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ArcGIS API for JavaScript 基础应用+实例展示+水波纹特效

article 2024/12/26 2:03:13

文章目录

    • ArcGIS API for JavaScript web端基础应用
    • 项目应用实例
    • 特效
    • 利用WebGL和Shader 水波纹动效技术细节
      • 一、环境准备
      • 二、创建ArcGIS地图
      • 三、创建WebGL上下文并获取相关信息
      • 四、编写顶点着色器（Vertex Shader）代码
      • 五、编写片元着色器（Fragment Shader）代码
      • 六、在JavaScript中加载和编译Shader程序
      • 七、设置顶点数据和绘制图形
    • 总结应用

ArcGIS API for JavaScript web端基础应用

一、环境搭建

  1. 获取API

    • 首先需要在Esri官方网站（https://developers.arcgis.com/）上注册账号，然后可以获取ArcGIS API for JavaScript的相关资源。你可以通过在HTML页面中引入CDN链接来使用API，例如：
    <script src="https://js.arcgis.com/4.27/"></script>

    这里的“4.27”是版本号，Esri会不断更新API版本，你可以根据自己的需求选择合适的版本。

  2. 创建HTML页面结构

    • 一个基本的HTML页面用于承载地图和其他GIS组件。示例如下：
    <!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="UTF - 8">
    <title>My First ArcGIS Map</title>
    <script src="https://js.arcgis.com/4.27/"></script>
    <style>
        #mapView {
            height: 500px;
            width: 100%;
        }
    </style>
</head>
<body>
    <div id="mapView"></div>
    <script>
        // 这里将添加JavaScript代码来创建地图
    </script>
</body>
</html>

    这段代码定义了一个HTML页面，其中包含一个用于放置地图的<div>元素，并通过CSS样式设置了地图容器的高度和宽度。同时，引入了ArcGIS API的JavaScript库。

二、创建地图

  1. 初始化地图视图
    • 在<script>标签内，可以使用Map和MapView类来创建地图。Map表示地图数据本身，MapView表示地图在浏览器中的可视化视图。
    require([
    "esri/Map",
    "esri/views/MapView"
], function(Map, MapView) {
    const map = new Map({
        basemap: "streets"
    });
    const view = new MapView({
        container: "mapView",
        map: map,
        center: [-122.4194, 37.7749],
        zoom: 12
    });
});
    • 这里使用require函数来加载esri/Map和esri/views/MapView模块。Map对象通过设置basemap属性来选择底图类型，如“streets”（街道地图）、“topographic”（地形地图）等。MapView对象的container属性指定地图容器的id，map属性关联前面创建的Map对象，center属性设置地图中心的经纬度，zoom属性设置地图的缩放级别。

三、添加图层

  1. 添加地图服务图层

    • 可以添加各种类型的图层到地图中，例如ArcGIS Server发布的地图服务图层。假设你有一个已发布的地图服务URL，如“https://sampleserver6.arcgisonline.com/arcgis/rest/services/USA/MapServer”，可以这样添加图层：
    require([
    "esri/Map",
    "esri/views/MapView",
    "esri/layers/MapServiceLayer"
], function(Map, MapView, MapServiceLayer) {
    const map = new Map({
        basemap: "streets"
    });
    const layer = new MapServiceLayer("https://sampleserver6.arcgisonline.com/arcgis/rest/services/USA/MapServer");
    map.add(layer);
    const view = new MapView({
        container: "mapView",
        map: map,
        center: [-98.5795, 39.8283],
        zoom: 4
    });
});
    • 这里引入了esri/layers/MapServiceLayer模块，创建了一个MapServiceLayer对象并传入地图服务的URL，然后通过map.add(layer)将图层添加到地图中。

