Cesium 键盘鼠标控制相机漫游（源码+原理讲解）
Cesium 键盘鼠标控制相机漫游（源码+原理讲解）
在各大博客平台上，Cesium使用键盘控制相机漫游的源码已经有不少人贴出源码，本人在浏览这些源码的过程中发现大家采用的方式基本一致，大部分代码都是一个模子，甚至有一部分博文对代码进行部分删除，导致出现看不懂的情况。这些博文有个共同的问题就是无任何说明，对新手很不友好。
本文使用同样的思路完成键盘鼠标同时控制相机漫游功能，并附带必要说明，建议收藏。
1 达到的效果
- 键盘控制：w，相机前进； s，相机后退；a，相机左移；d，相机右移；q，相机上移；e，相机下移。
- 鼠标控制：按住鼠标左键向某个方向移动鼠标使相机镜头转向该方向。
2 实现思路
开启键盘鼠标控制相机漫游：
- 将默认的相机操作模式禁用，防止鼠标动作冲突；
- 设置相机漫游的标记；
- 添加鼠标监听事件，监听按住鼠标移动情况来改变漫游标记；
- 添加键盘监听事件，监听键盘来改变漫游标记；
- 添加渲染事件，根据漫游标记的改变来渲染。
关闭键盘鼠标控制相机漫游：
- 移除鼠标监听事件；
- 移除键盘监听事件；
- 移除渲染事件；
- 将默认的相机操作模式启用。
3 源码及说明
3.1 HTML代码
<div id="cesiumContainer" style="width:100%;height:100%"></div>
3.2 JavaScript代码
// 初始化地球小部件
let viewer = new Cesium.Viewer('cesiumContainer');
// 声明变量，以下代码可能会多次用到
let scene = viewer.scene;
let canvas = viewer.canvas; // 此处用viewer.canvas或viewer.scene.canvas都可以，是同一个canvas对象
let camera = viewer.camera;
let ellipsoid = viewer.scene.globe.ellipsoid;
// 声明相机漫游标记
let flags = null;
// 声明handler
let handler = null;
/**
* 进入键盘鼠标漫游模式
*/
function enterKeyBoardMouseRoamingMode() {
console.log('进入漫游模式');
// 1.禁用默认相机操作模式
scene.screenSpaceCameraController.enableRotate = false;
scene.screenSpaceCameraController.enableTranslate = false;
scene.screenSpaceCameraController.enableZoom = false;
scene.screenSpaceCameraController.enableTilt = false;
scene.screenSpaceCameraController.enableLook = false;
// 2.初始化相机漫游的标记
flags = {
looking: false, // 是否正在用鼠标调整视角
startPosition: null, // 鼠标指针开始移动位置
endPosition: null, // 鼠标指针停止移动位置
moveForward: false, // 是否向前移动
moveBackward: false, // 是否向后移动
moveLeft: false, // 是否向左移动
moveRight: false, // 是否向右移动
moveUp: false, // 是否向上移动
moveDown: false, // 是否向下移动
}; // 相机漫游标记
// 3.添加鼠标监听事件
handler = new Cesium.ScreenSpaceEventHandler(canvas);
// 左键按下
handler.setInputAction((movement) => {
flags.looking = true;
flags.startPosition = Cesium.Cartesian3.clone(movement.position);
flags.endPosition = Cesium.Cartesian3.clone(movement.position);
}, Cesium.ScreenSpaceEventType.LEFT_DOWN);
// 鼠标移动
handler.setInputAction((movement) => {
flags.endPosition = movement.endPosition;
}, Cesium.ScreenSpaceEventType.MOUSE_MOVE);
// 左键弹起
handler.setInputAction(() => {
flags.looking = false;
}, Cesium.ScreenSpaceEventType.LEFT_UP);
// 4.添加键盘监听事件
// 键盘按下事件
document.addEventListener('keydown', keyDown, false);
// 键盘弹起事件
document.addEventListener('keyup', keyUp, false);
// 5.添加渲染事件
viewer.clock.onTick.addEventListener(renderEvent);
}
// DOM添加一个开启键盘鼠标漫游模式的按钮，使用绝对定位放在屏幕左上角，用于测试
let enterButton = document.createElement('button');
enterButton.innerText = '开启';
enterButton.style.position = 'absolute';
enterButton.style.left = '20px';
enterButton.style.top = '20px';
enterButton.onclick = enterKeyBoardMouseRoamingMode;
document.body.appendChild(enterButton);
/**
* 退出键盘鼠标漫游模式
*/
function exitKeyBoardMouseRoamingMode() {
console.log('退出漫游');
