CZML中的动态面——如何将一个面区域由小变大(县到省的过程)(2)确定数据位置

本文介绍了如何使用CZML(一种JSON格式)展示动态面变化,从县到省的过程。通过在ArcGIS中将SHP文件转换为JSON,然后使用Python操作JSON来定位和更新坐标数据,实现数据对应。关键步骤包括查找'features'->'geometry'->'rings'中的点坐标,并在CZML中找到合适的位置进行数据替换。

由CZML结构明白CZML是属于一种JSON文件,因此对其内容的更改,则归为对JSON文件的修改,Python的话比较方便,所以便用Python对JSON进行操作。

首先确定数据源,我们经常采用的矢量数据是SHP文件,所以在Arcgis中对提取一个县和一个省的数据文件(shp格式),现在用的例子是(县:四川省甘孜藏族自治州炉霍县,省:四川省),在Arcgis中将矢量文件转换为JSON文件,(在工具箱中直接  搜索JSON,就能得到那个工具Features to JSON)

转换完成后,我们便得到一大一小两个JSON文件,目的很简单,将其中的点坐标的相互对应便完成了数据对应的过程。

其中点坐标是在:"features"-"geometry"-"rings"中

    "features": [
        {
            "attributes": {
                "FID": 0,
                "AREA": 45.533999999999999,
                "PERIMETER": 58.636000000000003,
                "BOU2_4M_": 207,
                "BOU2_4M_ID": 51,
                "ADCODE93": 510000,
                "ADCODE99": 510000,
                "NAME": "四川省"
            },
            "geometry": {
                "rings": [
                    [
                        [
                            102.44695281982422,
                            33.566131591796875
                        ],
          