  2. 添加图形图层（用于绘制自定义图形）

    • 可以创建一个图形图层来绘制点、线、多边形等图形。例如，要在地图上绘制一个红色的圆形点：
    require([
    "esri/Map",
    "esri/views/MapView",
    "esri/layers/GraphicsLayer",
    "esri/Graphic",
    "esri/geometry/Point",
    "esri/symbols/SimpleMarkerSymbol"
], function(Map, MapView, GraphicsLayer, Graphic, Point, SimpleMarkerSymbol) {
    const map = new Map({
        basemap: "streets"
    });
    const graphicsLayer = new GraphicsLayer();
    map.add(graphicsLayer);
    const point = new Point({
        longitude: -122.4194,
        latitude: 37.7749
    });
    const symbol = new SimpleMarkerSymbol({
        color: [255, 0, 0],
        size: 10
    });
    const graphic = new Graphic({
        geometry: point,
        symbol: symbol
    });
    graphicsLayer.add(graphic);
    const view = new MapView({
        container: "mapView",
        map: map,
        center: [-122.4194, 37.7749],
        zoom: 12
    });
});
    • 这个例子引入了多个模块，包括esri/layers/GraphicsLayer用于创建图形图层，esri/Graphic用于创建图形对象，esri/geometry/Point用于定义点的几何位置，esri/symbols/SimpleMarkerSymbol用于定义点的符号（颜色和大小）。先创建了图形图层并添加到地图中，然后创建了一个点、一个符号和一个图形对象，将图形对象添加到图形图层中，这样就在地图上显示了一个红色的圆形点。

四、地图交互

  1. 点击地图获取坐标信息

    • 可以为地图视图添加事件监听器来获取用户在地图上的操作信息。例如，当用户点击地图时，获取点击位置的坐标：
    require([
    "esri/Map",
    "esri/views/MapView"
], function(Map, MapView) {
    const map = new Map({
        basemap: "streets"
    });
    const view = new MapView({
        container: "mapView",
        map: map,
        center: [-122.4194, 37.7749],
        zoom: 12
    });
    view.on("click", function(event) {
        console.log("Clicked at:", event.mapPoint.longitude, event.mapPoint.latitude);
    });
});
    • 这里通过view.on("click", function(event) {...})为地图视图添加了一个点击事件监听器。当用户点击地图时，event对象包含了点击位置的相关信息，如event.mapPoint.longitude和event.mapPoint.latitude分别是点击位置的经度和纬度，将这些信息打印到控制台。

  2. 缩放和平移地图

    • 用户可以通过鼠标滚轮缩放地图，也可以通过拖动地图来平移。在代码中，也可以通过编程方式实现缩放和平移。例如，要将地图缩放到指定级别：
    require([
    "esri/Map",
    "esri/views/MapView"
], function(Map, MapView) {
    const map = new Map({
        basemap: "streets"
    });
    const view = new MapView({
        container: "mapView",
        map: map,
        center: [-122.4194, 37.7749],
        zoom: 12
    });
    // 缩放到级别15
    view.zoom = 15;
});
    • 要平移地图，可以修改view.center属性。例如，将地图中心移动到新的经纬度位置：
    require([
    "esri/Map",
    "esri/views/MapView"
], function(Map, MapView) {
    const map = new Map({
        basemap: "streets"
    });
    const view = new MapView({
        container: "mapView",
        map: map,
        center: [-122.4194, 37.7749],
        zoom: 12
    });
    // 将地图中心移动到新位置
    view.center = [-122.5, 37.8];
});

