CesiumJS和Three.js結合的三維地球可視化技術

在Web應用程序中,使用三維地球可視化技術創造人類可以沉浸其中的全新體驗。CesiumJS和Three.js是兩個流行的JavaScript庫,它們可以幫助開發人員在Web上構建高度交互性和可視化的三維地球模型。

一、CesiumJS和Three.js的概述

在開始介紹使用CesiumJS和Three.js結合的三維地球可視化技術之前,我們需要了解這兩個庫的概述。

CesiumJS是一個開源的JavaScript庫,它支持GPU加速並可用於在Web瀏覽器上創建高度優化的三維地球和矢量數據可視化。它通過提供許多高質量的可用性和用戶友好的API,使得創建高度交互性,視覺上吸引人的三維應用程序變得更加容易。

Three.js是另一個流行的JavaScript庫,它為開發人員提供了豐富的3D特效。它可以輕鬆地創建各種三維場景,如遊戲,建築模擬和材質渲染。此外,Three.js還有許多構建複雜場景和3D動畫的功能。

在三維地球可視化方面,這兩個庫有各自的優勢。CesiumJS專註於地球數據可視化和交互性,可以輕鬆地處理大量地理/時空數據,支持用戶與地球交互的功能。而Three.js則具備創建複雜場景和3D動畫的強大功能,在創建3D物體方面有更豐富的選擇。

二、使用CesiumJS和Three.js結合的三維地球可視化技術

結合起來使用CesiumJS和Three.js是一種非常強大的三維地球可視化技術。在這種方案下,我們可以使用二者的各自優勢,並創造出更加豐富的交互性和視覺效果。

1. 地球的創建和初始化

首先,我們需要創建一個可交互的三維地球。我們可以使用CesiumJS創建地球,並使用Three.js添加3D對象。具體步驟如下:

// 首先,使用CesiumJS創建場景和地球
var viewer = new Cesium.Viewer('cesiumContainer', {
    sceneMode : Cesium.SceneMode.SCENE3D,
    imageryProvider : new Cesium.createOpenStreetMapImageryProvider({
        url : 'https://a.tile.openstreetmap.org/'
    }),
    baseLayerPicker : false,
    fullscreenButton : false,
    homeButton : false,
    sceneModePicker : false,
    navigationHelpButton : false,
    geocoder : false
});
var scene = viewer.scene;
var ellipsoid = scene.globe.ellipsoid;

// 然後,使用Three.js添加3D對象到場景中
// 創建Three.js場景
var threeScene = new THREE.Scene();

// 創建地球
var radius = 6371;
var globe = new THREE.Mesh(
    new THREE.SphereGeometry(radius, 50, 50),
    new THREE.MeshPhongMaterial({
        map: new THREE.TextureLoader().load('https://www.celestis.com/images/resources/earth-topographic-map-1-12.jpg'),
        bumpMap: new THREE.TextureLoader().load('https://www.celestis.com/images/resources/earth-topographic-map-1-12-bump.jpg'),
        bumpScale: 0.015,
        specularMap: new THREE.TextureLoader().load('https://www.celestis.com/images/resources/earth-topographic-map-1-12-specular.jpg'),
        specular: new THREE.Color('grey')
    })
);
globe.rotation.y = -Math.PI / 2;

// 添加地球到Three.js場景
threeScene.add(globe);

// 將Three.js場景與CesiumJS場景進行關聯
var sync = new THREE.CesiumJS.Synchronize(viewer, threeScene);

2. 控制地球的視角並添加交互性

接下來,我們可以添加一些交互性和控制機制。例如,可以通過移動滑鼠來旋轉地球,使用鍵盤上的方向鍵移動地球,使用滑鼠滾輪放大和縮小,等等。具體步驟如下:

// 添加交互性和控制
// 視角控制
var controls = new THREE.TrackballControls(sceneCamera, threeContainer);
controls.noPan = true;
controls.noZoom = true;
var sceneCamera = new THREE.PerspectiveCamera(50, width / height, 1, 10000000);
viewer.scene.camera.position = new Cesium.Cartesian3.fromArray(sceneCamera.position.toArray());
controls.addEventListener('change', function () {
    viewer.scene.camera.position = new Cesium.Cartesian3.fromArray(sceneCamera.position.toArray());
    viewer.scene.camera.direction = new Cesium.Cartesian3.fromArray(sceneCamera.getWorldDirection().toArray());
});

// 滑鼠/鍵盤控制
var handler = new Cesium.ScreenSpaceEventHandler(viewer.canvas);
handler.setInputAction(function (movement) {
    var pickedFeature = scene.pick(movement.position);
    if (!Cesium.defined(pickedFeature)) {
        controls.enabled = true;
    } else {
        controls.enabled = false;
    }
}, Cesium.ScreenSpaceEventType.LEFT_DOWN);

3. 添加其他的3D對象和場景效果

最後,我們可以使用Three.js添加其他的3D對象和場景效果。例如,可以添加雲層的流動,添加日出/日落的效果,等等。具體步驟如下:

// 添加其他的3D對象和場景效果
// 添加雲層的流動效果
var clouds = new THREE.Group();
var textureLoader = new THREE.TextureLoader();
textureLoader.crossOrigin = '';
var loader = new THREE.JSONLoader();
loader.crossOrigin = '';

loader.load('https://gist.githubusercontent.com/vaccinemedia/4bb7d48dab18a8794d2e/raw/8da1980d4ef67f80884a6a34bc6eb207af170af9/cloud.json',
    function (geometry) {
        var material = new THREE.MeshPhongMaterial({
            map: textureLoader.load('https://gist.githubusercontent.com/vaccinemedia/4bb7d48dab18a8794d2e/raw/8da1980d4ef67f80884a6a34bc6eb207af170af9/cloud-texture.png'),
            side: THREE.DoubleSide,
            transparent: true,
            depthWrite: true,
            opacity: 1,
            depthWrite: false,
            blending: THREE.CustomBlending,
            blendSrc: THREE.SrcAlphaFactor,
            blendDst: THREE.OneMinusSrcAlphaFactor
        });

        var cloudsMesh = new THREE.Mesh(geometry, material);
        cloudsMesh.scale.set(1.02, 1.02, 1.02);
        clouds.add(cloudsMesh);
    }
);

// 添加日出/日落的效果
var sunSphere = new THREE.Mesh(
    new THREE.SphereGeometry(sunRadius * 100, 16, 8),
    new THREE.MeshBasicMaterial({
        color: 0xffffff
    })
);
sunSphere.position.z = -10000;
sunSphere.position.y = 10000;

// 將對象添加到Three.js場景中
threeScene.add(clouds);
threeScene.add(sunSphere);

三、總結

綜上所述,使用CesiumJS和Three.js結合的三維地球可視化技術可以創造出高度交互性和可視化的三維地球模型。我們可以使用CesiumJS提供的地球數據可視化和交互性功能,由Three.js創建複雜場景和3D動畫,創造沉浸式的用戶體驗。

原創文章,作者:XSIBR,如若轉載,請註明出處:https://www.506064.com/zh-tw/n/368187.html

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