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mapbox地图与cad图纸的集成示例代码说明(梦想CAD控件)

点击演示示例查看效果:
https://www.mxdraw3d.com/sample/vuemapbox/?cmd=Mx_CADGISDemo&autoinit=n

点击下载示例源码:https://github.com/mxcad/VueMapboxMxdraw/archive/refs/heads/main.zip

mapbox-gl.js是通过webgl渲染交互式地图的js库 利用mapbox提供的自定义图层实现渲染mxdraw中的CAD图纸(three.js 场景)。

如果不了解mapbox-gl.js可以参考中文官方文档/ 国际站

什么是mxdraw?https://mxcadx.gitee.io/mxdraw_docs/

mxdraw是基于three.js进行二次开发实现在线CAD图纸的预览,所以本质上我们还是是以mapbox-gl为主,将three.js中的物体对象显示在mapbox-gl的一个自定义图层中。

下面代码是mapbox和mxdraw结合使用的示例代码,先安装对应的依赖包:

  npm install mapbox-gl mxdraw three@0.113.2
  <div id="map"></div>
import mapboxgl from "mapbox-gl";import Mx from "mxdraw"import * as THREE from "three"// token需要自己在mapbox官 申请mapboxgl.accessToken = "pk.eyJ1IjoibWFvcmV5IiwiYSI6ImNqNWhrenIwcDFvbXUyd3I2bTJxYzZ4em8ifQ.KHZIehQuWW9AsMaGtATdwA"// 北京位置的经纬度const center = [116.391305, 39.90553]const map = new mapboxgl.Map({     // Mapbox GL JS 进行地图渲染的 HTML 元素,或该元素的字符串 id 。该指定元素不能有子元素。    container: 'map',    // 地图位置    center,    // 地图样式    style: 'mapbox://styles/mapbox/streets-v11',    zoom: 16})// 图纸或者模型的高度const modelAltitude = 100;// 将 LngLat 投影转换为 墨卡托投影坐标const point = mapboxgl.MercatorCoordinate.fromLngLat(    center,    modelAltitude);// 返回在此纬度上以墨卡托坐标单位表示的1米距离。// 对于现实世界中使用米单位的坐标,这自然提供了转换为墨卡托投影坐标的比例尺const lDistForM = point.meterInMercatorCoordinateUnits();// 当前决定该cad图纸在现实中的范围是1公里const lCADArea = 1000 * lDistForM * 1;// 提供一些必要的mapbox信息,并且赋予了一些mxdraw提供的核心方法let mxMap = {    // mapbox生成的canvas元素    canvas: null,    // 自定义图层提供的gl上下文    gl: void 0,    // cad图纸的位置1    cadLocation1: new THREE.Vector3(),    // cad图纸的位置2    cadLocation2: new THREE.Vector3(),    // 海拔高度    elevation: 0,    // 自定义图层信息    customLayer: {},    // cad图纸控件对象    mxObj: null,    // 坐标系转换的矩阵1    matCadToMap: new THREE.Matrix4(),     // 坐标系转换的矩阵1    matMapToCad: new THREE.Matrix4(),    // 自定义图层的矩阵    matrix: undefined,    // 渲染函数    render(gl, matrix){    },    /** 坐标系相互转换的方法 */     cadToMercatorCoord(pt) {        pt.applyMatrix4(this.matCadToMap);        return new mapboxgl.MercatorCoordinate(pt.x,pt.y,pt.z);     },    mercatorCoordToCad(pt){        let ptRet = new THREE.Vector3(pt.x,pt.y,pt.z);        ptRet.applyMatrix4(this.matMapToCad);        return ptRet;     },    cadLongToMercatorCoord(len){        let pt1 = new THREE.Vector3(0,0,0);        let pt2 = new THREE.Vector3(len,0,0);        pt1.applyMatrix4(this.matCadToMap);        pt2.applyMatrix4(this.matCadToMap);        return pt1.distanceTo(pt2);    }}// 通过以上信息从而确定cad图上的具体位置mxMap.cadLocation1 = new THREE.Vector3(point.x - lCADArea / 2, point.y - lCADArea, point.z);mxMap.cadLocation2 = new THREE.Vector3(point.x + lCADArea, point.y + lCADArea / 2, point.z);// 新增一个mapbox自定义图层const customLayer = {    id: "3d-model", // 任意不重复的ID    type: "custom",    renderingMode: "3d",    async onAdd(map, gl) {        // 同步加载mxdraw核心库        await Mx.loadCoreCode()        // 拿到mapbox的canvas元素        mxMap.canvas = map.getCanvas();        // 以及webgl上下文        mxMap.gl = gl        // 创建图纸控件对象        Mx.MxFun.createMxObject({            // mapBox 提供 mapbox的一些必要参数            mapBox: mxMap,            // 要打开的图纸            cadFile: "../../demo/buf/$hhhh.dwg",            callback: (mxObj) => {                mxMap.mxObj = mxObj;                mxObj.addEvent("loadComplete", () => {                    // 更新mapbox                    map.triggerRepaint()                });            }        });       },    render(gl, matrix) {        // 赋值矩阵信息        mxMap.matrix = matrix        // 在创建图纸后会提供一个渲染函数,用于更新图纸        mxMap.render(gl, matrix);        // 刷新mapbox        map.triggerRepaint()    }};// 赋值这个自定义图层的信息mxMap.customLayer = customLayer//  添加自定义图层map.on('style.load', ()=> {    // 添加自定义图层    map.addLayer(customLayer)})mapbox集成更多其他GIS库的能力mapbox 与 L7框架我们可以在mapbox基础上扩展L7框架的能力 使mapbox的功能更加强大L7 是由蚂蚁金服 AntV 数据可视化团队推出的基于 WebGL 的开源大规模地理空间数据可视分析开发框架点击 AntV L7 官方文档 查看使用L7提供的功能以下是简单的L7结合mapbox的集成代码:<div id="map"></div>import { Scene, Mapbox } from "@antv/l7"import mapboxgl from "mapbox-gl";// 首先创建mapbox地图mapboxgl.accessToken = "pk.eyJ1IjoibWFvcmV5IiwiYSI6ImNqNWhrenIwcDFvbXUyd3I2bTJxYzZ4em8ifQ.KHZIehQuWW9AsMaGtATdwA"const map = new mapboxgl.Map({    container: 'map',    center,    style: 'mapbox://styles/mapbox/streets-v11',    zoom: 16})// 实例化L7提供的场景const l7Scene = new Scene({    id: 'map',    logoVisible: false,    // 这里提供mapbox的地图    map: new Mapbox({        mapInstance: map    })})