项目应用实例

一、城市地图应用

  1. 项目概述
    • 构建一个城市地图应用，提供城市的基础地理信息展示，包括街道、建筑物、公园等，同时允许用户查询兴趣点（POI），如餐厅、商场、学校等。
  2. 功能实现
    • 地图展示：
      • 使用ArcGIS API for JavaScript创建地图，选择合适的底图（如“streets”底图）来展示城市的街道布局。通过MapView设置地图的初始中心位置为城市中心（例如，通过城市中心的经纬度坐标），并设置合适的缩放级别，以展示城市的主要区域。
      • 示例代码如下：
      require([
    "esri/Map",
    "esri/views/MapView"
], function(Map, MapView) {
    const map = new Map({
        basemap: "streets"
    });
    const view = new MapView({
        container: "mapView",
        map: map,
        center: [cityCenterLongitude, cityCenterLatitude],
        zoom: 12
    });
});
    • POI查询与显示：
      • 从本地或远程的地理数据服务获取POI数据，如餐厅位置和名称等信息。可以将这些数据存储为JSON格式，然后通过GraphicsLayer和Graphic在地图上展示。
      • 例如，假设有一个包含餐厅位置（经纬度）和名称的JSON数据，创建图形图层并添加餐厅标记的代码如下：
      require([
    "esri/Map",
    "esri/views/MapView",
    "esri/layers/GraphicsLayer",
    "esri/Graphic",
    "esri/geometry/Point",
    "esri/symbols/SimpleMarkerSymbol"
], function(Map, MapView, GraphicsLayer, Graphic, Point, SimpleMarkerSymbol) {
    const graphicsLayer = new GraphicsLayer();
    map.add(graphicsLayer);
    // 假设pois是一个包含餐厅POI数据的数组，格式为{name: "餐厅名称", longitude: 经度, latitude: 纬度}
    pois.forEach(function(poi) {
        const point = new Point({
            longitude: poi.longitude,
            latitude: poi.latitude
        });
        const symbol = new SimpleMarkerSymbol({
            color: [255, 0, 0],
            size: 10
        });
        const graphic = new Graphic({
            geometry: point,
            symbol: symbol,
            attributes: {
                name: poi.name
            }
        });
        graphicsLayer.add(graphic);
    });
});
    • 信息弹窗：
      • 当用户点击餐厅标记时，显示一个信息弹窗，展示餐厅的详细信息，如名称、地址、电话等。可以通过为Graphic添加点击事件来实现。
      • 代码示例：
      graphicsLayer.forEach(function(graphic) {
    graphic.on("click", function(event) {
        const name = event.graphic.attributes.name;
        const infoWindowContent = `
            <div>
                <h3>${name}</h3>
                <!-- 在这里添加更多餐厅信息，如地址、电话等 -->
            </div>
        `;
        const infoWindow = new InfoWindow({
            content: infoWindowContent
        });
        view.popup = infoWindow;
        view.popup.open({
            location: event.mapPoint
        });
    });
});

二、交通流量监测应用

  1. 项目概述
    • 该应用主要用于展示城市交通流量状况，通过实时或近实时的数据更新，帮助交通管理部门和出行者了解交通拥堵情况。
  2. 功能实现
    • 交通数据获取与图层创建：
      • 从交通监测系统获取交通流量数据，数据格式可以是包含道路路段ID、流量速度、方向等信息的JSON或其他格式。根据道路的几何形状（如通过线要素表示道路）和流量数据，创建一个动态的交通流量图层。
      • 例如，假设交通数据包含道路的坐标数组和流量速度信息，创建交通流量图层的代码如下：
      require([
    "esri/Map",
    "esri/views/MapView",
    "esri/layers/FeatureLayer",
    "esri/Graphic",
    "esri/geometry/Polyline",
    "esri/symbols/SimpleLineSymbol"
], function(Map, MapView, FeatureLayer, Graphic, Polyline, SimpleLineSymbol) {
    const trafficLayer = new FeatureLayer({
        source: [], // 初始为空，后续添加交通流量数据对应的图形
        objectIdField: "id",
        geometryType: "polyline",
        fields: [
            {
                name: "id",
                alias: "ID",
                type: "oid"
            },
            {
                name: "speed",
                alias: "Speed",
                type: "double"
            }
        ]
    });
    map.add(trafficLayer);
    // 假设trafficData是包含交通流量数据的数组，格式为{coordinates: [道路坐标数组], speed: 流量速度}
    trafficData.forEach(function(data) {
        const polyline = new Polyline({
            paths: [data.coordinates]
        });
        const symbol = new SimpleLineSymbol({
            width: 3,
            color: getColorBasedOnSpeed(data.speed) // 根据速度返回不同颜色的函数
        });
        const graphic = new Graphic({
            geometry: polyline,
            symbol: symbol,
            attributes: {
                id: uniqueId++,
                speed: data.speed
            }
        });
        trafficLayer.add(graphic);
    });
});
    • 数据更新机制：
      • 设置定时器，每隔一定时间（如几分钟）从服务器获取最新的交通流量数据，并更新交通流量图层。在更新图层时，根据新数据修改图形的符号（如颜色、宽度）来反映交通流量的变化。
      • 示例代码：
      setInterval(function() {
    fetchTrafficData().then(function(newData) {
        trafficLayer.graphics.forEach(function(graphic, index) {
            const newSpeed = newData[index].speed;
            const symbol = new SimpleLineSymbol({
                width: 3,
                color: getColorBasedOnSpeed(newSpeed)
            });
            graphic.symbol = symbol;
        });
    });
}, 5 * 60 * 1000); // 每5分钟更新一次
    • 交通拥堵分析与提示：
      • 根据交通流量数据和预设的拥堵阈值（如速度低于一定值表示拥堵），在地图上突出显示拥堵路段，例如通过改变拥堵路段的颜色为红色，并可以添加文字提示，如“拥堵路段”。同时，还可以计算拥堵指数，为用户提供城市整体交通拥堵状况的评估。
      trafficLayer.graphics.forEach(function(graphic) {
    const speed = graphic.attributes.speed;
    if (speed < congestionThreshold) {
        const symbol = new SimpleLineSymbol({
            width: 4,
            color: [255, 0, 0]
        });
        graphic.symbol = symbol;
        const labelSymbol = new TextSymbol({
            text: "拥堵路段",
            color: [255, 255, 255],
            xoffset: 0,
            yoffset: -10,
            font: {
                size: 12,
                family: "Arial"
            }
        });
        const labelGraphic = new Graphic({
            geometry: graphic.geometry.getMidpoint(),
            symbol: labelSymbol
        });
        map.graphics.add(labelGraphic);
    }
});

