粒子系统发射器

粒子发射器是用来限定粒子活动范围的,并给定随机产生的粒子一个初始位移和速度。cesium默认提供了4种粒子发射器。分别是
BoxEmitter 盒子粒子发射器，CircleEmitter 圆形粒子发射器，ConeEmitter 圆锥粒子发射器，SphereEmitter 球形粒子发射器

cesium默认粒子发射器类型

1，BoxEmitter 盒子粒子发射器
（1）生成算法
用a,b,c分别为长，宽，高建立一个盒子。盒子中心点为原点，建立x-y-z直角坐标系。其中x的取值范围（-a/2,a/2),y的取值范围(-b/2,b/2),z的取值范围(-c/2,c/2)
代码

function createBoxPoints(a,b,c){
let x=Cesium.Math.randomBetween(-a/2, a/2)
  let y=Cesium.Math.randomBetween(-b/2, b/2)
  let z=Cesium.Math.randomBetween(-c/2, c/2)
  return {x,y,z}
}

效果

box内产生随机粒子的算法

评价：这也是cesium采用的算法，能均匀在盒子内产生随机点

2，CircleEmitter 圆形粒子发射器
（1）生成算法1
根据圆的公式 xx + yy = rr;
取x在（-r,r）则 y等于r的平方减去x的平方得到结果之后再开方。这样y的取值范围就为（-Math.sqrt(rr-xx),Math.sqrt(rr-x*x))
代码

function createCirclePoints(radius){
let x=Cesium.Math.randomBetween(-radius, radius)
  let yMax=Math.sqrt(radius*radius-x*x)
  let y=Cesium.Math.randomBetween(-yMax, yMax)
  return {x,y,z:0}
}

效果

圆内产生随机点算法1

评价：从图中看出靠近圆边线的点比较密集。中间部分的点比较稀疏
（2）生成算法2
x的取值范围在（-r,r），y的取值范围在（-r,r），然后根据圆的公式xx + yy = rr，只要（xx + yy）r
则随机点就落在圆内
代码

function createCirclePoints2(radius){
let x=Cesium.Math.randomBetween(-radius, radius)
  
  let y=Cesium.Math.randomBetween(-radius, radius)
  let isInner=(x*x+y*y)

效果

圆内产生随机点算法2

评价：使用这个算法会多产生一些在圆外的点，但能满足在圆内均匀产生点的需求
（3）生成算法3
使用极坐标的方式表示在园内的点，圆内点（r，θ）可以任意表示为（r，θ ± 2kπ）或（−r，θ ± (2k+ 1)π）
代码

function createCirclePoints3(radius){
let rad=Cesium.Math.randomBetween(0, radius)
  
  let theta=Cesium.Math.randomBetween(0, 2*Math.PI)
  var x = rad * Math.cos(theta);
  var y = rad * Math.sin(theta);
  return {x,y,z:0}
}

效果

圆内产生随机点算法3

评价
圆心产生的点比较密集，离圆心越远产生的点越稀疏。

3，ConeEmitter 圆锥粒子发射器
算法，暂时还不太明白
代码

unction createConePoints(angle);{
  let radius = Math.tan(angle);
  let theta=Cesium.Math.randomBetween(0, 2*Math.PI)
let rad=Cesium.Math.randomBetween(0, radius)
  let x = rad * Math.cos(theta);
  let y = rad * Math.sin(theta);
let z = 1.0;
  return {x,y,z}
}

4，SphereEmitter 球形粒子发射器
(1)生成算法1
和园内生成随机点算法一样，球内生成随机点也有好几种算法。当然效果各不一样，cesium采用的极坐标算法，先求θ的范围（0，2Π），然后再确定φ的范围（0，Π），
最后确定r的取值范围（0，R）

球内生成随机点算法

代码

function createSpherePoints(radius){
let rad=Cesium.Math.randomBetween(0, radius)
  
  let theta=Cesium.Math.randomBetween(0, 2*Math.PI)
  let phi=Cesium.Math.randomBetween(0,Math.PI)
  let x = rad * Math.cos(theta)*Math.sin(phi);
  let y = rad * Math.sin(theta)*Math.sin(phi);
  let z=rad*Math.cos(phi);
  return {x,y,z}
}

效果

球内产生随机点的算法1

评价，和园内极坐标生成随机点的算法一样，靠近球心的点会比较密集，远离球心随机点会越来越稀疏
5，其它拓展实现，例如三角形内随机点，矩形内随机点，圆柱内随机点，五角星内随机点等