// 1.移除鼠标监听事件
if (handler) {
handler.destroy();
handler = null;
}
// 2.移除键盘监听事件
document.removeEventListener('keydown', keyDown, false);
document.removeEventListener('keyup', keyUp, false);
// 3.移除渲染事件
viewer.clock.onTick.removeEventListener(renderEvent);
// 4.启用默认相机操作模式
scene.screenSpaceCameraController.enableRotate = true;
scene.screenSpaceCameraController.enableTranslate = true;
scene.screenSpaceCameraController.enableZoom = true;
scene.screenSpaceCameraController.enableTilt = true;
scene.screenSpaceCameraController.enableLook = true;
}
// DOM添加一个关闭键盘鼠标漫游模式的按钮，使用绝对定位放在屏幕左上角，用于测试
let exitButton = document.createElement('button');
exitButton.innerText = '关闭';
exitButton.style.position = 'absolute';
exitButton.style.left = '70px';
exitButton.style.top = '20px';
exitButton.onclick = exitKeyBoardMouseRoamingMode;
document.body.appendChild(exitButton);
/**
* 键盘按下
*/
function keyDown(event) {
let flagName = getFlagFromKeyCode(event.keyCode);
if (typeof flagName !== 'undefined') {
flags[flagName] = true;
}
}
/**
* 键盘弹起
*/
function keyUp(event) {
let flagName = getFlagFromKeyCode(event.keyCode);
if (typeof flagName !== 'undefined') {
flags[flagName] = false;
}
}
/**
* 渲染函数
*/
function renderEvent() {
// 镜头转向
if (flags.looking) {
let width = viewer.canvas.clientWidth;
let height = viewer.canvas.clientHeight;
let lookFactor = 0.05; // 镜头转向系数，系数越大约灵敏，此处取0.05比较适中
let x = (flags.endPosition.x - flags.startPosition.x) / width;
let y = -(flags.endPosition.y - flags.startPosition.y) / height;
// 计算出x,y之后，有两种方式实现镜头，经过测试感觉方式 1更流畅
// 方式 1
camera.lookRight(x * lookFactor);
camera.lookUp(y * lookFactor);
// 方式 2
// camera.setView({
// orientation: {
// heading: camera.heading + x * lookFactor,
// pitch: camera.pitch + y * lookFactor,
// roll: 0.0,
// },
// });
}
// 根据高度来决定镜头移动的速度
let cameraHeight = ellipsoid.cartesianToCartographic(camera.position).height;
let moveRate = cameraHeight / 100.0;
if (flags.moveForward) {
camera.moveForward(moveRate);
}
if (flags.moveBackward) {
camera.moveBackward(moveRate);
}
if (flags.moveUp) {
camera.moveUp(moveRate);
}
if (flags.moveDown) {
camera.moveDown(moveRate);
}
if (flags.moveLeft) {
camera.moveLeft(moveRate);
}
if (flags.moveRight) {
camera.moveRight(moveRate);
}
}
/**
* 从键盘码获取flag标记
*/
function getFlagFromKeyCode(keyCode) {
switch (keyCode) {
case 'W'.charCodeAt(0):
return 'moveForward';
case 'S'.charCodeAt(0):
return 'moveBackward';
case 'Q'.charCodeAt(0):
return 'moveUp';
case 'E'.charCodeAt(0):
return 'moveDown';
case 'D'.charCodeAt(0):
return 'moveRight';
case 'A'.charCodeAt(0):
return 'moveLeft';
default:
return undefined;
}
}
4 无需鼠标控制的情况
如果我们项目中只需要键盘控制则可以对代码精简如下：
4.1 HTML代码
<div id="cesiumContainer" style="width:100%;height:100%"></div>
4.2 JavaScript代码
// 初始化地球小部件
let viewer = new Cesium.Viewer('cesiumContainer');
