS 之 vue3+vite+ceisum

1.项目搭建node版本在16以上

1.1创建项目

npm create vite 项目名

1.2选择框架

vue+javaScript

1.3进入项目安装依赖

cd 项目名
npm install

1.4安装cesium依赖

pnpm i cesium vite-plugin-cesium

1.5修改vite.config.js文件

import { defineConfig } from 'vite'
import vue from '@vitejs/plugin-vue'
import cesium from 'vite-plugin-cesium'
// https://vitejs.dev/config/
export default defineConfig({plugins: [vue(),cesium()]
})

1.6在app.vue中引入Cesium并打印

import * as Cesium from ‘cesium’
console.log(Cesium)

1.7运行项目

npm run dev

2.Hello Cesium

<template><div id="cesiumContainer"></div>
</template>
<script setup>
import * as Cesium from 'cesium'
import { onMounted } from 'vue'
onMounted(() => {Cesium.Ion.defaultAccessToken = '申请的token'new Cesium.Viewer('cesiumContainer')
})
</script><style scoped>
#cesiumContainer {width: 100vw;height: 100vh;overflow: hidden;
}
</style>

3.控件

Cesium内置了一些小控件，可以在new Cesium.Viewer时传入参数进行控制

3.1自定义地图影像

onMounted(() => {Cesium.Ion.defaultAccessToken = 'token'const esri = new Cesium.ArcGisMapServerImageryProvider({url: "https://services.arcgisonline.com/ArcGIS/rest/services/World_Imagery/MapServer",enablePickFeatures: false,});const viewer = new Cesium.Viewer('cesiumContainer', {imageryProvider: esri,   //默认的谷歌地图影像  影像图层 ImageryLayer//地形图层TerrainProviderterrainProvider: Cesium.createWorldTerrain({requestWaterMask: true //水面特效}),})})

3.2控件显示隐藏默认显示

// Viewer是一切API的开始let viewer = new Cesium.Viewer('cesiumContainer', {baseLayerPicker: false,  //是否显示图层选择控件animation: false, //是否显示动画控件timeline: false,  //是否显示时间轴控件fullscreenButton: false, //是否显示全屏按钮geocoder: false, //是否显示搜索按钮homeButton: false, //是否显示主页按钮navigationHelpButton: false,//是否显示帮助提示按钮sceneModePicker: false//是否显示投影方式按钮})

4.坐标转换

4.1经纬度转笛卡尔

const Cesium1= Cesium.Cartesian3.fromDegrees(114, 30, 1000)//经度 纬度 高度
console.log(Cesium1)//返回的是一个笛卡尔坐标

4.2笛卡尔转经纬度

Cesium中的地理坐标单位默认是弧度制，用Cartographic变量表示,通过new Cesium.Cartographic()创建构造Cartographic对象

//第一步：笛卡尔转弧度
let cartographic = Cesium.Cartographic.fromCartesian(Cesium1)
console.log(cartographic)//第二步：弧度坐标转角度坐标
// let lon = 180 / Math.PI * cartographic.longitude
// let lat = 180 / Math.PI * cartographic.latitude
let lon = Cesium.Math.toDegrees(cartographic.longitude)
let lat = Cesium.Math.toDegrees(cartographic.latitude)
console.log(lon)
console.log(lat)
console.log(cartographic.height)

5.相机

在Cesium中，我们确定的视角，需要设置相机的位置和方向。
● destination用于设置相机的位置。
● orientation用于设定相机的方向
orientation是用来控制相机的heading（偏航角） pitch（仰俯角） roll（翻滚角）。最简单的理解就是相机镜头当前浏览器窗口所在的位置
heading 偏航角 -->Y
pitch俯仰角–>x
roll 旋转角–z

5.1setView

setView通过定义相机飞行目的点的三维坐标和视角，没有飞行过程，直接定位到设定的视域范围，用于快速切换视角

 const position = Cesium.Cartesian3.fromDegrees(110, 30, 20000)viewer.camera.setView({destination: position,orientation: {//默认（0，-90，0）heading: Cesium.Math.toRadians(0),pitch: Cesium.Math.toRadians(90),roll: Cesium.Math.toRadians(0)}})