三、环境监测数据可视化应用

  1. 项目概述
    • 这个应用主要用于展示环境监测数据，如空气质量、水质等信息，以地图为载体，直观地呈现环境状况的空间分布。
  2. 功能实现
    • 环境数据图层创建：
      • 从环境监测机构获取监测数据，数据可能包括监测站点的位置（经纬度）和监测指标的值（如空气质量指数AQI）。使用GraphicsLayer创建图形图层，根据监测数据的值设置不同的符号来表示不同的环境状况。
      • 例如，假设环境数据是一个包含监测站点位置和AQI值的数组，创建环境监测数据图层的代码如下：
      require([
    "esri/Map",
    "esri/views/MapView",
    "esri/layers/GraphicsLayer",
    "esri/Graphic",
    "esri/geometry/Point",
    "esri/symbols/SimpleMarkerSymbol"
], function(Map, MapView, GraphicsLayer, Graphic, Point, SimpleMarkerSymbol) {
    const envLayer = new GraphicsLayer();
    map.add(envLayer);
    // 假设envData是包含环境监测数据的数组，格式为{longitude: 经度, latitude: 纬度, aqi: AQI值}
    envData.forEach(function(data) {
        const point = new Point({
            longitude: data.longitude,
            latitude: data.latitude
        });
        const symbolColor = getColorByAQI(data.aqi); // 根据AQI值返回颜色的函数
        const symbol = new SimpleMarkerSymbol({
            color: symbolColor,
            size: 10
        });
        const graphic = new Graphic({
            geometry: point,
            symbol: symbol,
            attributes: {
                aqi: data.aqi
            }
        });
        envLayer.add(graphic);
    });
});
    • 数据分级可视化：
      • 根据环境指标的分级标准（如AQI分为优、良、轻度污染、中度污染等不同级别），使用不同的颜色和符号来更清晰地展示数据。例如，对于空气质量为优的站点使用绿色标记，轻度污染的站点使用黄色标记等。
      • 函数getColorByAQI实现如下：
      function getColorByAQI(aqi) {
    if (aqi <= 50) {
        return [0, 255, 0]; // 绿色
    } else if (aqi <= 100) {
        return [255, 255, 0]; // 黄色
    } else if (aqi <= 150) {
        return [255, 165, 0]; // 橙色
    } else {
        return [255, 0, 0]; // 红色
    }
}
    • 信息交互与详情展示：
      • 当用户点击环境监测站点标记时，弹出信息窗口，展示详细的环境监测数据，如AQI值、监测时间、污染物成分等信息。
      envLayer.forEach(function(graphic) {
    graphic.on("click", function(event) {
        const aqi = event.graphic.attributes.aqi;
        const infoWindowContent = `
            <div>
                <h3>环境监测站点</h3>
                <p>空气质量指数（AQI）：${aqi}</p>
                <!-- 在这里添加更多监测数据，如监测时间、污染物成分等 -->
            </div>
        `;
        const infoWindow = new InfoWindow({
            content: infoWindowContent
        });
        view.popup = infoWindow;
        view.popup.open({
            location: event.mapPoint
        });
    });
});

