Ceisum无人机巡检直播视频投射

接上次的视频投影，Leader告诉我这个视频投影要用在两个地方，一个是我原先写的轨迹回放那里，另一个在无人机起飞后的地图回显，要实时播放无人机拍摄的视频，还要能转镜头，让我把这个也接一下。
我的天！告诉我的时候人都傻了，这是一个功能嘛？
一个是拿到了全部的轨迹数据进行回显，播放的视频也是完整的资源，视频要求投射在地面上。另一个是接收实时的轨迹数据进行回显，播放的是实时的直播，视频居然还要求跟着镜头一起转。
这是两个完完全全不一样的功能好吧！！！
我拿着标书仔仔细细看过那行“演示无人机画面投影到地图上”，一时间陷入了沉默。
无语归无语，但特么还是要写，跟Leader据理力争这不是改改就能换上的功能，然后争取来两周的研发时间。
两周时间看起来很长，其实也就10天，有时候我写个计算方法都要两天，还不一定是最终版，所以只能拜托接下来运气很好，别让我遇到太多阻碍。
开工吧！

Step 0：
思路：最初都是想要拿原来的方法改改看，哪怕不成功，也绝了这个念想。
首先要解决的是视频投放的问题，原本这个投影方法只能投放视频，且只能投影到地面，我要优化成能投影直播并且不接触地面也能投放。

为了解决直播投放问题，我尝试修改了源码，发现困难重重，主要是两点，一个是原方法不依赖dom元素，这意味着我不能暴力篡改成直播通道，另一个是封装层级过多，我想在某几个关键步骤看下效果都不能被满足，只能盲写看最终效果。
卡在第一步我是万万没有想到，经过一下午的尝试，最终让我放弃了继续下去的想法。

Step0.1：当然，我也没有急着完全放弃之前的代码，我还记得我czml的无人机轨迹方法已经很完善了，从静态路径加载改为动态路径回显似乎并不难，如果成功的话只需要给视频材质连四根线，接着解决朝向转动的问题就完成了，大大减轻了工作量。

我将原有轨迹数据做成坐标发射器，通过动态接收点位组成路径，每次接收到数据就更新czml加载的点位集合，成功改成了动态路径回显。
然后我尝试将我之前做好的视椎体视频替换进去，然后切换朝向，发现在dataSource.then中格外难操作矩阵，需要多考虑很多问题，于是暂时搁置该方法，等待重启机会。

旧路已死，新步骤开始从0开始一点点搭建功能。

Step 1:
思路： 选择实体结合时间轴，更为灵活地构建动画，同时代码将更繁琐。
首先写一段简单动画，从一个点到另一个点。

部分代码：

var startPosition = Cesium.Cartesian3.fromDegrees(-75.0, 40.0, 1000.0);
var endPosition = Cesium.Cartesian3.fromDegrees(-75.0, 42.0, 1000.0);// 设置时间范围
var startTime = Cesium.JulianDate.now();
var endTime = Cesium.JulianDate.addSeconds(startTime,15,new Cesium.JulianDate()
);// 创建一个 SampledPositionProperty 来定义路径
var positionProperty = new Cesium.SampledPositionProperty();// 添加时间和位置样本
positionProperty.addSample(startTime, startPosition);
positionProperty.addSample(endTime, endPosition);// 创建一个 entity 并设置其 position 为定义的路径
var entity = viewer.entities.add({position: positionProperty,point: {pixelSize: 10,color: Cesium.Color.RED,},
});// 使视图跟踪 entity
viewer.trackedEntity = entity;// 设置时钟范围
viewer.clock.startTime = startTime.clone();
viewer.clock.stopTime = endTime.clone();
viewer.clock.currentTime = startTime.clone();
viewer.clock.clockRange = Cesium.ClockRange.LOOP_STOP; // 当到达结束时间时停止
viewer.clock.multiplier = 1; // 时间加速倍率
viewer.clock.clockRange = Cesium.ClockRange.CLAMPED;
viewer.clock.shouldAnimate = true;

