【GIS开发小课堂】写一个高德地图巡航功能的小DEMO

介绍

此项目使用vite为基础架构，内部实现均以typescript开发，可替换为自己的业务逻辑，并迁移到react，vue，umi等其他框架。

通过调用高德地图的API和threejs的开发，实现了一个小鸭子（可替换为自己的模型）沿着规划路线行走，并使镜头跟随小鸭子前进的功能。

该功能主要常见于外卖平台的骑手、滴滴司机、以及情侣软件的实时共享位置。

实现思路

1.加载地图

使用AMapLoader.load加载地图，从高德开放平台控制台申请一个属于自己的key。

import AMapLoader from '@amap/amap-jsapi-loader';...
const AMap = await AMapLoader.load({  
"key": "您自己申请的KEY",   // 申请好的Web端开发者Key，首次调用 load 时必填    
"version": "2.0",    
"plugins": ["AMap.Walking", "AMap.Driving"],    // 需要使用的的插件列表，如比例尺'AMap.Scale'等    
"Loca": { 
       version: '2.0.0'   
   }
})

使用new AMap.Map实例化地图，并设置mapStyle为"amap://styles/grey"，也可以在官网上自己设计属于自己的风格，主要讲的不是这部分所以大概交代一下就过去了，实例化Map后返回一个map实例，后续的操作都需要用到。

添加GLCustomLayer图层

new AMap.GLCustomLayer({    zIndex: 100,    init:()=>{},    render: ()=>{}})

threejs的加载和创建需要在init属性的方法里操作，render主要是用来渲染一些镜头信息和 WebGLRenderer的重绘。

在init方法中创建一个THREEJS的透视相机。

camera = new THREE.PerspectiveCamera(60, window.innerWidth / window.innerHeight, 100, 1 << 30);

2.镜头信息的获取

前文实例化Map后获取一个map的实例，其中提供了customCoords数据转换的工具，可以从这里获取到镜头信息，后续转化经纬度到3D世界坐标时候也会用到，转换工具需要提前获取到，方便后续的工作。

var { near, far, fov, up, lookAt, position } = customCoords.getCameraParams();

转换工具提供一个getCameraParams方法，其中包含相机位置等其他属性。

fov — 摄像机视锥体垂直视野角度
near — 摄像机视锥体近端面
far — 摄像机视锥体远端面

其中大部分属性都和threejs的透视相机属性相同，在render方法中更新相机，这样做的作用就是在后续做巡航功能时会实时更新相机位置。

camera.near = near;camera.far = far;camera.fov = fov;camera.position.set(...position);camera.up.set(...up);camera.lookAt(...lookAt);camera.updateProjectionMatrix();

3.初始化loca

可视化图层需要用到Loca容器，需要在地图外绘制的图层，需要在可视化图层上绘制。

创建可视化作品前，首先要创建一个 Loca 容器，这个容器可以帮您加载高德地图作为底图，或者帮您关联已有的高德地图作为底图。

在使用地图的时，您可以使用任何一个 JS API 已有的功能，Loca 容器不会影响原有地图的任何功能和特性。这里创建的 Loca 容器您可以理解为是可视化图层的管理器。

注意：创建地图时候 Loca 版本要和map的版本一致，否则会报错。​​​​​​​

var loca = new (window as any).Loca.Container({    map,    zIndex: 9});

将创建好的AMap.GLCustomLayer添加到map图层。​​​​​​​

    const customLayer = await createGLCustomLayer(AMap, customCoords)    map.add(customLayer);

createGLCustomLayer方法就是之前定义的初始化AMap.GLCustomLayer方法。

返回一个GLCustomLayer实例，这样就可以在地图内插入可视化内容。

加载模型

回到new AMap.GLCustomLayer提供的init属性中，创建一个3d场景并把模型加载到场景中。​​​​​​​

renderer = new THREE.WebGLRenderer({    context: gl,  // 地图的 gl 上下文});
// 自动清空画布这里必须设置为 false，否则地图底图将无法显示renderer.autoClear = false;
scene = new THREE.Scene();

加载模型方法跟threejs相同，使用gltfloderapi,加载方法返回一个promise，再使用。​​​​​​​​​​​​​​

// 初始化模型function initGltf(): Promise<THREE.Object3D> {    return new Promise((resolve, reject) => {        var loader = new GLTFLoader();        loader.load('https://a.amap.com/jsapi_demos/static/gltf/Duck.gltf', (gltf: any) => {            let object = gltf.scene;            resolve(object)        });    })}

模型添加到场景。​​​​​​​

const { x, y, z } = setRotation(new THREE.Vector3(90, 90, 0))
object.scale.set(15, 15, 15);

group.add(object)group.add(new THREE.AxesHelper(100))scene.add(group)object.name = 'duck'