特效

  1. 使用CSS实现简单的水波纹特效（静态地图）
    • 首先，如果你只是想在一个静态地图（比如一张以地图为背景的图片）上添加水波纹特效，可以利用CSS的radial - gradient和@keyframes来实现。
    • HTML结构：
      • 假设你有一个div元素作为地图容器，背景是一张地图图片。
      <div class="map - with - ripple"></div>
    • CSS样式：
      • 为地图容器设置背景图片和相对定位，同时创建一个伪元素::after来作为水波纹的载体。
  .map - with - ripple {
         width: 500px;
         height: 300px;
         background - image: url('your - map - image.jpg');
         background - size: cover;
         position: relative;
     }
    .map - with - ripple::after {
         content: "";
         position: absolute;
         top: 0;
         left: 0;
         width: 100%;
         height: 100%;
         background: radial - gradient(circle, rgba(255, 255, 255, 0.4) 0%, rgba(255, 255, 255, 0) 100%);
         border - radius: 50%;
         animation: ripple 3s infinite;
     }
     @keyframes ripple {
         0% {
             transform: scale(0);
             opacity: 0.4;
         }
         50% {
             transform: scale(1);
             opacity: 0;
         }
         100% {
             transform: scale(2);
             opacity: 0;
         }
     }
  • 在上述代码中，radial - gradient创建了一个从中心向外渐变的白色透明效果，模拟水波纹。@keyframes ripple定义了一个动画，从初始的scale(0)（不可见）逐渐放大到scale(1)（完全显示）然后再放大到scale(2)（逐渐消失），整个过程持续3秒，并且无限循环。
  1. 在ArcGIS地图（JavaScript API）上实现水波纹特效（动态地图）
    • 当你使用ArcGIS API for JavaScript创建动态地图时，要实现水波纹特效稍微复杂一些，可能需要借助第三方库或者自定义的图形绘制。
    • 思路一：使用SVG图形和JavaScript动画
      • 可以在地图容器内创建一个SVG元素，在SVG元素上绘制圆形作为水波纹的基本图形，然后通过JavaScript来控制圆形的缩放和透明度变化，以实现水波纹效果。
      • 添加SVG元素到地图容器：
        • 首先，在HTML中确保地图容器（假设id为mapView）存在，然后在JavaScript中获取这个容器并添加SVG元素。
        require([
    "esri/Map",
    "esri/views/MapView"
], function(Map, MapView) {
    const map = new Map({
        basemap: "streets"
    });
    const view = new MapView({
        container: "mapView",
        map: map,
        center: [-122.4194, 37.7749],
        zoom: 12
    });
    const svgContainer = document.createElementNS("http://www.w3.org/2000/svg", "svg");
    svgContainer.setAttribute("width", "100%");
    svgContainer.setAttribute("height", "100%");
    document.getElementById("mapView").appendChild(svgContainer);
});
      • 绘制圆形并实现动画：
        • 在SVG元素中绘制一个圆形，然后通过requestAnimationFrame函数来更新圆形的属性，实现动画效果。
        const circle = document.createElementNS("http://www.w3.org/2000/svg", "circle");
circle.setAttribute("cx", "50%");
circle.setAttribute("cy", "50%");
circle.setAttribute("r", "0");
circle.setAttribute("fill", "rgba(255, 255, 255, 0.4)");
svgContainer.appendChild(circle);
let scale = 0;
function animateRipple() {
    requestAnimationFrame(animateRipple);
    scale += 0.01;
    if (scale > 2) {
        scale = 0;
    }
    circle.setAttribute("r", scale * 100);
    circle.setAttribute("opacity", 0.4 - scale * 0.2);
}
animateRipple();
    • 思路二：利用WebGL和Shader（更高级）
      • 如果对性能和更复杂的特效有要求，可以使用WebGL和自定义的Shader来实现水波纹特效。这需要对WebGL编程和Shader语言（如GLSL）有一定的了解。
      • 基本步骤：
        • 创建一个WebGL上下文，在ArcGIS API for JavaScript中，可以通过view.context获取WebGL上下文（如果支持）。
        • 编写Vertex Shader（顶点着色器）和Fragment Shader（片元着色器）来定义水波纹的形状和颜色变化。例如，在Vertex Shader中可以根据时间和位置来改变顶点的位置，以产生波动效果；在Fragment Shader中可以控制颜色和透明度。
        • 将编写好的Shader程序加载到WebGL上下文中，然后通过设置合适的参数（如时间参数来控制动画），在每一帧中绘制水波纹效果。
      • 以下是一个非常简单的Vertex Shader示例（GLSL代码），用于产生简单的波动效果：
      attribute vec2 a_position;
uniform float u_time;
void main() {
    vec2 offset = vec2(0.0, sin(a_position.x * 10.0 + u_time) * 0.1);
    gl_Position = vec4(a_position + offset, 0.0, 1.0);
}
      • 这是一个基础的示例，要完整实现水波纹特效还需要结合Fragment Shader来设置颜色和透明度，并且需要在JavaScript中正确地设置和更新Uniform变量（如u_time），以及处理WebGL的绘制流程，包括创建缓冲区、绑定数据等操作。这种方法比较复杂，但可以实现非常高质量和高性能的水波纹特效。

