Cesium系列:从入门到实践,打造属于你的3D地球应用

news2025/4/11 21:10:59

一、Cesium简介

CesiumJS 是一个开源的 JavaScript 库,它能够帮助开发者创建出具有卓越性能、高精度、出色视觉质量和易用性的世界级 3D 地球仪和地图。无论是在航空航天领域,用于模拟飞行路径和展示卫星数据;还是在智能城市中,用于可视化城市规划和交通流量;亦或是无人机行业,用于展示飞行轨迹和地形数据,CesiumJS 都能大显身手。它在 Apache 2.0 许可下发布,这意味着无论是商业用途还是非商业用途,都可以免费使用。

二、Cesium本地环境搭建

(一)下载与解压

  1. 获取最新版本代码:访问 CesiumJS – Cesium,找到最新的 release 版本代码下载地址,点击下载。

  2. 解压文件:下载完成后,找到下载的压缩包文件,双击将其解压到一个合适的目录中,比如 C:\Cesium 或者 D:\Cesium 等。

  3. 打开文件夹:使用 Visual Studio Code(VSCode)打开刚刚解压的目录。VSCode 是一个功能强大的代码编辑器,它支持多种编程语言,包括 JavaScript,而且有大量的插件可以扩展其功能,非常适合用于开发 Cesium 应用。

  4. 安装依赖资源:在 VSCode 的终端中,运行以下命令来安装所需的资源:

    cnpm install

    这里使用的是 cnpm,它是 npm 的一个镜像版本,更适合国内用户,能够更快地下载依赖包。如果你还没有安装 cnpm,可以通过运行 npm install -g cnpm --registry=https://r.cnpmjs.org 来安装。

  5. 本地运行:安装完成后,在终端中运行以下命令启动本地服务器:

    cnpm start

    运行成功后,浏览器会自动打开一个页面,显示 Cesium 的欢迎界面。如果没有自动打开,你可以在浏览器中输入 http://localhost:8080 来访问。

   

点击HelloWorld查看基础示例demo

  

代码分析:以下是 HelloWorld 示例的代码:

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
  <head>
    <!-- Use correct character set. -->
    <meta charset="utf-8" />
    <!-- Tell IE to use the latest, best version. -->
    <meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="IE=edge" />
    <!-- Make the application on mobile take up the full browser screen and disable user scaling. -->
    <meta
      name="viewport"
      content="width=device-width, initial-scale=1, maximum-scale=1, minimum-scale=1, user-scalable=no"
    />
    <title>Hello World!</title>
    <!-- 引入Cesium.js, 该js定义了Cesium对象 -->
    <script src="../Build/Cesium/Cesium.js"></script>
    <style>
      @import url(../Build/Cesium/Widgets/widgets.css);
      html,
      body,
      #cesiumContainer {
        width: 100%;
        height: 100%;
        margin: 0;
        padding: 0;
        overflow: hidden;
      }
    </style>
  </head>
  <body>
    <!-- 定义cesium要渲染的元素 -->
    <div id="cesiumContainer"></div>
    <script>
      // 执行创建cesium渲染
      var viewer = new Cesium.Viewer('cesiumContainer');
    </script>
  </body>
</html>

三.Cesium目录结构介绍

  

(一)根路径文件

  • CHANGES.md:记录了 Cesium 每个版本的变更内容,包括新增的功能、修复的错误以及改进的性能等。通过阅读这个文件,你可以快速了解不同版本之间的差异,帮助你在升级版本时做出决策。

  • gulpfile.cjs:这是一个构建工具配置文件,使用了 Gulp 工具。它定义了 Cesium 的打包流程,包括 GLSL 语法的转义、压缩和未压缩库文件的打包、API 文档的生成以及自动化单元测试等。如果你需要对 Cesium 的构建过程进行自定义,比如添加新的构建任务或者修改现有的任务,就需要编辑这个文件。

  • index.html:这是 Cesium 的 Web 导航首页。当你通过 cnpm start 启动本地服务器后,浏览器会自动打开这个页面。它提供了一个入口点,让你可以方便地访问 Cesium 的各种示例代码和文档。

  • package.json:这是一个包的依赖管理文件,它包含了项目的基本信息,如包的名称、版本号、描述、官网 URL、作者等。更重要的是,它列出了项目所依赖的包,包括开发环境和生产环境依赖包列表。此外,它还定义了项目的主入口文件以及执行脚本,例如 cnpm start 就是通过这个文件中的脚本定义来执行的。

  • README.md:这是项目的入门手册,它详细介绍了整个项目的使用方法、功能特点、安装步骤以及如何运行示例代码等。通过阅读这个文件,你可以快速了解 Cesium 的基本概念和开发流程。

