cesium加载带高程dxf的点根据d3.delanay.js生成几何图形
时间: 2025-09-04 15:06:26 AIGC 浏览: 14
在 Cesium 中加载 **带高程(Z 值)的 DXF 点数据**,并使用 `d3-delaunay` 生成三角网,可以构建出一个**三维地形表面**或**曲面模型**。这种技术广泛应用于地形建模、点云可视化、GIS 数据插值等领域。
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## ✅ 实现目标
| 功能 | 说明 |
|------|------|
| 加载 DXF 文件 | 提取所有 `POINT` 类型的点 |
| 支持高程 | 每个点包含 `x, y, z` 坐标 |
| 构建 Delaunay 三角网 | 使用 `d3-delaunay` 进行二维三角剖分 |
| 渲染三维几何图形 | 使用 Cesium 的 `PolygonGeometry` 或 `Entity.polygon` 渲染三维面 |
| 支持高度插值 | 利用每个点的 Z 值构建起伏地形 |
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## ✅ 示例代码(HTML + JavaScript)
以下是一个完整的示例,展示如何加载 DXF 文件的点,使用 `d3-delaunay` 构建三角网,并在 Cesium 中渲染为三维几何图形。
```html
<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
<meta charset="utf-8">
<script src="https://cesium.com/downloads/cesiumjs/releases/1.107/Build/Cesium/Cesium.js"></script>
<link href="https://cesium.com/downloads/cesiumjs/releases/1.107/Build/Cesium/Widgets/widgets.css" rel="stylesheet">
<script src="https://d3js.org/d3-delaunay.v6.min.js"></script>
</head>
<body>
<div id="cesiumContainer"></div>
<input type="file" id="dxfFileInput" />
<script type="module">
import { DxfParser } from 'https://unpkg.com/[email protected]/dxf-parser.js';
const viewer = new Cesium.Viewer('cesiumContainer');
const fileInput = document.getElementById('dxfFileInput');
fileInput.addEventListener('change', async function (e) {
const file = e.target.files[0];
if (!file) return;
const reader = new FileReader();
reader.onload = function () {
const dxfData = reader.result;
const parser = new DxfParser();
let dxf;
try {
dxf = parser.parseSync(dxfData);
} catch (err) {
console.error('解析 DXF 出错:', err);
return;
}
const points = extractDxfPoints(dxf);
if (points.length < 3) {
console.warn('需要至少三个点才能生成三角网');
return;
}
generateAndRenderDelaunay(points);
};
reader.readAsText(file);
});
function extractDxfPoints(dxf) {
const result = [];
if (dxf.entities) {
dxf.entities.forEach(entity => {
if (entity.type === 'POINT') {
const { x, y, z = 0 } = entity.position;
result.push({ x, y, z });
}
});
}
return result;
}
function generateAndRenderDelaunay(points) {
// 转换为二维数组 [x, y],用于 Delaunay 计算
const coords = points.map(p => [p.x, p.y]);
// 创建 Delaunay 三角剖分
const delaunay = d3.Delaunay.from(coords);
const triangles = delaunay.render().split(' ').map(Number);
// 每三个数字为一个三角形索引
const indices = [];
for (let i = 0; i < triangles.length; i += 3) {
indices.push([triangles[i], triangles[i + 1], triangles[i + 2]]);
}
// 渲染每个三角形
indices.forEach(index => {
const trianglePoints = index.map(i => {
const p = points[i];
return Cesium.Cartesian3.fromDegrees(p.x, p.y, p.z);
});
viewer.entities.add({
polygon: {
hierarchy: new Cesium.PolygonHierarchy(trianglePoints),
material: Cesium.Color.fromCssColorString('#3388ff').withAlpha(0.5),
height: 0
}
});
});
}
</script>
</body>
</html>
```
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## ✅ 代码说明
### 1. **DXF 文件解析**
- 使用 `dxf-parser` 解析 `.dxf` 文件。
- 提取所有类型为 `POINT` 的实体。
- 每个点包含 `x, y, z` 坐标。
### 2. **坐标转换**
- DXF 文件中的点是笛卡尔坐标(x, y, z)。
- 使用 `Cesium.Cartesian3.fromDegrees(x, y, z)` 将其转换为 Cesium 的三维坐标。
### 3. **Delaunay 三角剖分**
- 使用 `d3-delaunay` 的 `Delaunay.from()` 方法创建三角网。
- `render()` 方法返回三角形索引的字符串表示。
### 4. **渲染三维几何图形**
- 遍历每个三角形,使用 `PolygonHierarchy` 创建三角面。
- 设置材质颜色为半透明蓝色(`Cesium.Color.fromCssColorString('#3388ff').withAlpha(0.5)`)。
- 每个点的 Z 值被保留,用于构建三维地形表面。
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## ✅ 效果预览
| 功能 | 效果 |
|------|------|
| 点集 | 从 DXF 文件中提取的点 |
| 三角网 | 使用 `d3-delaunay` 生成的三角剖分 |
| 三维面 | 每个三角形作为三维面渲染 |
| 高程支持 | 利用每个点的 Z 值构建地形起伏 |
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## ✅ 优化建议
| 优化点 | 说明 |
|--------|------|
| 性能优化 | 对于大量点,建议使用 `Primitive` API 替代 `Entity` 提升性能 |
| 材质优化 | 使用 `PerInstanceColorAppearance` 或 `MaterialProperty` 实现渐变、纹理 |
| 网格简化 | 可使用 `d3-delaunay` 的 `voronoi()` 生成 Voronoi 图,实现更复杂效果 |
| 插值优化 | 可结合 `Turf.js` 实现插值,生成更平滑的地形表面 |
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## ✅ 总结
| 功能 | 实现方式 |
|------|----------|
| DXF 解析 | `dxf-parser` |
| 三角剖分 | `d3-delaunay` |
| 坐标转换 | `Cesium.Cartesian3.fromDegrees()` |
| 渲染方式 | `Entity.polygon` 或 `Primitive` |
| 三维支持 | 每个点含 Z 值,构建三维面 |
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