Step 2:
思路：两个点变多个点，写一个点位生成器，模拟实时接收数据，实现多点位连续飞行

Step 3:
思路：模拟点位飞行，点换成模型，视椎体跟随模型一起，并封装成class，效果很好，但视角连贯性有待提高

部分代码：

class PointMover {constructor(viewer) {this.viewer = viewer;this.pointQueue = [];this.isAnimating = false;this.videoEntity = null;// 添加模型this.entity = ...// 添加视椎体this.frustumPrimitive = viewer.scene.primitives.add(new Cesium.Primitive({geometryInstances: new Cesium.GeometryInstance({geometry: geo,attributes: {color: Cesium.ColorGeometryInstanceAttribute.fromColor(Cesium.Color.RED.withAlpha(0.5)),},}),appearance: new Cesium.PerInstanceColorAppearance({translucent: true,flat: true,}),asynchronous: false,}));// 初始化视频材质this.videoEntity = viewer.entities.add({name: "uav-tmp-fly-wxsimple",polygon: {hierarchy: new Cesium.CallbackProperty((time) => {// 添加安全检查if (!this.entity || !this.entity.position) {return null;}try {const position = this.entity.position.getValue(time);if (!Cesium.defined(position)) {return null;}// 计算视锥体的远截面四个角点// 返回新的多边形层次结构return new Cesium.PolygonHierarchy([upRightPt,upLeftPt,downLeftPt,downRightPt,]);} catch (error) {console.warn("Error calculating polygon positions:", error);return null;}}, false),perPositionHeight: true,material: videoElement,// 添加其他属性以提高渲染性能shadows: Cesium.ShadowMode.DISABLED,classificationType: Cesium.ClassificationType.BOTH,zIndex: 999,},});// 内部方法：启动动画startAnimation() {if (this.pointQueue.length > 2 && !this.isAnimating) {// 在 onTick 事件处理函数中更新视锥体位置const onTick = (clock) => {// 移除旧的视锥体// 添加新的视锥体// ...}// 添加 onTick 事件监听器this.viewer.clock.onTick.addEventListener(onTick);}}// 外部调用方法：更新点位并启动动画updatePositionsAndAnimate(newPosition) {this.pointQueue.push(newPosition);if (!this.isAnimating) {this.startAnimation();}}}
}

Step 4:
思路：加入虚线路径

部分代码：

class PointMover {constructor(viewer) {this.viewer = viewer;this.pointQueue = [];this.isAnimating = false;this.videoEntity = null;this.pathPoints = []; // 用于记录路径点this.pathPolyline = null; // 用于绘制路径// ...}// 绘制路径的方法createPathPolyline() {this.pathPolyline = this.viewer.entities.add({polyline: {positions: new Cesium.CallbackProperty((time) => {// 取当前记录的路径点return this.pathPoints;}, false),material: new Cesium.PolylineDashMaterialProperty({dashLength: 16.0, // 虚线的长度}),width: 3,},});}// 更新路径并添加新的位置updatePath(newPosition) {this.pathPoints.push(newPosition); // 将新位置加入到路径点// 更新虚线的路径if (this.pathPolyline) {this.pathPolyline.polyline.positions = new Cesium.CallbackProperty((time) => {return this.pathPoints;},false);}}// 内部方法：启动动画startAnimation() {if (this.pointQueue.length > 2 && !this.isAnimating) {// 在 onTick 事件处理函数中更新视锥体位置const onTick = (clock) => {// 将当前位置添加到路径数组this.updatePath(currentPosition);//...}}}
}