  • server.cjs:这是 Cesium 内置的 Node 服务器文件。当你运行 npm run startnpm run startPublic 命令时,实际上就是执行了这个文件中的代码。它负责启动一个本地服务器,让你可以在本地开发和测试 Cesium 应用。

(二)Apps文件夹

  • CesiumViewer:这是一个简单的 Cesium 初始化示例,它展示了如何创建一个基本的 Cesium 地球仪。通过阅读这个示例代码,你可以学习到 Cesium 的基本用法,比如如何设置地球仪的视角、如何添加数据等。

  • SampleData:这个文件夹包含了所有示例代码所用到的数据,包括 json、geoJson、topojson、kml、czml、gltf、3dtiles 以及图片等格式的数据。这些数据为示例代码提供了丰富的素材,帮助你更好地理解和学习 Cesium 的各种功能。

  • Sandcastle:这是 Cesium 的示例程序代码存储位置。Sandcastle 是一个在线的代码编辑器,它允许你直接在浏览器中编写和运行 Cesium 代码。这个文件夹中的代码就是 Sandcastle 中的示例代码。这些示例代码涵盖了 Cesium 的各种功能,从基础的地球仪创建到复杂的 3D 模型加载、动画效果实现等,非常值得深入研究。

  • TimelineDemo:这个文件夹包含了时间轴的示例代码。时间轴是 Cesium 中一个非常重要的功能,它允许你根据时间来展示数据的变化。通过这个示例代码,你可以学习到如何使用时间轴来控制数据的显示和隐藏,以及如何实现时间轴的自定义样式等。

(三)Build文件夹

  • Cesium:这个文件夹包含了打包之后的 Cesium 库文件(压缩版本)。在实际开发中,通常会使用这个压缩版本的文件,因为它可以减少文件大小,提高加载速度。

  • CesiumUnminified:这个文件夹包含了打包之后的 Cesium 库文件(未压缩版本)。虽然它的文件大小比压缩版本大,但它保留了代码的可读性,方便开发人员进行调试。当你在开发过程中遇到问题时,可以通过查看未压缩版本的代码来快速定位问题所在。

  • Documentation:这个文件夹包含了打包之后的 API 文档。API 文档是学习和使用 Cesium 的重要参考资料,它详细介绍了 Cesium 的各个类、方法、属性以及事件的使用方法和参数说明。通过阅读 API 文档,你可以深入了解 Cesium 的内部实现原理,从而更好地利用它来开发出强大的 3D 地理应用。

(四)Source文件夹

Source 文件夹是 Cesium 项目的重中之重,它包含了 Cesium 的所有源码。这个文件夹中的代码按照功能模块进行了组织,涵盖了从核心的 3D 渲染引擎到各种地理空间数据处理工具等各个方面。

四.Cesium界面组件显隐

4.1.通过js配置项控制(推荐)

    var viewer = new Cesium.Viewer("cesiumContainer", {
      animation: false, // 动画小组件
      baseLayerPicker: false, // 底图组件,选择三维数字地球的底图(imagery and terrain)。
      fullscreenButton: false, // 全屏组件
      vrButton: false, // VR模式
      geocoder: false, // 地理编码(搜索)组件
      homeButton: false, // 首页,点击之后将视图跳转到默认视角
      infoBox: false, // 信息框
      sceneModePicker: false, // 场景模式,切换2D、3D 和 Columbus View (CV) 模式。
      selectionIndicator: false, //是否显示选取指示器组件
      timeline: false, // 时间轴
      navigationHelpButton: false, // 帮助提示,如何操作数字地球。
      // 如果最初应该看到导航说明,则为true;如果直到用户明确单击该按钮,则该提示不显示,否则为false。
      navigationInstructionsInitiallyVisible: false,
    });

    // 隐藏logo
    viewer._cesiumWidget._creditContainer.style.display = "none";

4.2.通过css样式隐藏控制

   /* 通过CSS控制组件显隐及位置 */
    .cesium-viewer-toolbar,             /* 右上角按钮组 */
    .cesium-viewer-animationContainer,  /* 左下角动画控件 */
    .cesium-viewer-timelineContainer,   /* 时间线 */
    .cesium-viewer-bottom               /* logo信息 */ {
      display: none !important;
    }

    .cesium-widget-credits  /* 隐藏logo图片 */ {
      display: none !important;
    }

    .cesium-viewer-fullscreenContainer  /* 全屏按钮 */ {
      display: none !important;
      position: absolute;
      top: 0;
    }

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