[发明专利]一种基于相机切换实现Web三维地图多视图显示的方法

说明书

本发明提供了一种基于相机切换实现Web三维地图多视图显示的方法，包括：分视图渲染使用的3D上下文对象、场景内容和主视图保持一致，把分视图相机切换成当前相机，通过改变观察位置，对分视图场景内容进行离屏绘制。该方法除了创建主视图和分视图相关的画布外，只需创建相应的相机和帧缓冲区，大幅度降低Web三维地球运行时浏览器内存占用；离屏绘制时只需切换成分视图的相机，场景内容没有变化，避免了重复计算，大幅度提高了Web三维多视图运行效率。

技术领域

本发明属于WebGIS技术领域，尤其涉及一种基于相机切换实现Web三维地图多视图显示的方法。

背景技术

目前在WebGIS技术领域，经常需要实现地图多视图展示功能，实现同一场景在不同视角范围内的同步展示的效果，通常的实现方法是通过创建多个地图实例对象、图元对象实现，这种方法不仅使地图运行时浏览器内存大幅度增加，而且增加GPU资源消耗，大幅度降低地图运行时浏览器的效率。

发明内容

发明目的：本发明的目的在于提供一种基于相机切换的Web三维多视图实现方法，给出了一种高效的多视图展示和同步方法，具体是：分视图渲染使用的3D上下文对象和主视图保持一致，渲染的场景内容和主视图保持一致，只是把分视图相机切换成当前相机来改变观察位置，然后重新对场景内容进行离屏绘制。该方法既降低了地图运行的浏览器内存又提高了地图运行的浏览器效率。(该方法除了创建与分视图相关的画布外，只需创建相应的相机和帧缓冲区，从而大幅度降低了地图运行时浏览器内存；该方法进行离屏绘制时只需切换成分视图的相机，场景内容没有变化，避免了重复计算，从而大幅度提高了地图运行时浏览器效率)。

本发明包括如下步骤：

步骤1，创建主视图、各分视图所需的网页div元素、画布和对象；

步骤2，进入帧循环后，修改绘制函数，在帧循环中添加分视图离屏绘制：

步骤3，从帧缓冲区对象读取绘制内容保存成图片，获取分视图画布的2D绘图上下文，将保存的图片绘制到2D绘图上下文，实现分视图显示；

步骤4，对各分视图进行步骤2和步骤3的操作，直到所有分时图显示完成。

步骤1包括：

步骤1-1，创建主视图、各分视图所需的网页div元素和画布，并将画布挂载到div元素上，设置主视图和分视图div元素的高度、宽度、偏移；

步骤1-2，创建主视图及分视图所需的实例对象，所述实例对象包含：相机、屏幕控制事件、帧缓冲区、像素存储和鼠标控制相机对象。

步骤2包括：

步骤2-1，切换当前相机对象为分视图相机对象，切换当前帧缓冲区为分视图缓冲区对象；

步骤2-2，通过监听分视图鼠标事件获取鼠标开始点的屏幕坐标(x1，y1)和结束点的屏幕坐标(x2，y2)，通过屏幕坐标转世界坐标函数计算出开始点的笛卡尔世界坐标P1(X1，Y1，Z1)和结束点的笛卡尔世界坐标P2(X2，Y2，Z2)，根据公式D＝P2-P1得到相机变化的方向向量D，通过求方向向量的长度得到相机变化的数量N；把相机变化的方向向量D和数量N参数传入相机对象平移translate、旋转rotate、缩放zoom变化函数中，计算出相机对象的位置position、向前向量direction、向上向量up、向右向量right，然后通过矩阵的computeView函数计算出视图矩阵view matrix，设置为WebGL着色器中当前使用的视图矩阵，执行WebGL系统离屏绘制，将结果保存在帧缓冲区对象中。