【WebGIS实例】（11）Cesium自定义区域裁剪（挖除&挖出）

前言

本篇博客完全参考cesium-地面裁剪(多个剪切面)_cesium clippingplane-CSDN博客，感谢孙霸天大佬提供的实现方法。在此博客的基础上，本篇博客做了以下工作：

1. 修复点位集合逆时针和顺时针导致不同的结果的问题
2. 新增了挖出的实现方案
3. 创建裁切面部分添加了大量注释

挖出

挖除

注： 仅支持凸多边形的裁剪。

代码

其实就是一个方法，接收两个参数：坐标点集合和裁剪类型。

坐标点集合数据示例：

const pointList = [
  {
    "x": 831378.7404354169,
    "y": -4856690.379372356,
    "z": 4036359.538261747
  },
  {
    "x": 3334347.320785613,
    "y": -4763032.687230717,
    "z": 2613474.0729391705
  },
  {
    "x": 133401.66014090632,
    "y": -6152120.724266897,
    "z": 1671946.9335355863
  }
]

核心代码

import { viewer } from '@/utils/createCesium.js' // 引入地图对象
import * as Cesium from 'cesium'

/**
 * Calculates the area clipping of a set of points.
 *
 * @param {Array} points - The points to calculate the area clipping for.
 * @param {boolean} [type=false] - The type of area clipping： false:保留多边形外，挖除 ; true:保留多边形内,挖出
 * @return {void} This function does not return a value.
 */
export function areaClipping(points, type = false) {
  // 获取点坐标，计算
  const pointsCoor = points.map(({ x, y, z }) => new Cesium.Cartesian3(x, y, z))
  let sum = 0
  for (let i = 0; i < pointsCoor.length; i++) {
    const pointA = pointsCoor[i]
    const pointB = pointsCoor[(i + 1) % pointsCoor.length]
    const crossProduct = Cesium.Cartesian3.cross(pointA, pointB, new Cesium.Cartesian3()) // 计算pointA和pointB两个向量的叉乘
    sum += crossProduct.z
  }

  if (sum > 0 && type) { // 逆时针
    points.reverse()
  } else if (sum < 0 && !type) { // 顺时针
    points.reverse()
  }

  const clippingPlanes = [] // 存储ClippingPlane集合
  for (let i = 0; i < points.length; ++i) {
    const nextIndex = (i + 1) % points.length

    // 计算两个坐标点的分量和，取中点。
    const midpoint = Cesium.Cartesian3.add(points[i], points[nextIndex], new Cesium.Cartesian3())
    Cesium.Cartesian3.multiplyByScalar(midpoint, 0.5, midpoint)

    // up 是指从地球中心（原点）到 midpoint 的向量，即一个指向地球正上方的单位向量。
    const up = Cesium.Cartesian3.normalize(midpoint, new Cesium.Cartesian3())

    // 计算points[nextIndex]和midpoint的差值，得到一个表示从 points[nextIndex] 指向 midpoint 的向量
    const right = Cesium.Cartesian3.subtract(points[nextIndex], midpoint, new Cesium.Cartesian3())
    Cesium.Cartesian3.normalize(right, right) // 计算单位向量

    // 通过叉乘及归一化得到单位法向量
    const normal = Cesium.Cartesian3.cross(right, up, new Cesium.Cartesian3())
    Cesium.Cartesian3.normalize(normal, normal) // 计算单位向量

    const originCenteredPlane = new Cesium.Plane(normal, 0.0)
    const distance = Cesium.Plane.getPointDistance(originCenteredPlane, midpoint) // 计算平面到中点的距离

    // 最后，我们得到一个平面，这个平面垂直于地球表面
    clippingPlanes.push(new Cesium.ClippingPlane(normal, distance))
  }

  // 为地球添加裁剪面
  viewer.scene.globe.clippingPlanes = new Cesium.ClippingPlaneCollection({
    planes: clippingPlanes,
    enabled: true,
    modelMatrix: Cesium.Matrix4.IDENTITY,
    unionClippingRegions: type, // 内 || 外
    edgeColor: Cesium.Color.YELLOW,
    edgeWidth: 1.0
  })

  viewer.scene.globe.backFaceCulling = false
  viewer.scene.globe.showSkirts = false

  // viewer.scene.globe.clippingPlanes = null // 销毁
}

使用方法

import { areaClipping } from '@/utils/clippingToCanyon.js'

// 挖出
areaClipping(pointList, true)

// 挖除
areaClipping(pointList, false)