Step 4延伸:
思路：在Step 4基础上尝试扩展，显隐,销毁 show的配合

部分代码：

class PointMover {constructor(viewer, show) {this.viewer = viewer;this.pointQueue = [];this.isAnimating = false;this.videoEntity = null;this.pathPoints = [];this.pathPolyline = null; this.isFrustumShow = show; //用于显隐控制// ...if (this.frustumPrimitive) {if (!this.isFrustumShow) {this.frustumPrimitive.show = false;} else {this.frustumPrimitive.show = true;}}if (this.videoEntity) {if (!this.isFrustumShow) {this.videoEntity.show = false;} else {this.videoEntity.show = true;}}}// 内部方法：启动动画startAnimation() {if (this.pointQueue.length > 2 && !this.isAnimating) {// 在 onTick 事件处理函数中更新视锥体位置const onTick = (clock) => {// 将当前位置添加到路径数组//...this.frustumPrimitive = this.viewer.scene.primitives.add(new Cesium.Primitive({geometryInstances: new Cesium.GeometryInstance({geometry: newGeometry,attributes: {color: Cesium.ColorGeometryInstanceAttribute.fromColor(Cesium.Color.RED.withAlpha(0.5)),},}),appearance: new Cesium.PerInstanceColorAppearance({translucent: true,flat: true,}),asynchronous: false,}));if (this.frustumPrimitive) {if (!this.isFrustumShow) {this.frustumPrimitive.show = false;} else {this.frustumPrimitive.show = true;}}if (this.videoEntity) {if (!this.isFrustumShow) {this.videoEntity.show = false;} else {this.videoEntity.show = true;}}}}}// ...// 外部调用方法，更新显隐开关updateVisibleAndHidden(val) {this.isFrustumShow = val;}dispose() {if (this.frustumPrimitive) {viewer.scene.primitives.remove(this.frustumPrimitive);this.frustumPrimitive = null;}if (this.videoEntity) {viewer.entities.remove(this.videoEntity);this.videoEntity = null;}if (this.entity) {viewer.entities.remove(this.entity);this.entity = null;}if (this.pathPolyline) {viewer.entities.remove(this.pathPolyline);this.pathPolyline = null;}}
}
if (this.pointMover) {clearInterval(this.intervalId);this.intervalId = null;this.pointMover.dispose();this.pointMover = null;
}
this.pointMover = new PointMover(viewer, this.isFrustumShow);

Step 5:
思路：尝试改变视椎体朝向

部分代码：

class PointMover {constructor(viewer) {// ...this.currentHeading = 0;this.currentPitch = 0;this.currentRoll = 0;// ...}// 内部方法：启动动画startAnimation() {if (this.pointQueue.length > 2 && !this.isAnimating) {// 在 onTick 事件处理函数中更新视锥体位置const onTick = (clock) => {const heading = Cesium.Math.toRadians(this.currentHeading); // 偏航角const pitch = Cesium.Math.toRadians(this.currentPitch); // 俯仰角const roll = Cesium.Math.toRadians(this.currentRoll); // 翻滚角// 创建一个HeadingPitchRoll对象const headingPitchRoll = new Cesium.HeadingPitchRoll(heading,pitch,roll);// 创建一个旋转矩阵const rotationMatrix =Cesium.Transforms.headingPitchRollToFixedFrame(currentPosition,headingPitchRoll,Cesium.Ellipsoid.WGS84);// 从旋转矩阵计算四元数const orientation =Cesium.Quaternion.fromRotationMatrix(rotationMatrix);//...}}}// ...updateHeadingPitchRoll(heading, patch, roll) {this.currentHeading = heading;this.currentPitch = patch;this.currentRoll = roll;}
}

Step 5延伸:
思路：在Step 5基础上尝试，同样矩阵转动视频材质

发现视频材质无法贴合视椎体，方案终止

Step 6:
思路：换用另一种视椎体构建方法，采用相机视角重置视椎体视角的方法，消除地理位置的影响

部分代码：

class PointMover {constructor(viewer) {// ...this.videoEntity = viewer.entities.add({name: "uav-tmp-fly-wxsimple",polygon: {hierarchy: new Cesium.CallbackProperty((time) => {if (!this.entity || !this.entity.position) {return null;}try {const position = this.entity.position.getValue(time);if (!Cesium.defined(position)) {return null;}let frustum = this.camera.frustum;let Cartesian3 = Cesium.Cartesian3;let camera = this.camera;// ...return new Cesium.PolygonHierarchy([upRightPt,upLeftPt,downLeftPt,downRightPt,]);} catch (error) {console.warn("Error calculating polygon positions:", error);return null;}}, false),perPositionHeight: true,material: new Cesium.ImageMaterialProperty({image: videoElement, // 这里传入视频元素transparent: true, // 设置透明repeat: new Cesium.Cartesian2(1.0, 1.0), // 控制重复}),shadows: Cesium.ShadowMode.DISABLED,classificationType: Cesium.ClassificationType.BOTH,zIndex: 999,},});}// 内部方法：启动动画startAnimation() {if (this.pointQueue.length > 2 && !this.isAnimating) {// 在 onTick 事件处理函数中更新视锥体位置const onTick = (clock) => {var scene = this.viewer.scene;  this.camera = new Cesium.Camera(scene)//...}}}// ...
}

最终
接入实际项目，无人机航拍镜头实时同步反显，完结撒花°˖✧◝(⁰▿⁰)◜✧˖°