three.js实现世界地图城市迁徙图

概况如下：

1、THREE.CylinderGeometry，THREE.SphereGeometry绘制地图上的标记；

2、THREE.CanvasTexture用于加载canvas绘制的字体；

3、THREE.Shape，MeshLine用于实现平面地图；

4、THREE.ExtrudeGeometry用于将绘制的平面地图沿Z轴拉伸，出现3d效果；

5、THREE.CubicBezierCurve3用于绘制轨迹曲线；

效果图如下：

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初始化场景、相机、渲染器，设置相机位置。

 // 初始化场景
 var scene = new THREE.Scene();
 // 初始化相机，第一个参数为摄像机视锥体垂直视野角度，第二个参数为摄像机视锥体长宽比，
 // 第三个参数为摄像机视锥体近端面，第四个参数为摄像机视锥体远端面
 var camera = new THREE.PerspectiveCamera(20, dom.clientWidth / dom.clientHeight, 1, 100000);
 // 设置相机位置，对应参数分别表示x，y，z位置
 camera.position.set(0, 0, 400);
 var renderer = new THREE.WebGLRenderer({
       alpha: true,
       antialias: true
 });

设置场景窗口尺寸，并且初始化控制器，窗口尺寸默认与浏览器窗口尺寸保持一致，最后将渲染器加载到dom中

 // 设置窗口尺寸，第一个参数为宽度，第二个参数为高度
 renderer.setSize(dom.clientWidth, dom.clientHeight);
 // 初始化控制器
 var orbitcontrols = new THREE.OrbitControls(camera,renderer.domElement);
 // 将渲染器加载到dom中
 dom.appendChild(renderer.domElement);

绘制平面地图方法，通过THREE.Shape来实现。

 // 绘制地图函数
 var drawShape = function (pos) {
     var shape = new THREE.Shape();
     // 计算平均每格占比
     var average = getAverage();
     shape.moveTo(pos[0][0], pos[0][1]);
     pos.forEach(function (item) {
         shape.lineTo(item[0], item[1]);
     })
     return shape;
 }

ExturdeGeometry配置参数。

 // ExturdeGeometry配置参数
 var options = {
     depth: zHeight, // 定义图形拉伸的深度，默认100
     steps: 0, // 拉伸面方向分为多少级，默认为1
     bevelEnabled: true, // 表示是否有斜角，默认为true
     bevelThickness: 0, // 斜角的深度，默认为6
     bevelSize: 0, // 表示斜角的高度，高度会叠加到正常高度
     bebelSegments: 0, // 斜角的分段数，分段数越高越平滑，默认为1
     curveSegments: 0 // 拉伸体沿深度方向分为多少段，默认为1
 }

将平面地图拉伸，模拟出现3d效果，通过THREE.ExtrudeGeometry来实现。

 // 将shape转换为ExtrudeGeometry
 var transition3d = function (shapeObj, identify) {
     var geometry = new THREE.ExtrudeGeometry(shapeObj, options);
     var material1 = new THREE.MeshBasicMaterial({
         color: faceColor
     });
     var material2 = new THREE.MeshBasicMaterial({
         color: sideColor
     });
     // 绘制地图
     shapeGeometryObj['shapeGeometry' + identify] = new THREE.Mesh(geometry, [material1, material2]);
     // 将地图加入场景
     scene.add(shapeGeometryObj['shapeGeometry' + identify])
 }

绘制世界地图参数方法

 // 计算绘制地图参数函数
 var drawShapeOptionFun = function () {
     // 绘制世界地图
     worldGeometry.features.forEach(function (worldItem, worldItemIndex) {
         var length = worldItem.geometry.coordinates.length;
         var multipleBool = length > 1 ? true : false;
         worldItem.geometry.coordinates.forEach(function (worldChildItem, worldChildItemIndex) {
             if (multipleBool) {
                 // 值界可以使用的经纬度信息
                 if (worldChildItem.length && worldChildItem[0].length == 2) {
                     transition3d(drawShape(worldChildItem), '' + worldItemIndex + worldChildItemIndex);
                 }
                 // 需要转换才可以使用的经纬度信息
                 if (worldChildItem.length && worldChildItem[0].length > 2) {
                     worldChildItem.forEach(function (countryItem, countryItenIndex) {
                         transition3d(drawShape(countryItem), '' + worldItemIndex + worldChildItemIndex + countryItenIndex);
                     })
                 }
             } else {
                 var countryPos = null;
                 if (worldChildItem.length > 1) {
                     countryPos = worldChildItem;
                 } else {
                     countryPos = worldChildItem[0];
                 }
                 if (countryPos) {
                     transition3d(drawShape(countryPos), '' + worldItemIndex + worldChildItemIndex);
                 }
             }
         })
     })
 }

通过canvas实现说明文字方法。

 // canvas实现文字函数
 var getCanvasFont = function (w, h, textValue, fontColor) {
     var canvas = document.createElement('canvas');
     canvas.width = w;
     canvas.height = h;
     var ctx = canvas.getContext('2d');
     ctx.fillStyle = textBackground;
     ctx.fillRect(0, 0, w, h);
     ctx.font = h + "px '微软雅黑'";
     ctx.textAlign = 'center';
     ctx.textBaseline = 'middle';
     ctx.fillStyle = fontColor;
     ctx.fillText(textValue, w / 2, h / 2);
     $('body').append(canvas)
     return canvas;
 }