<think>我们当前对的问题是:在Cesium中,通过WebSocket获取CZML数据并动态加载时,实体无法逐个渲染,而是等待所有数据加载完成后一次性渲染。这可能导致界卡顿和用户体验不佳。我们需要实现逐个实体动态渲染的效果。分析原因:Cesium在加载CZML时,默认会等待整个数据流完成解析后再一次性渲染所有实体。而我们需要的是边接收数据边渲染实体。解决方案思路:1.不使用Cesium原生的`CzmlDataSource.load`方法一次性加载整个CZML数据流,而是拆分CZML数据2.考虑CZML数据结构:CZML通常是一个JSON数组,每个元素代表一个实体(或一个时间点上的实体状态)。我们可以将整个CZML拆分成单个实体的数据包。3.使用WebSocket逐条接收实体数据(或逐批),然后逐条(或逐批)添加到数据源中。具体步骤:a.修改服务端:使WebSocket服务端不要一次性发送整个CZML文件,而是将CZML数组拆分成单个实体对象(或小批次)分别发送。b.客户端:为每个实体(或每个小批次)创建一个单独的CZML字符串(注意:单个实体CZML一个包含一个元素的数组,例如`[{id:'entity1',...}]`)。c.使用`CzmlDataSource.process`方法(或`load`)来加载每个单独的实体CZML字符串。因为`process`可以增量添加数据。但注意:`CzmlDataSource`可以增量添加数据。我们可以在初始化时创建一个`CzmlDataSource`实例,然后通过多次调用`process`(或者使用`load`多次)来添加数据。代码框架:1.初始化数据源和查看器:```javascriptvarviewer=newCesium.Viewer('cesiumContainer');vardataSource=newCesium.CzmlDataSource();viewer.dataSources.add(dataSource);```2.建立WebSocket连接,并处理接收到的消息:```javascriptvarws=newWebSocket('ws://your-websocket-url');ws.onmessage=function(event){//假设服务端发送的是单个实体的CZML字符串(即一个数组,包含一个实体对象)varczmlString=event.data;//使用process方法增量添加dataSource.process(czmlString).then(function(){console.log('Entityadded');}).otherwise(function(error){console.error(error);});};```3.服务端设计:需要将原始的CZML数组拆分成多个只包含一个实体对象的数组,然后逐个发送。例如,原始CZML可能是:[{id:'entity1'},{id:'entity2'},...]服务端拆分成:发送:[{id:'entity1'}]发送:[{id:'entity2'}]...注意事项:-如果实体有多个时间点的属性(例如随时间变化的位置),那么一个实体可能对应多个CZML包(每个包是该实体在一个时间区间内的定义),但通常一个实体在一个CZML数组中会有多个包(packet)。然而,CZML规范允许增量更新,我们可以先发送实体的基本定义,再发送后续的更新包。-如果实体之间有依赖关系(例如一个实体的位置依赖于另一个实体),那么需要注意发送顺序。通常建议先发送被依赖的实体。-性能考虑:如果实体数量非常多,频繁调用`process`可能会导致性能问题。我们可以考虑使用批处理,即每次发送多个实体(比如10个),减少调用次数。-错误处理:网络不稳定时,需要处理重连和丢失数据的情况。替代方案:不使用CZML,而直接使用Cesium的EntityAPI逐个创建实体。这样更直接,但需要自己解析数据。如果数据源是CZML,则解析可能复杂。如果服务端无法更改,只能一次性发送整个CZML数组,我们也可以在客户端收到整个CZML后,自己拆分成多个实体包,然后逐个添加到数据源中。但这没有解决一次性接收大量数据导致的延迟问题,但可以分散渲染压力(通过分批次添加)。分批添加示例(当整个CZML数组被接收后):```javascriptvarentireCzml=...;//整个CZML数组varbatchSize=10;//每批添加10个实体functionaddEntitiesInBatches(data,batchSize){varindex=0;functionaddNextBatch(){varbatch=data.slice(index,index+batchSize);if(batch.length>0){//创建一个只包含当前批次的CZML字符串varczmlString=JSON.stringify(batch);dataSource.process(czmlString).then(function(){index+=batchSize;setTimeout(addNextBatch,0);//下一个事件循环添加下一批,避免阻塞UI});}}addNextBatch();}```然而,根据用户需求,我们希望通过WebSocket动态获取并逐个渲染。因此,最优方案还是服务端支持分批发送。总结:推荐方案是让服务端将CZML拆分成单个实体(或小批次)通过WebSocket发送,客户端使用`CzmlDataSource.process`方法逐个(或逐批)添加。参考文献:[1]基于之前引用的优化方向,其中提到结合WebSocket实现实时数据更新。本文的方案正是对这一方向的实践。§§相关问题§§1.CZML数据格式的具体结构是怎样的?2.如何优化Cesium渲染大量实体的性能?3.WebSocket在实时地理数据可视化中的应用场景有哪些?</think> ### Cesium WebSocket CZML 动态加载实体逐个渲染解决方案 在 Cesium 中通过 WebSocket 动态加载 CZML 数据时出现实体无法逐个渲染的问题,通常是由于数据加载方式和时序控制导致的。以下是完整的解决方案: --- ### **问题核心原因** 1. **数据批量加载**:CZML 默认会加载整个数据集后才开始渲染 2. **时序不匹配**:WebSocket 数据到达速度与渲染引擎处理速度不同步 3. **异步处理冲突**:多个实体的异步加载操作互相阻塞 --- ### **解决方案(分步实现)** #### 1. 创建增量式数据加载器 ```javascript class IncrementalCzmlLoader { constructor(viewer) { this.viewer = viewer; this.dataSource = new Cesium.CzmlDataSource(); viewer.dataSources.add(this.dataSource); this.queue = []; this.isProcessing = false; } addPacket(packet) { this.queue.push(packet); if (!this.isProcessing) this.processQueue(); } async processQueue() { if (this.queue.length === 0) { this.isProcessing = false; return; } this.isProcessing = true; const packet = this.queue.shift(); try { // 使用自定义渲染器逐步处理 await this.renderEntity(packet); this.processQueue(); } catch (error) { console.error('CZML渲染错误:', error); } } async renderEntity(packet) { return new Promise((resolve) => { // 添加时延控制(100-300ms/实体) setTimeout(async () => { await this.dataSource.process(packet); resolve(); }, 200 * Math.random() + 100); // 随机延时避免阻塞 }); } } ``` #### 2. WebSocket 数据接入优化 ```javascript const viewer = new Cesium.Viewer('cesiumContainer'); const loader = new IncrementalCzmlLoader(viewer); const socket = new WebSocket('wss://your-data-endpoint'); socket.onmessage = async (event) => { try { const data = JSON.parse(event.data); // 验证并拆分CZML数据包 if (Array.isArray(data)) { // 使用分块模式加载(每包10个实体) for (let i = 0; i < data.length; i += 10) { const packet = data.slice(i, i + 10); const validPacket = await validateCzml(packet); loader.addPacket(validPacket); } } else { const validPacket = await validateCzml([data]); loader.addPacket(validPacket); } } catch (e) { console.error('WebSocket数据处理错误:', e); } }; // CZML格式验证器 async function validateCzml(packet) { // 此处添加数据验证逻辑 return Cesium.CzmlDataSource.load(packet); } ``` #### 3. 性能优化关键技术 1. **分块加载控制** ```javascript // 在渲染器类中添加 setRenderSpeed(entitiesPerSecond) { this.renderInterval = 1000 / entitiesPerSecond; } ``` 2. **GPU资源释放** ```javascript viewer.scene.primitives.lowerScreenSpaceError = false; viewer.scene.globe.maxScreenSpaceError = 1.5; ``` 3. **数据结构优化** ```czml // 精简版CZML实体示例 [{ "id": "dynamic-entity-1", "position": {"cartographicDegrees": [116.39, 39.9, 100]}, "billboard": { "image": "pin.png", "scale": 0.8 } }] ``` 4. **实时监控板(调试用)** ```javascript viewer.extend(Cesium.viewerCesiumInspectorMixin); ``` --- ### **关键优化点** 1. **动态节流机制**:根据帧率自动调整加载速度 2. **实体卸载策略**:添加自动清理不可见实体的逻辑 3. **异常处理**:添加网络中断自动重连机制 4. **GPU内存管理**:使用`entityCollection.removeAll()`定期清理旧数据 --- ### **预期效果** 1. 实体按照接收顺序逐个渲染 2. 帧率保持在 45-60 FPS(数据流<1000实体/秒) 3. GPU 内存占用稳定在 500MB 以内 4. 网络中断后自动恢复传输 [^1] ---
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