5.2 flyTo

flyTo是快速切换视角，带有飞行动画，可以设置飞行时长

const position = Cesium.Cartesian3.fromDegrees(110, 30, 20000)
viewer.camera.flyTo({destination: position,orientation: {heading: Cesium.Math.toRadians(20),  // 默认pitch: Cesium.Math.toRadians(-90.0),  // 默认roll: 0.0                             // 默认},duration: 3, })

5.3 lookAt

lookAt将视角固定在所设置的目的点上，可以任意旋转视角，但是不会改变位置

const position = Cesium.Cartesian3.fromDegrees(110, 30)
viewer.camera.lookAt(position, new Cesium.HeadingPitchRange(Cesium.Math.toRadians(0),Cesium.Math.toRadians(-90),20000,//中心点距离地面的距离
))

6.entity实体

Cesium丰富的空间数据可视化API分为两部分：Primitive API 面向三维图形开发者，更底层一些。Entity API 是数据驱动更高级一些。
Primitive API的主要目的是为了完成（可视化）任务的最少的抽象需求。他要求我们以一个图形开发者的方式去思考，并且使用了一些图形学术语。它是为了最高效最灵活的实现可视化效果，忽略了API的一致性。比如绘制三维模型和创建Billboard不同，和多边形绘制更是彻底不同。每种可视化都有自己鲜明的特色。此外，他们每种都有自己的独特的性能提升方式，也需要遵守不同的优化原则。虽然它很强大又很灵活，但是大多数项目需要比Primitive API更高层次的抽象。
Entity AP的主要目的是定义一组高级对象，它们把可视化和信息存储到统一的数据结果中，这个对象叫Entity。 它让我们更加关注我们的数据展示而不是底层的可视化机制。它提供了很方便的创建复杂的，与静态数据相匹配的随时间变化的可视化效果。Entity API实际内部在使用Primitive API ，它的实现细节，我们无需关心。经过各种数据的测试，Entity API提供灵活的，高层次的可视化，同时暴露一些一致性的、容易去学习和使用的接口
地址

6.1 entity实体点

//实体中都是笛卡尔坐标
// entity是基于primitive封装的点
// 写法一
const point1 = new Cesium.Entity({id: 'point1',position: Cesium.Cartesian3.fromDegrees(120, 30),//笛卡尔坐标point: {color: Cesium.Color.BLUE,pixelSize: 20}
})
viewer.entities.add(point1)// 写法二(推荐)
const point2 = viewer.entities.add({id: 'point2',position: Cesium.Cartesian3.fromDegrees(121, 30),//笛卡尔坐标point: {color: Cesium.Color.BLUE,pixelSize: 20}
})
viewer.zoomTo(point2)

6.2标注

const billboard = viewer.entities.add({
position: Cesium.Cartesian3.fromDegrees(116,40,10),billboard: {
image: '/src/assets/position.png'.
scale: 0.3,
color: Cesium.Color.YELLOW
viewer.zoomTo(billboard)

const label = viewer.entities.add({position: Cesium.Cartesian3.fromDegrees(122, 30),label: {text: '新中地',fillColor: Cesium.Color.YELLOWGREEN,//变量showBackground: true,backgroundColor: new Cesium.Color(255, 255, 0,)//实例化}
})
viewer.zoomTo(label)

6.3 entity实体线

const line = viewer.entities.add({polyline: {positions: Cesium.Cartesian3.fromDegreesArray([120, 30, 121, 30]),//返回笛卡尔坐标数据material: Cesium.Color.YELLOW,//颜色width: 5}
})
viewer.zoomTo(line)

6.4 entity实体面

const polygon = viewer.entities.add({polygon: {hierarchy: {positions: Cesium.Cartesian3.fromDegreesArray([120, 29, 121, 29, 120.5, 28]),},material: Cesium.Color.RED.withAlpha(0.5),height: 10000,  //离地面高度extrudedHeight: 20000,  // 拉伸高度outline: true, //比较拉伸后使用outlineColor: Cesium.Color.WHITE,fill:false//是否填充}
})
viewer.zoomTo(polygon)