Mapbox集成更多其他GIS库的能力

Mapbox 与 L7框架

我们可以在mapbox基础上扩展 L7框架的能力,使mapbox的功能更加强大

L7是由蚂蚁金服 AntV 数据可视化团队推出的基于 WebGL 的开源大规模地理空间数据可视分析开发框架

点击[AntV L7 官方文档]:https://antv-l7.gitee.io/zh/docs/api/l7/ 查看使用L7提供的功能

以下是简单的L7结合mapbox的集成代码:

 <div id="map"></div>
import { Scene, Mapbox } from "@antv/l7"import mapboxgl from "mapbox-gl";// 首先创建mapbox地图mapboxgl.accessToken = "pk.eyJ1IjoibWFvcmV5IiwiYSI6ImNqNWhrenIwcDFvbXUyd3I2bTJxYzZ4em8ifQ.KHZIehQuWW9AsMaGtATdwA"const map = new mapboxgl.Map({    container: 'map',    center,    style: 'mapbox://styles/mapbox/streets-v11',    zoom: 16})// 实例化L7提供的场景const l7Scene = new Scene({    id: 'map',    logoVisible: false,    // 这里提供mapbox的地图    map: new Mapbox({        mapInstance: map    })})

按照上述代码,在mapbox地图上就可以使用L7提供的能力了。

更加详细的代码请参考源码示例中 src/L7 文件夹的代码,点击查看:[github]:https://github.com/mxcad/VueMapboxMxdraw/tree/main/src/L7和[gitee]:https://github.com/mxcad/VueMapboxMxdraw/tree/main/src/L7

mapbox 与 deck.gl

deck.gl是一个webgl支持的框架,用于对大型数据集进行可视化探索性数据分析。

点击 [deck.gl文档]查看使用说明

deck.gl 可以做到与mapbox无缝衔接,集成方法可以看[@deck.gl/mapbox模块的使用文档]:https://deck.gl/docs/api-reference/mapbox/overview/

也可以通过查看示例源码中的src/deckgl文件夹 查看deck.gl是如何在mapbox-gl 中使用的(每一个TS文件代表一个单独的示例),

前往[github]:https://github.com/mxcad/VueMapboxMxdraw/tree/main/src/deckgl/ [gitee]:https://gitee.com/mxcadx/VueMapboxMxdraw/tree/main/src/deckgl查看源码。

mapbox 与 three.js

因为mxdraw库是基于three@0.113.2进行二次开发的(因为对源代码进行了一些修改,建议只使用three@0.113.2这个版本)。

添加的CAD图纸本质上是由three.js的物体对象构成的,所有我们也可以添加其他的three.js的物体对象。

点击 [three.js中文文档]:https://www.wenjiangs.com/wp-content/uploads/three.js/docs/index.html 或者 [three.js官方文档] :https://threejs.org/查看具体API使用说明

