Cesium学习（一）-基础

Cesium是一个开源的JavaScript库，专门用于创建3D地球和地图可视化。它在GIS、航空航天、城市规划等领域有广泛应用。

Cesium核心特性

1. 3D地球可视化

   • 基于WebGL的高性能3D渲染
   • 支持全球地形和影像数据
   • 准确的地球模型（WGS84椭球体）

2. 多维数据支持

   • 时间动态数据可视化
   • 3D模型加载（glTF格式）
   • 点云、矢量数据等

3. 丰富的数据格式

   • KML、GeoJSON、CZML
   • 3D Tiles（倾斜摄影、BIM模型等）
   • CZML（Cesium专有动画标记语言）

核心概念和API

基本结构

• Viewer: 主要的可视化组件
• Scene: 场景管理
• Camera: 相机控制
• Entity: 可视化对象
• DataSource: 数据源管理

常用类和方法

Viewer类核心方法

• new Cesium.Viewer(container, options): 创建Viewer实例
• entities.add(options): 添加实体对象
• zoomTo(target): 缩放到目标
• flyTo(target): 飞行到目标位置
• destroy(): 销毁Viewer

Camera类常用方法

• setView(options): 设置相机视角
• flyTo(options): 相机动画飞行
• lookAt(target, offset): 相机看向目标

Entity实体对象

• 支持点、线、面、模型等多种几何类型
• 可设置样式、时间动态属性
• 支持鼠标交互事件

基础使用示例

创建基本3D地球

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

// 添加一个点实体
const entity = viewer.entities.add({
    position: Cesium.Cartesian3.fromDegrees(-75.0, 40.0, 300000.0),
    billboard: {
        image: '../images/Cesium_Logo_overlay.png',
        scale: 0.1
    }
});

// 飞行到实体位置
viewer.flyTo(entity);

加载3D Tiles

// 加载3D Tiles数据
const tileset = viewer.scene.primitives.add(new Cesium.Cesium3DTileset({
    url: 'path/to/tileset.json'
}));

// 飞行到3D Tiles位置
viewer.flyTo(tileset);

添加地形数据

// 开启地形显示
viewer.terrainProvider = new Cesium.CesiumTerrainProvider({
    url: Cesium.IonResource.fromAssetId(1)
});

高级功能

1. 时间动态可视化

   • TimeInterval: 时间间隔
   • SampledProperty: 采样属性
   • TimeIntervalCollection: 时间间隔集合

2. 空间分析

   • Measurement: 距离、面积测量
   • Visibility: 可视域分析
   • Line of Sight: 视线分析

3. 自定义着色器

   • Appearance: 外观渲染
   • Material: 材质系统
   • Custom Shaders: 自定义着色器

4. 数据可视化

   • Heatmap: 热力图
   • Clustering: 聚合显示
   • Classification: 分类渲染

性能优化要点

1. 数据优化

   • 使用3D Tiles进行大数据量优化
   • 合理设置LOD（细节层次）
   • 压缩纹理和模型数据

2. 渲染优化

   • 合理控制实体数量
   • 使用集群(Clustering)显示大量数据点
   • 利用视锥剔除和距离剔除

3. 内存管理

   • 及时销毁不需要的对象
   • 合理使用缓存机制
   • 避免频繁创建销毁实体