如何基于openlayers和cesium实现二、三维地图切换

发布时间：2021-11-15 16:53:14 作者：柒染
来源：亿速云阅读：997

如何基于OpenLayers和Cesium实现二、三维地图切换

引言

在现代WebGIS开发中，二维和三维地图的切换功能已经成为许多应用场景中的必备功能。二维地图适合展示平面数据，而三维地图则能够提供更直观的空间感知。OpenLayers和Cesium是两个非常流行的开源地图库，分别专注于二维和三维地图的展示。本文将详细介绍如何基于OpenLayers和Cesium实现二、三维地图的切换功能。

1. 准备工作

在开始之前，我们需要确保已经安装了必要的依赖库。假设你已经有一个基本的Web项目，并且已经安装了Node.js和npm。

1.1 安装依赖

首先，我们需要安装OpenLayers和Cesium的npm包：

npm install ol
npm install cesium

1.2 引入库文件

在HTML文件中引入OpenLayers和Cesium的库文件：

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">
    <title>二、三维地图切换</title>
    <link rel="stylesheet" href="https://cdn.jsdelivr.net/npm/ol@v7.3.0/ol.css">
    <link rel="stylesheet" href="https://cesium.com/downloads/cesiumjs/releases/1.88/Build/Cesium/Widgets/widgets.css">
    <style>
        #map2d, #map3d {
            width: 100%;
            height: 100%;
            position: absolute;
            top: 0;
            left: 0;
        }
        #map3d {
            display: none;
        }
    </style>
</head>
<body>
    <div id="map2d"></div>
    <div id="map3d"></div>
    <button id="toggleButton">切换地图</button>
    <script src="https://cdn.jsdelivr.net/npm/ol@v7.3.0/dist/ol.js"></script>
    <script src="https://cesium.com/downloads/cesiumjs/releases/1.88/Build/Cesium/Cesium.js"></script>
    <script src="app.js"></script>
</body>
</html>

2. 初始化二维地图

在app.js文件中，我们首先初始化一个二维地图。这里我们使用OpenLayers来创建一个简单的地图。

// 初始化二维地图
const map2d = new ol.Map({
    target: 'map2d',
    layers: [
        new ol.layer.Tile({
            source: new ol.source.OSM()
        })
    ],
    view: new ol.View({
        center: ol.proj.fromLonLat([0, 0]),
        zoom: 2
    })
});

3. 初始化三维地图

接下来，我们初始化一个三维地图。这里我们使用Cesium来创建一个简单的三维地球。

// 初始化三维地图
const viewer = new Cesium.Viewer('map3d', {
    terrainProvider: Cesium.createWorldTerrain()
});

// 设置初始视角
viewer.camera.setView({
    destination: Cesium.Cartesian3.fromDegrees(0, 0, 10000000)
});

4. 实现地图切换功能

现在，我们需要实现一个按钮来切换二维和三维地图。我们将通过控制两个地图容器的显示和隐藏来实现这一功能。

// 获取切换按钮
const toggleButton = document.getElementById('toggleButton');

// 初始状态为二维地图
let is2D = true;

// 切换地图
toggleButton.addEventListener('click', function() {
    if (is2D) {
        // 切换到三维地图
        document.getElementById('map2d').style.display = 'none';
        document.getElementById('map3d').style.display = 'block';
        is2D = false;
        toggleButton.textContent = '切换到二维地图';
    } else {
        // 切换到二维地图
        document.getElementById('map2d').style.display = 'block';
        document.getElementById('map3d').style.display = 'none';
        is2D = true;
        toggleButton.textContent = '切换到三维地图';
    }
});

5. 同步地图视图

为了实现更流畅的用户体验，我们可以在切换地图时同步二维和三维地图的视图。例如，当从二维地图切换到三维地图时，三维地图的视角可以自动调整到与二维地图相同的位置。

5.1 获取二维地图的视图信息

在OpenLayers中，我们可以通过map2d.getView()方法获取当前视图的中心点和缩放级别。

const view = map2d.getView();
const center = ol.proj.toLonLat(view.getCenter());
const zoom = view.getZoom();

5.2 设置三维地图的视角

在Cesium中，我们可以通过viewer.camera.setView()方法设置三维地图的视角。我们可以将二维地图的中心点转换为Cesium的坐标系，并根据缩放级别调整视角高度。

const destination = Cesium.Cartesian3.fromDegrees(center[0], center[1], 10000000 / Math.pow(2, zoom - 1));
viewer.camera.setView({
    destination: destination
});

5.3 在切换地图时同步视图

将上述代码整合到切换地图的逻辑中：

toggleButton.addEventListener('click', function() {
    if (is2D) {
        // 获取二维地图的视图信息
        const view = map2d.getView();
        const center = ol.proj.toLonLat(view.getCenter());
        const zoom = view.getZoom();

        // 设置三维地图的视角
        const destination = Cesium.Cartesian3.fromDegrees(center[0], center[1], 10000000 / Math.pow(2, zoom - 1));
        viewer.camera.setView({
            destination: destination
        });

        // 切换到三维地图
        document.getElementById('map2d').style.display = 'none';
        document.getElementById('map3d').style.display = 'block';
        is2D = false;
        toggleButton.textContent = '切换到二维地图';
    } else {
        // 获取三维地图的视角信息
        const cameraPosition = viewer.camera.positionCartographic;
        const lon = Cesium.Math.toDegrees(cameraPosition.longitude);
        const lat = Cesium.Math.toDegrees(cameraPosition.latitude);
        const height = cameraPosition.height;

        // 设置二维地图的视图
        map2d.getView().setCenter(ol.proj.fromLonLat([lon, lat]));
        map2d.getView().setZoom(Math.log2(10000000 / height));

        // 切换到二维地图
        document.getElementById('map2d').style.display = 'block';
        document.getElementById('map3d').style.display = 'none';
        is2D = true;
        toggleButton.textContent = '切换到三维地图';
    }
});

6. 总结

通过以上步骤，我们成功实现了基于OpenLayers和Cesium的二、三维地图切换功能。在切换过程中，我们还实现了视图的同步，使得用户在切换地图时能够保持一致的视角。这种功能在需要同时展示二维和三维数据的应用场景中非常有用，例如城市规划、灾害监测等。

当然，这只是一个基础的实现，实际应用中可能还需要考虑更多的细节，例如性能优化、用户交互体验等。希望本文能够为你提供一个良好的起点，帮助你更好地理解和应用OpenLayers和Cesium。