Cesium为军工助力！动态绘制各类交互式态势图

什么是态势图

态势图（Situation Map） 是一种用于表示 空间环境 中动态或静态信息的地图，它能够展示 事件 、 资源 、 威胁 和 其他关键因素 的地理位置及其变化情况。

通过可视化的方式，态势图帮助 决策者 在复杂环境中迅速获取关键信息，从而做出及时而准确的决策。

随着地理信息系统（GIS）的不断发展， 态势图 在 军事 、 应急管理 和 地理规划 等领域中扮演着越来越重要的角色。

军工领域

在军工领域，态势图是军事 指挥 与 控制系统 中的核心组件。

它们能够实时展示战场上的 动态信息 ，如部队的部署位置、敌军动向、武器系统状态等。这种可视化工具对于战术指挥、作战计划制定和战场态势感知至关重要。

应急管理

在应急管理领域，态势图能够帮助管理者 协调资源 和人员应对自然灾害、山林火灾、事故或突发事件。通过态势图，可以清晰地看到灾害 影响范围 、 救援力量分布 、 资源需求 ， 逃生路线 等关键信息，从而实现有效的应急响应和资源调配。

地理规划

在地理规划中，态势图用于 展示和分析区域开发 、 土地利用 、 交通网络 等方面的信息。能帮助规划者更清晰的理解地理空间关系、评估环境影响，并做出科学的规划决策。

Cesium中绘制态势图

OK，接下来我们主要介绍一下在Cesium中如何绘制态势图，主要包括各种箭头类型的绘制，如 直线箭头 、 攻击箭头 、 钳击箭头 等。

源码地址在文末。

箭头绘制的核心算法

algorithm.js 是实现复杂箭头绘制的核心脚本。

这里定义了多种箭头类型的绘制算法，如双箭头（ doubleArrow ）、三箭头（ threeArrow ）以及带尾攻击箭头（ tailedAttackArrow ）。

这些算法通过接收用户点击的多个点，并计算出箭头的控制点和多边形点来实现箭头形状的生成。

以下是 doubleArrow 函数的部分代码与解析：

xp.algorithm.doubleArrow = function (inputPoint) {
  // 初始化结果对象
  var result = {
    controlPoint: null,
    polygonalPoint: null
  };

  // 根据输入点数量决定不同的箭头形状
  var t = inputPoint.length;
  if (!(2 > t)) {
    if (2 == t) return inputPoint;

    // 获取关键点
    var o = this.points[0], 
        e = this.points[1], 
        r = this.points[2];

    // 计算连接点和临时点位置
    3 == t ? this.tempPoint4 = xp.algorithm.getTempPoint4(o, e, r) : this.tempPoint4 = this.points[3];
    3 == t || 4 == t ? this.connPoint = P.PlotUtils.mid(o, e) : this.connPoint = this.points[4];

    // 根据点的顺序计算箭头的左右侧点位
    P.PlotUtils.isClockWise(o, e, r) 
        ? (n = xp.algorithm.getArrowPoints(o, this.connPoint, this.tempPoint4, !1), g = xp.algorithm.getArrowPoints(this.connPoint, e, r, !0)) 
        : (n = xp.algorithm.getArrowPoints(e, this.connPoint, r, !1), g = xp.algorithm.getArrowPoints(this.connPoint, o, this.tempPoint4, !0));

    // 生成最终的箭头形状并返回
    result.controlPoint = [o, e, r, this.tempPoint4, this.connPoint];
    result.polygonalPoint = Cesium.Cartesian3.fromDegreesArray(xp.algorithm.array2Dto1D(f));
  }
  return result;
};

该函数首先根据输入点的数量确定是否继续进行箭头的绘制，接着计算关键点的位置，并通过 getArrowPoints 函数计算出箭头形状的多个控制点，最终生成一个包含箭头形状顶点的数组。

基于Cesium的箭头实体管理

arrowClass.js 定义了具体的箭头类（如 StraightArrow ）和其行为管理。

通过结合Cesium的 ScreenSpaceEventHandler 事件处理机制，开发者可以方便地在地图上绘制、修改和删除箭头实体。

以下是 StraightArrow 类的部分代码与解析：

StraightArrow.prototype.startDraw = function () {
  var $this = this;
  this.state = 1;

  // 单击事件，获取点击位置并创建箭头起点
  this.handler.setInputAction(function (evt) {
    var cartesian = getCatesian3FromPX(evt.position, $this.viewer);
    if (!cartesian) return;
    
    // 处理点位并开始绘制箭头
    if ($this.positions.length == 0) {
      $this.firstPoint = $this.creatPoint(cartesian);
      $this.floatPoint = $this.creatPoint(cartesian);
      $this.positions.push(cartesian);
    }
    if ($this.positions.length == 3) {
      $this.firstPoint.show = false;
      $this.floatPoint.show = false;
      $this.handler.destroy();
      $this.arrowEntity.objId = $this.objId;
      $this.state = -1;
    }
    $this.positions.push(cartesian.clone());
  }, Cesium.ScreenSpaceEventType.LEFT_CLICK);

  // 鼠标移动事件，实时更新箭头形状
  this.handler.setInputAction(function (evt) {
    if ($this.positions.length 1) return;
    var cartesian = getCatesian3FromPX(evt.endPosition, $this.viewer);
    if (!cartesian) return;
    
    $this.floatPoint.position.setValue(cartesian);
    if ($this.positions.length >= 2) {
      if (!Cesium.defined($this.arrowEntity)) {
        $this.positions.push(cartesian);
        $this.arrowEntity = $this.showArrowOnMap($this.positions);
      } else {
        $this.positions.pop();
        $this.positions.push(cartesian);
      }
    }
  }, Cesium.ScreenSpaceEventType.MOUSE_MOVE);
};

在 startDraw 函数中，通过设置单击和鼠标移动事件，开发者可以实时捕获用户的操作，并根据点击位置动态绘制箭头。

最终的箭头形状会随着鼠标的移动而更新，当点击完成时箭头形状被确定。

工具类与辅助函数

plotUtil.js 提供了一些用于计算几何关系的实用工具函数。

例如， distance 函数计算两个点之间的距离，而 getThirdPoint 函数根据给定的两个点和角度，计算出第三个点的位置。这些工具函数被广泛用于箭头的绘制逻辑中，以确保箭头的形状符合预期。

以下是 distance 和 getThirdPoint 函数的代码示例：

P.PlotUtils.distance = function (t, o) {
  return Math.sqrt(Math.pow(t[0] - o[0], 2) + Math.pow(t[1] - o[1], 2));
};

P.PlotUtils.getThirdPoint = function (t, o, e, r, n) {
  var g = P.PlotUtils.getAzimuth(t, o),
      i = n ? g + e : g - e,
      s = r * Math.cos(i),
      a = r * Math.sin(i);
  return [o[0] + s, o[1] + a];
};

这些函数都是为复杂箭头形状的计算提供了基础，确保在地图上绘制的箭头具有精确的几何形态。

总结