6.5 entity实体立方体

const box = viewer.entities.add({position: Cesium.Cartesian3.fromDegrees(119, 30, 3000),box: {dimensions: new Cesium.Cartesian3(2000, 1000, 3000),material: Cesium.Color.BLUEVIOLET //图片的话直接写路径}
})
viewer.zoomTo(box)

6.6 entity实体椭圆

const ellipse = viewer.entities.add({position: Cesium.Cartesian3.fromDegrees(118, 30),ellipse: {semiMajorAxis: 500,semiMinorAxis: 300,material: Cesium.Color.YELLOWGREEN,extrudedHeight: 400.0,rotation: Math.PI / 2}
})
viewer.zoomTo(ellipse)

6.7entity实体组合

  const viewer = new Cesium.Viewer('cesiumContainer', {})const billboard = viewer.entities.add({position: new Cesium.Cartesian3.fromDegrees(120, 30, 100),billboard: {image: '/src/assets/position.png',scale: 0.3,color: Cesium.Color.RED},polyline: {positions: Cesium.Cartesian3.fromDegreesArrayHeights([120, 30, 0, 120, 30, 100]),material: Cesium.Color.AQUA},position: new Cesium.Cartesian3.fromDegrees(120, 30, 108),label: {text: '某某小区',font: '13px',fillcolor: Cesium.Color.WHITE,pixelOffset:new Cesium.Cartesian2(0,40)}})viewer.zoomTo(billboard)

7.删除entity

let viewer, point1, point2, point3, blueList = []
point1 = viewer.entities.add({id: 'id1',position: Cesium.Cartesian3.fromDegrees(121, 30),point: {color: Cesium.Color.BLUE,pixelSize: 20}
})
blueList.push(point1)
point2 = viewer.entities.add({id: 'id2',position: Cesium.Cartesian3.fromDegrees(121.0001, 30),point: {color: Cesium.Color.BLUE,pixelSize: 20}
})
blueList.push(point2)
point3 = viewer.entities.add({id: 'id3',position: Cesium.Cartesian3.fromDegrees(121.0002, 30),point: {color: Cesium.Color.GREEN,pixelSize: 20}
})
//const entity = viewer.entities.getById('point1')  //通过id查实体
viewer.zoomTo(point1)const toDel = () => {// 方式一   直接删除remove// viewer.entities.remove(point1)// 方式二 先查再删// const entity = viewer.entities.getById('id1')// viewer.entities.remove(entity)// 方式三 全删// viewer.entities.removeAll()// console.log(viewer.entities)// console.log(point2) //实体变量还存在，只是不在viewer.entities.values中//方式四 先拿后删
//const entity = viewer.entities.getById(entity) //通洋ID获取
//viewer.entities.remove(entity)//假设要删除一百个点，首先设置空数组把点push进去 然后再循环删除这个数组，数组当图层用删除blueList.forEach(item => {viewer.entities.remove(item)})blueList = []
}

8.用CallbackProperty生成动态实体

动态画出一条线

  const viewer = new Cesium.Viewer('cesiumContainer', {})let lon, lat, num = 0const line = viewer.entities.add({polyline: {positions: new Cesium.CallbackProperty(() => {num += 0.002lon = 120 + numlat = 30 + numif (lon < 121) {return Cesium.Cartesian3.fromDegreesArray([120, 30, lon, lat])} else {line.polyline.positions = new Cesium.Cartesian3.fromDegreesArray([120, 30, 121, 31,]);}}, false),material: Cesium.Color.YELLOW,width: 5}})let position = Cesium.Cartesian3.fromDegrees(120, 30, 1000000)viewer.camera.setView({destination: position})

9.dataSources数据加载

9.1geoJson数据

GeoJSON是一种对各种地理数据结构进行编码的JSON数据格式。GeoJSON支持点线面等多种几何图形。type表示要素类型，coordinates表示坐标数据，坐标通常是WGS-84。
turf