在示例源码中的src/mxthree 文件夹中也提供了一些写好的物体对象加载到mapbox地图中的示例代码

可以通过在 [github]:https://github.com/mxcad/VueMapboxMxdraw/tree/main/src/mxthree或者 [gitee] :https://gitee.com/mxcadx/VueMapboxMxdraw/tree/main/src/mxthree查阅具体的代码实现

VueMapboxMxdraw示例源码的详细说明

概述

首先,示例源码是基于Vue3和mapbox-gl实现的一个交互式地图示例展现页面,比如上述与各其他由webgl封装的各种可以和mapbox-gl集成的前端库的使用示例,以及CAD图纸展现在mapbox-gl地图中的示例,我们可以理解为mxdraw是专注处理CAD图纸的渲染,而mapbox-gl 是地图的渲染,其他展示的库也都是围绕mapbox-gl展开的。

初始化

整个初始化流程是: Vue-> mapbox-gl -> mxdraw -> 示例入口函数

所有的初始化函数都叫 init

1. 首先可以我们应该找到src/components 文件夹中的HelloWorld.vue 在其中就可以找到 init 方法, 就是执行mapbox的初始化工作。

2. mapbox-gl 的初始化就包含了mxdraw 的初始化工作,我们可以在 src/mapbox/init.ts 中找到init 方法 在地图样式加载完成的事件中可以找到如下代码,其中mxDrawInit就是 mxdraw 的初始化 (该函数可以在src/mxdraw/init 方法中找到)

 // ... map.on("style.load", async () => {    // ...    let kilometers = param.kilometers ? param.kilometers: 1;    // 初始化图纸显示    mxMap = await mxDrawInit(map, ptCADOrigin,kilometers, cadFile);    // ...});

3. 在mxdraw的初始化中, cmdInit通过命令模式注册,各种示例的入口函数. 在src/mxdraw/cmdInit.ts 可以看见所有的示例入口函数,可以根据文件引入位置查看对应的示例代码文件,如下代码所示:

import { addMinMpaContorl } from "@/mapbox/control/addMinMpaContorl"// ...MxFun.addCommand('addMinMpaContorl', addMinMpaContorl)// ... 

示例切换

示例切换就是执行对应的在初始化时注册的命令, 在src/components/MyMenu.vue 中可以看到每个菜单按钮数据都有个cmd属性,就表示其对应的命令。

每次执行一个命令前都会删掉当前mapbox-gl 的Map对象 重新初始化mapbox, 在整个删除过程中会涉及到mxdraw绘制three的资源没有得到释放的问题, 可以在 src/mxdraw/init.ts 中找到如下代码:

map.on('remove',()=> {    // 地图删除触发对图纸的销毁函数    beforeDestroy()})

可以在 src/mxdraw/ResourceTracker.ts 中就专门为three的资源释放和追踪提供的方法类, 这样在删除地图,资源得到释放后,就不会造成页面卡顿现象了。

其他目录(mapbox为主)文件简要说明:

* src/mapbox/Map 是对mapbox-gl中的Map类的一次封装, 重构或者新增了一些方法, 在如给标记点设置高度、线段3D拉伸等地方可能会用到这些方法。

* src/animate.ts 利用了”d3-ease”提供的线性插值的能力封装了对应的方法, 提供了创建线性动画的方法以及添加动画等。

* src/mapbox/graphics 是对mapbox 使用图层展示 geojson数据的一个封装,可以创建一个自由操作的不同类型的不同形状的图形,以及基于这个去图形类去实现更多图形的示例。

* src/mapbox/draw 主要是对mapbox-gl-draw 提供的绘制能力进行了封装,其中主要是绘制工具条和绘制能力的封装, 展示了如何扩展mapbox-gl-draw的绘制功能, 对杂乱且不兼容的各种扩展的绘制能力进行了一定程度的整合兼容。

* src/mapbox/animate 是一些动画效果的示例。

* src/mapbox/calculate 是结合 turf 这个库 使用geojson数据参与计算的示例。

* src/mapbox/control 是mapbox 的各种控件使用示例,如上说的mapbox-gl-draw就是一个控件。

* src/mapbox/demo 是mapbox的一些demo示例,如mapbox加载three.js的3D城市、地图中加载对应位置的CAD图纸等等。

* src/mapbox/layer 是mapbox的一些常见使用图层的示例。

* src/mapbox/plugins 是一些常见的插件, 如city 就是加载3d城市,InternetMap就是加载各种第三方地图…

* src/mapbox/pointTag 就是实现各种点标记的效果的示例。

* src/mapbox/style 提供了各种mapbox的地图样式的配置信息。

* patches文件夹中是修改node_modules 中一些依赖包的记录, 都是一些小改动,主要是解决一些整合功能出现的兼容性问题。

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