利用WebGL和Shader 水波纹动效技术细节

一、环境准备

  1. 引入ArcGIS API for JavaScript：
    在HTML页面中，引入ArcGIS API for JavaScript库，确保可以正常创建和操作ArcGIS地图。示例如下：
<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <title>ArcGIS Map with Water Ripple Effect</title>
    <script src="https://js.arcgis.com/4.27/"></script>
    <style>
        #mapView {
            height: 600px;
            width: 800px;
        }
    </style>
</head>
<body>
    <div id="mapView"></div>
    <script src="main.js"></script>
</body>
</html>

这里引入了版本为4.27的ArcGIS API for JavaScript库，同时设置了地图容器#mapView的样式。

二、创建ArcGIS地图

在main.js文件中，首先创建一个基本的ArcGIS地图视图：

require([
    "esri/Map",
    "esri/views/MapView"
], function(Map, MapView) {
    const map = new Map({
        basemap: "streets"
    });

    const view = new MapView({
        container: "mapView",
        map: map,
        center: [-122.4194, 37.7749],
        zoom: 12
    });
});

上述代码创建了一个以streets为底图的ArcGIS地图，并设置了地图的中心位置和缩放级别。

三、创建WebGL上下文并获取相关信息

  1. 获取地图视图的WebGL上下文：
    ArcGIS地图视图在支持的情况下会使用WebGL进行渲染，我们可以通过地图视图对象获取其WebGL上下文。在main.js文件中，添加以下代码：
// 获取地图视图的WebGL上下文
const gl = view.context;

if (!gl) {
    console.error("该地图视图不支持WebGL，无法生成水波纹特效");
    return;
}

这里尝试获取地图视图的WebGL上下文，如果获取失败则输出错误信息并终止后续操作。

四、编写顶点着色器（Vertex Shader）代码

顶点着色器用于处理顶点的位置等信息，以下是一个在特定点生成水波纹特效的顶点着色器代码示例：

// 顶点着色器代码
attribute vec2 a_position;
uniform float u_time;
uniform vec2 u_center; // 水波纹中心坐标（归一化设备坐标）
uniform float u_radius; // 水波纹半径

void main() {
    // 计算顶点到水波纹中心的距离
    float distanceToCenter = length(a_position - u_center);

    // 根据距离和时间计算垂直方向的偏移量，模拟水波纹的波动
    vec2 offset = vec2(0.0, sin(distanceToCenter * 10.0 + u_time) * 0.1);

    // 更新顶点位置
    gl_Position = vec4(a_position + offset, 0.0, 1.0);
}

在上述代码中：

  • attribute vec2 a_position：接收从JavaScript传递过来的顶点位置信息（这里假设是二维的）。
  • uniform float u_time：接收时间信息，用于动态改变水波纹的波动效果。
  • uniform vec2 u_center：水波纹中心坐标，这里需要以归一化设备坐标（NDC）的形式传递，取值范围通常是[-1, 1]。
  • uniform float u_radius：水波纹半径，用于控制水波纹的影响范围。
  • 在main函数中，先计算顶点到水波纹中心的距离，然后根据距离和时间计算垂直方向的偏移量，最后更新顶点位置。

五、编写片元着色器（Fragment Shader）代码

片元着色器负责处理每个像素的颜色信息，以下是示例代码：

// 片元着色器代码
precision mediump float;
uniform vec3 u_color;

void main() {
    // 设置像素颜色
    gl_FragmentColor = vec4(u_color, 0.5);
}

这里定义了precision mediump float来设置浮点数精度，uniform vec3 u_color用于接收颜色信息，在main函数中设置像素颜色和透明度。