//在index.html中引入turf
<script src="https://unpkg.com/@turf/turf/turf.min.js"></script>

const viewer = new Cesium.Viewer('cesiumContainer', {})const linestring1 = turf.lineString([[-24, 63], [-23, 60], [-25, 65], [-20, 69]]);console.log(linestring1)// 把geoJson对象转换成了实体entityconst data = Cesium.GeoJsonDataSource.load(linestring1)data.then(res => {viewer.entities.add(res.entities.values[0])viewer.zoomTo(res.entities.values[0])})

  const viewer = new Cesium.Viewer('cesiumContainer', {})const multiLine = turf.multiLineString([[[8, 8], [10, 10]], [[1, 1], [5, 5]]]);Cesium.GeoJsonDataSource.load(multiLine).then(res => {var data = resviewer.dataSources.add(data);viewer.zoomTo(data);})

9.2topoJson数据

TopoJSON 是 GeoJSON 按拓扑学编码后的扩展形式，是由 D3 的作者 Mike Bostock 制定的。相比 GeoJSON 直接使用 Polygon、Point 之类的几何体来表示图形的方法，TopoJSON 中的每一个几何体都是通过将共享边（被称为arcs）整合后组成的。TopoJSON 拓扑表示共享一个称为弧的位置序列的一个或多个几何。
TopoJSON 作为 GeoJSON 的扩展，支持多种几何类型：Point，LineString，Polygon，MultiPoint，MultiLineString，MultiPolygon 和 GeometryCollection。 TopoJSON 中的几何可能包含其他属性，以对非几何数据进行编码。Mapshaper和arcgis都采用过这种拓扑格式。TopoJSON消除了冗余，共享的弧段仅存储一次，允许将相关的几何有效地存储在同一文件中。例如，内蒙古自治区和辽宁省之间的共享边界仅存储一次，而不是在两个省都重复。

  const promise = Cesium.GeoJsonDatasource.load('/src/assets/usa.topojson')viewer.datasources.add(promise)viewer.zoomTo(promise)

9.3kml

KML全称：Keyhole Markup Language，是基于XML（eXtensible Markup Language,可扩展标记语言）语法标准的一种标记语言（markup language），采用标记结构，含有嵌套的元素和属性。由Google（谷歌（页面存档备份，存于互联网档案馆））旗下的Keyhole公司发展并维护，用来表达地理标记。根据KML语言编写的文件则为KML文件，格式同样采用的XML文件格式，应用于Google地球相关软件中（Google Earth，Google Map, Google Maps for mobile…），用于显示地理数据（包括点、线、面、多边形，多面体以及模型…）。而现在很多GIS相关企业也追随Google开始采用此种格式进行地理数据的交换。

const promise = Cesium.KmlDataSource.load('/src/assets/gdp2008.kmz')
console.log(promise)
viewer.dataSources.add(promise)

9.4动态数据格式CZML

CZML是JSON的子集，这意味着一个有效的CZML文档也是一个有效的JSON文档。具体来说，CZML文档包含一个JSON数组，其中数组中的每个对象字面量元素都是一个CZML Packet。CZML包描述场景中单个对象的图形属性，例如单个飞机。
这种数据格式，使得Cesium具备实现动态数据的能力。
CZML包含点、线、地标、模型等一些图形元素，并指明了这些元素如何随时间而变化。

viewer = new Cesium.Viewer('cesiumContainer', {shouldAnimate: true  //开启场景动画
})
//Cesium.CzmlDataSource
data.then(res => {viewer.dataSources.add(res);let entity = res.entities.getById("Vehicle")viewer.trackedEntity = entity;  //trackedEntity 可以实现一直移动相机跟踪entity目标
})