我在模型上添加了一个AxesHelper辅助线，官网上表示蓝色代表z轴，但是放在地图中发生了坐标方向不一致的问题，threejs的向上方向是y轴，地图中z是向上方向，这一点可能要注意一下了。

用于简单模拟3个坐标轴的对象。
红色代表 X 轴. 绿色代表 Y 轴. 蓝色代表 Z 轴。

4.旋转模型​​​​​​​

const { x, y, z } = setRotation(new THREE.Vector3(90, -90, 0))group.rotation.set(x, y, z)

获取旋转角度的方法。​​​​​​​

export function setRotation(rotation: THREE.Vector3) {    var x = Math.PI / 180 * (rotation.x || 0);    var y = Math.PI / 180 * (rotation.y || 0);    var z = Math.PI / 180 * (rotation.z || 0);    return new THREE.Vector3(x, y, z)}

5.计算轨迹

使用viewControl

现在模型已经加载好，接下来就是要获取轨迹数据，镜头跟踪在Loca中有相应的apiviewControl，使用这个api调用addTrackAnimate方法，提供对应参数即可。

loca.viewControl.addTrackAnimate({    path: pathArr, // 镜头轨迹，二维数组，支持海拔    duration: 120000, // 时长    timing: [[0, 0.3], [1, 0.7]], // 速率控制器    rotationSpeed: 1800, // 每秒旋转多少度}, function () {    console.log('完成',);});

pathArr是一个轨迹数组。

const pathArr = [[116.310348, 39.89702], [116.310541, 39.884855], [116.320963, 39.889154], [116.322894, 39.889608], [116.325542, 39.889822], [116.328074, 39.889761], [116.349104, 39.889429], [116.348517, 39.89747], [116.355205, 39.898413], [116.35656, 39.90021], [116.355802, 39.93225]]

为了方便查看，我们在使用Loca提供的绘制引导线功能将这几个关键点连接的引导线画一下。​​​​​​​

// 导航线var polyline = new AMap.Polyline({    path: pathArr,            // 设置线覆盖物路径    showDir: true,    strokeColor: '#3366bb',   // 线颜色    strokeWeight: 10,           // 线宽    zIndex: 1});map.add(polyline)

以上工作做完后，需要调用一下loca.animate.start();方法，否则可视化图层不会更新，相应数据也获取不到，现在画面变成这样。

除了以上这种方法去实现镜头的移动，还可以通过插入坐标的方式去实现，也是传统threejs中使用的方法，就是利用tweenjs的动画，运动过程中改变map.setCenter，实现跟踪，这部分代码在changeObject方法中。

6.镜头跟踪

移动模型

利用requestAnimationFrame函数写一个循环渲染的方法，在调用的同时获取镜头中心坐标，通过customCoords转换工具将经纬度转为3D世界的坐标，并将该坐标赋值给object模型，再通过map提供的getRotation方法，获取地图的旋转角度，并将该角度赋值给object模型的y轴，使模型沿着y轴旋转，至于旋转的速度，在前面定义addTrackAnimate时的rotationSpeed属性定义的。​​​​​​​

const render = () => {    requestAnimationFrame(() => {        render()    })    if (object) {        const center = map.getCenter()        var position = customCoords.lngLatsToCoords([            [center.lng, center.lat]        ])[0];        const v3 = new THREE.Vector3(position[1], 0, position[0])        object.position.copy(v3)        const rotation = map.getRotation()
        object.rotation.y = rotation * Math.PI / 180    }    map.render();    TWEEN && TWEEN.update()}

以上文章内容有一些关于threejs的基础知识，可以先提前了解一下，否则有很多好玩有趣的效果实现不出来。

7.其他

关于飞线，只是作为装饰，显得画面不那么呆板，在官网上也有案例，简单贴一个代码吧。

 // 飞线var geo = new (window as any).Loca.GeoJSONSource({    url: 'https://a.amap.com/Loca/static/loca-v2/demos/mock_data/bj_bus.json',});
var layer = new (window as any).Loca.PulseLineLayer({    // loca,    zIndex: 10,    opacity: 1,    visible: true,    zooms: [1, 30],});
var headColors = ['#EFBB51', '#7F3CFF', '#4CC19B', '#0B5D74', '#E06AC4', '#223F9B', '#F15C1A', '#7A0FA6'];
layer.setSource(geo);
layer.setStyle({    altitude: 0,    lineWidth: 2,    // 脉冲头颜色    headColor: (_, feature) => {        return headColors[feature.properties.type - 1];    },    // 脉冲尾颜色    trailColor: 'rgba(128, 128, 128, 0.5)',    // 脉冲长度，0.25 表示一段脉冲占整条路的 1/4    interval: 0.25,    // 脉冲线的速度，几秒钟跑完整段路，可以通过计算距离动态改变时间    duration: 5000,});// 飞线结束
loca.add(layer);

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相关源码和模型的下载链接地址

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