六、在JavaScript中加载和编译Shader程序

  1. 加载并编译顶点着色器和片元着色器：
// 加载并编译顶点着色器
function loadShader(gl, type, source) {
    const shader = gl.createShader(type);
    gl.shaderSource(shader, source);
    gl.compileShader(shader);

    if (!gl.compileShader(shader)) {
        console.error('编译顶点着色器失败：', gl.getShaderInfoLog(shader));
        return null;
    }

    return shader;
}

// 加载并编译顶点着色器和片元着色器，并创建Shader程序
function createProgram(gl, vertexShaderSource, fragmentShaderSource) {
    const vertexShader = loadShader(gl, gl.VERTEX_SHADER, vertexShaderSource);
    const fragmentShader = loadShader(gl, gl.FRAGMENT_SHADER, fragmentShaderSource);

    const program = gl.createProgram();
    gl.attachShader(program, vertexShader);
    gl.attachShader(program, fragmentShader);
    gl.linkProgram(program);

    if (!gl.linkProgram(program)) {
        console.error('链接Shader程序失败：', gl.getProgramInfoLog(program));
        return null;
    }

    return program;
}

// 顶点着色器代码字符串
const vertexShaderSource = `
// 顶点着色器代码
attribute vec2 a_position;
uniform float u_time;
uniform vec2 u_center; // 水波纹中心坐标（归一化设备坐标）
uniform float u_radius; // 水波纹半径

void main() {
    // 计算顶点到水波纹中心的方程
    float distanceToCenter = length(a_position - u_center);

    // 根据距离和时间计算垂直方向的偏移量，模拟水波纹的波动
    vec2 offset = vec2(0.0, sin(distanceToCenter * 10.0 + u_time) * 0.1);

    // 更新顶点位置
    gl_Position = vec4(a_position + offset, 0.0, 1.0);
}
`;

// 片元着色器代码字符串
const fragmentShaderSource = `
// 片元着色器代码
precision mediump float;
uniform vec3 u_color;

void main() {
    // 设置像素颜色
    gl_FragmentColor = vec4(u_color, 0.5);
}
`;

// 创建Shader程序
const program = createProgram(gl, vertexShaderSource, fragmentShaderSource);

if (!program) {
    console.error('创建Shader程序失败');
    return;
}

// 使用Shader程序
gl.useProgram(program);

上述代码实现了加载、编译顶点着色器和片元着色器，并创建和使用Shader程序的功能。

七、设置顶点数据和绘制图形

  1. 设置顶点数据：
    我们可以在地图上指定一个点来生成水波纹特效，首先需要将该点的坐标转换为归一化设备坐标（NDC）。假设我们要在地图上经纬度为[-122.4194, 37.7749]的点生成水波纹特效，以下是相关代码：
// 将经纬度转换为屏幕坐标
function convertToScreenCoords(view, longitude, latitude) {
    const screenPoint = view.toScreen({
        longitude: longitude,
        latitude: latitude
    });

    // 将屏幕坐标转换为归一化设备坐标
    const ndcPoint = {
        x: (screenPoint.x / view.width) * 2 - 1,
        y: (screenPoint.y / view.height) * 2 - 1
    };

    return ndcPoint;
}

// 获取水波纹中心的归一化设备坐标
const centerNdc = convertToScreenCoords(view, -122.4194, 37.7749);

// 设置顶点数据，这里简单设置为一个正方形区域
const vertices = [
    -1.0, -1.0,
    1.0, -1.0,
    -1.0, 1.0,
    1.0, 1.0
];

const buffer = gl.createBuffer();
gl.bindBuffer(gl.ARRAY_BUFFER, buffer);
gl.bufferData(gl.ARRAY_BUFFER, new Float32Array(vertices), gl.STATIC_DRAW);

// 获取顶点着色器中的属性位置
const a_position = gl.getAttribLocation(program, 'a_position');
gl.attachVertexBuffer(a_position, buffer, 2, gl.FLOAT, false, 0);

// 设置统一变量的值
const u_time = gl.getUniformLocation(program, 'u_time');
const u_center = gl.getUniformLocation(program, 'u_center');
const u_radius = gl.getUniformLocation(program, 'u_radius');
const u_color = gl.getUniformLocation(program, 'u_color');