10.primitive图元

Cesium丰富的空间数据可视化API分为两部分：Primitive API 面向三维图形开发者，更底层一些。Entity API 是数据驱动更高级一些。
区别：
entity：调用方便，封装完美，是基于primitive的封装
primitive：更接近底层，可以绘制高级图形、组合图形，由Geometry(几何形状)、(Appearance )外观组成

const viewer = new Cesium.Viewer('cesiumContainer', {})const primitive = new Cesium.Primitive({geometryInstances: new Cesium.GeometryInstance({geometry: new Cesium.EllipseGeometry({center: Cesium.Cartesian3.fromDegrees(-100.0, 20.0),semiMinorAxis: 500000.0,semiMajorAxis: 1000000.0,rotation: Cesium.Math.PI_OVER_FOUR,vertexFormat: Cesium.VertexFormat.POSITION_AND_ST}),}),appearance: new Cesium.EllipsoidSurfaceAppearance({material: Cesium.Material.fromType('Stripe')})})viewer.scene.primitives.add(primitive);

10.1组合图形

const viewer = new Cesium.Viewer('cesiumContainer', {})const rectangleInstance = new Cesium.GeometryInstance({geometry: new Cesium.RectangleGeometry({rectangle: Cesium.Rectangle.fromDegrees(-140.0, 30.0, -100.0, 40.0),vertexFormat: Cesium.PerInstanceColorAppearance.VERTEX_FORMAT}),id: 'rectangle',attributes: {color: new Cesium.ColorGeometryInstanceAttribute(0.0, 1.0, 1.0, 0.5)}});const ellipsoidInstance = new Cesium.GeometryInstance({geometry: new Cesium.EllipsoidGeometry({radii: new Cesium.Cartesian3(500000.0, 500000.0, 1000000.0),vertexFormat: Cesium.VertexFormat.POSITION_AND_NORMAL}),modelMatrix: Cesium.Matrix4.multiplyByTranslation(Cesium.Transforms.eastNorthUpToFixedFrame(Cesium.Cartesian3.fromDegrees(-95.59777, 40.03883)), new Cesium.Cartesian3(0.0, 0.0, 500000.0), new Cesium.Matrix4()),id: 'ellipsoid',attributes: {color: Cesium.ColorGeometryInstanceAttribute.fromColor(Cesium.Color.AQUA)}});viewer.scene.primitives.add(new Cesium.Primitive({geometryInstances: [rectangleInstance, ellipsoidInstance],appearance: new Cesium.PerInstanceColorAppearance()}));

11.3DTiles加载

3D Tiles是Cesium提出的处理三维地理大数据的数据格式，目前已经是OGC的数据标准之一，在web端的三维数据传输中已经得到了广泛的应用。从数据结构关系上来看，3DTiles属于Primitive，具有很高的数据加载效率。
3D Tiles 是在glTF的基础上，加入了分层LOD的概念（可以把3D Tiles简单地理解为带有 LOD 的 glTF ），专门为流式传输和渲染海量 3D 地理空间数据而设计的，例如倾斜摄影、3D 建筑、BIM/CAD、实例化要素集和点云。它定义了一种数据分层结构和一组切片格式，用于渲染数据内容。3D Tiles 没有为数据的可视化定义明确的规则，客户可以按照自己合适的方式来可视化 3D 空间数据。同时，3D Tiles 也是 OGC 标准规范成员之一，可用于在台式机、Web端和移动应用程序中实现与海量异构3D地理空间数据的共享、可视化、融合以及交互功能
定义
3D Tiles是Cesium于2016年3月定义的一种三维模型瓦片数据结构。3D Tiles将海量的三维模型瓦片数据，以分块，分层的形式组织起来，这样就大大减轻了浏览器和图形处理单位(GPU)的负担。
3D Tiles建立在glTF格式之上，并引入了三维图形领域的技术。
3D Tiles还支持交互旋转和样式的设置。

11.1加载墨尔本

const tileset = viewer.scene.primitives.add(new Cesium.Cesium3DTileset({url: Cesium.IonResource.fromAssetId(69380)})
)
viewer.flyTo(tileset)

11.2 加载纽约

const tileset = viewer.scene.primitives.add(new Cesium.Cesium3DTileset({url: Cesium.IonResource.fromAssetId(75343)})
)
viewer.flyTo(tileset)