// 声明变量，以下代码可能会多次用到
let camera = viewer.camera;
let ellipsoid = viewer.scene.globe.ellipsoid;
// 声明相机漫游标记
let flags = null;
/**
* 进入键盘漫游模式
*/
function enterKeyBoardMouseRoamingMode() {
console.log('进入漫游模式');
// 1.初始化相机漫游的标记
flags = {
moveForward: false, // 是否向前移动
moveBackward: false, // 是否向后移动
moveLeft: false, // 是否向左移动
moveRight: false, // 是否向右移动
moveUp: false, // 是否向上移动
moveDown: false, // 是否向下移动
}; // 相机漫游标记
// 2.添加键盘监听事件
// 键盘按下事件
document.addEventListener('keydown', keyDown, false);
// 键盘弹起事件
document.addEventListener('keyup', keyUp, false);
// 3.添加渲染事件
viewer.clock.onTick.addEventListener(renderEvent);
}
// DOM添加一个开启键盘鼠标漫游模式的按钮，使用绝对定位放在屏幕左上角，用于测试
let enterButton = document.createElement('button');
enterButton.innerText = '开启';
enterButton.style.position = 'absolute';
enterButton.style.left = '20px';
enterButton.style.top = '20px';
enterButton.onclick = enterKeyBoardMouseRoamingMode;
document.body.appendChild(enterButton);
/**
* 退出键盘漫游模式
*/
function exitKeyBoardMouseRoamingMode() {
console.log('退出漫游');
// 1.移除键盘监听事件
document.removeEventListener('keydown', keyDown, false);
document.removeEventListener('keyup', keyUp, false);
// 2.移除渲染事件
viewer.clock.onTick.removeEventListener(renderEvent);
}
// DOM添加一个关闭键盘鼠标漫游模式的按钮，使用绝对定位放在屏幕左上角，用于测试
let exitButton = document.createElement('button');
exitButton.innerText = '关闭';
exitButton.style.position = 'absolute';
exitButton.style.left = '70px';
exitButton.style.top = '20px';
exitButton.onclick = exitKeyBoardMouseRoamingMode;
document.body.appendChild(exitButton);
/**
* 键盘按下
*/
function keyDown(event) {
let flagName = getFlagFromKeyCode(event.keyCode);
if (typeof flagName !== 'undefined') {
flags[flagName] = true;
}
}
/**
* 键盘弹起
*/
function keyUp(event) {
let flagName = getFlagFromKeyCode(event.keyCode);
if (typeof flagName !== 'undefined') {
flags[flagName] = false;
}
}
/**
* 渲染函数
*/
function renderEvent() {
// 根据高度来决定镜头移动的速度
let cameraHeight = ellipsoid.cartesianToCartographic(camera.position).height;
let moveRate = cameraHeight / 100.0;
if (flags.moveForward) {
camera.moveForward(moveRate);
}
if (flags.moveBackward) {
camera.moveBackward(moveRate);
}
if (flags.moveUp) {
camera.moveUp(moveRate);
}
if (flags.moveDown) {
camera.moveDown(moveRate);
}
if (flags.moveLeft) {
camera.moveLeft(moveRate);
}
if (flags.moveRight) {
camera.moveRight(moveRate);
}
}
/**
* 从键盘码获取flag标记
*/
function getFlagFromKeyCode(keyCode) {
switch (keyCode) {
case 'W'.charCodeAt(0):
return 'moveForward';
case 'S'.charCodeAt(0):
return 'moveBackward';
case 'Q'.charCodeAt(0):
return 'moveUp';
case 'E'.charCodeAt(0):
return 'moveDown';
case 'D'.charCodeAt(0):
return 'moveRight';
case 'A'.charCodeAt(0):
return 'moveLeft';
default:
return undefined;
}
}
5 延伸阅读
如果对这篇博文理解困难，请浏览以下博文，帮助您理解Cesium中的事件。
Cesium 事件详解
Cesium 核心类Viewer-查看器详解