// 设置初始颜色
gl.uniform3f(u_color, 0.0, 0.0, 1.0);
// 设置水波纹中心坐标
gl.uniform2f(u_center, centerNdc.x, centerNdc.y);
// 设置水波纹半径
gl.uniform1f(u_radius, 0.5);

// 绘制图形
function draw() {
    // 更新时间变量
    const time = performance.now() / 1000;
    gl.uniform1f(u_time, time);

    gl.drawArrays(gl.TRIANGLE_STRIP, 0, 4);

    requestAnimationFrame(draw);
}

draw();

在上述代码中：

  • convertToScreenCoords函数用于将经纬度转换为屏幕坐标，再进一步转换为归一化设备坐标。
  • 然后设置了顶点数据、获取了顶点着色器和片元着色器中的统一变量位置，并设置了初始颜色、水波纹中心坐标和半径等参数。
  • 在draw函数中，不断更新时间变量并绘制图形，以实现水波纹特效的动画效果。

通过以上步骤，就可以在ArcGIS地图中的特定点利用WebGL和Shader生成水波纹特效了。可以根据实际需求对代码进行调整和优化，比如改变水波纹的颜色、半径、波动频率等参数。

总结应用

  1. API版本与兼容性
    • 版本选择：ArcGIS API for JavaScript等前端库会不断更新，不同版本在功能、性能和兼容性上可能有所差异。要根据项目需求选择合适的版本。如果项目对新功能需求不大，选择稳定版本可降低潜在风险；若需要最新功能，则要考虑新功能是否可能带来兼容性问题。
    • 浏览器兼容性：ArcGIS前端应用需在多种浏览器中正常运行。要注意不同浏览器（如Chrome、Firefox、Safari、IE等）对WebGL、HTML5等技术的支持程度不同。例如，某些高级的地图渲染效果可能在旧版本浏览器中无法正常显示，需要进行兼容性测试和必要的代码调整。
  2. 安全与权限管理
    • 数据安全：地图数据可能包含敏感信息，如地理坐标涉及军事设施、企业商业机密位置等。在前端传输和展示数据时，要确保数据经过适当的加密和权限控制，防止数据泄露。
    • 服务访问权限：如果使用ArcGIS Server等服务，需要合理配置服务的访问权限。例如，对于只供内部使用的地图服务，要限制外部IP访问；对于需要用户认证的服务，要确保认证机制安全可靠。
  3. 地图加载与性能优化
    • 地图数据量控制：避免加载过多不必要的地图图层或数据，因为大量数据会导致地图加载缓慢。可以根据地图的缩放级别、用户视野范围等来动态加载数据。例如，在高缩放级别显示详细的街道信息，低缩放级别只显示主要城市和交通干线。
    • 缓存策略：合理利用缓存来提高地图加载速度。可以对地图瓦片、常用的地理数据等进行缓存。例如，使用浏览器本地缓存存储最近访问的地图区域，下次访问同一区域时可直接从缓存读取，减少网络请求。
    • 优化代码逻辑：在编写前端代码时，避免复杂和冗余的计算。例如，避免在地图缩放、平移等频繁触发的事件中进行大量的数据处理或渲染操作，尽量将这些操作延迟或分散进行。
  4. 交互设计与用户体验
    • 易用性：地图操作应该简单直观，如缩放、平移、查询等功能要易于用户发现和使用。可以添加清晰的操作指南或工具提示，帮助用户理解如何与地图交互。
    • 响应速度：确保地图对用户操作（如点击、拖拽等）能够快速响应。例如，当用户点击地图查询某个地点信息时，要及时显示查询结果，避免让用户长时间等待。
    • 可视化效果设计：合理设计地图的颜色、符号等可视化元素，以突出重要信息并确保地图易于阅读。例如，使用对比鲜明的颜色来区分不同类型的地理要素，避免颜色过于相似导致用户混淆。
  5. 数据准确性与更新
    • 数据来源验证：确保使用的地理数据来源可靠。不准确的数据可能导致地图误导用户。可以使用官方权威机构发布的数据，如政府部门的地理信息数据。
    • 数据更新机制：地理信息可能会随时间变化，如道路新建、地名变更等。要建立数据更新机制，及时更新地图数据，保证地图的时效性。可以定期从数据提供者那里获取更新后的数据集，或者通过自动化的数据更新服务来更新地图。

http://www.kler.cn/a/378105.html

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