绘制城市标记方法。

 /** 绘制标记函数
  * pos表示经纬度信息
  * textValue表示标记内容
  * fontColor表示标记字体颜色
  * fontSize表示字体大小
 **/
 var drawMarkingFont = function (option, markingIndex) {
     var average = getAverage();
     var cityX = option.pos[0];
     var cityY = option.pos[1];
     var markingGroup = new THREE.Group();
     // 圆锥体
     var cylinder = new THREE.Mesh(
         new THREE.CylinderGeometry(circularRadio, 0, circularHeight, 50, 50, false),
         new THREE.MeshBasicMaterial({
             color: markingColor
         })
     )
     // 球体
     var ball = new THREE.Mesh(
         new THREE.SphereGeometry(circularRadio, 30, 30),
         new THREE.MeshBasicMaterial({
             color: markingColor
         })
     )
     ball.position.set(cityX, cityY, circularHeight + zHeight);
     cylinder.position.set(cityX, cityY, circularHeight / 2 + zHeight);
     cylinder.rotation.x = 1.5;
     // 添加文字说明
     var textLength = option.textValue.split('').length;
     var texture = new THREE.CanvasTexture(getCanvasFont(textLength * option.fontSize * average, option.fontSize * average, option.textValue, option.fontColor));
     var fontMesh = new THREE.Sprite(
         new THREE.SpriteMaterial({
             map: texture
         })
     )
     fontMesh.scale.x = option.fontSize / average * textLength;
     fontMesh.scale.y = option.fontSize / average;
     // 定义提示文字显示位置
     fontMesh.position.set(cityX, cityY, circularHeight + circularRadio / 2 + zHeight / 2 + option.fontSize / average + 0.5);
     markingGroup.add(ball);
     markingGroup.add(cylinder);
     markingGroup.add(fontMesh);
     markingObj['markingGroup' + markingIndex] = markingGroup;
     scene.add(markingGroup);
 }

城市迁徙线条绘制。

 // 绘制迁徙线条函数
 var drawMetapLine = function (v0, v3) {
     var v1 = {};
     v1.x = (v0.x + v3.x) / 2;
     v1.y = (v0.y + v3.y) / 2;
     v1.z = 6;
     // 绘制贝塞尔曲线
     var curve = new THREE.CubicBezierCurve3(v0, v1, v1, v3);
     var geometry = new THREE.Geometry();
     geometry.vertices = curve.getPoints(100);
     var line = new MeshLine();
     line.setGeometry(geometry);
     var material = new MeshLineMaterial({
         color: meshLineColor,
         lineWidth: lineWidth
     })
     return {
         curve: curve,
         lineMesh: new THREE.Mesh(line.geometry, material)
     }
 }

绘制迁徙图方法。

 // 绘制迁徙图
 var drawMetap = function () {
     var average = getAverage();
     var beijing = {x: 116.4551, y: 40.2539, z: zHeight};
     var lundun = {x: 0.5, y: 51.3, z: zHeight};
     // 经纬度信息
     var metapArray = [];
     // 组装线条连接经纬度信息
     markingPos.marking.forEach(function (markingItem) {
         metapArray.push({
             x: markingItem.pos[0],
             y: markingItem.pos[1],
             z: zHeight
         })
     })
     // 线条集合
     var animateDots = [];
     // 存放线条对象集合
     var groupLines = new THREE.Group();
     // 绘制迁徙线条
     metapArray.forEach(function (metapItem, metapIndex) {
         if (metapIndex > 0) {
             var line = drawMetapLine(metapArray[0], metapItem);
             groupLines.add(line.lineMesh);
             animateDots.push(line.curve.getPoints(metapNum));
         }
     })
     // 添加迁徙线条到场景中
     scene.add(groupLines);
     // 添加线上滑动的物质
     var aGroup = new THREE.Group();
     for (var i = 0; i < animateDots.length; i ++) {
         for (var j = 0; j < markingNum; j ++) {
             var aGeo = new THREE.SphereGeometry(dotWidth, 10, 10);
             var aMater = new THREE.MeshPhongMaterial({
                 color: markingColor,
                 transparent: true,
                 opacity: 1 - j * 1 / markingNum
             })
             var aMesh = new THREE.Mesh(aGeo, aMater);
             aGroup.add(aMesh);
         }
     }
     var vIndex = 0;
     // 表示第一次循环运行
     var firstBool = true;
     function animationLine() {
         aGroup.children.forEach(function (elem, index) {
             var _index = parseInt(index / markingNum);
             // 保证当前数组与迁徙轨迹匹配
             var index2 = index - _index * markingNum;
             var _vIndex = 0;
             if (firstBool) {
                 _vIndex = vIndex - index2 % markingNum >= 0 ? vIndex - index2 % markingNum : 0;
             } else {
                 _vIndex = vIndex - index2 % markingNum >= 0 ? vIndex - index2 % markingNum : 150 + vIndex - index2;
             }
             var v = animateDots[_index][_vIndex];
             elem.position.set(v.x, v.y, v.z);
         })
         vIndex ++;
         if (vIndex > metapNum) {
             vIndex = 0;
         }
         if (vIndex == 150 && firstBool) {
             firstBool = false;
         }
         requestAnimationFrame(animationLine);
     }
     scene.add(aGroup);
     animationLine();
 }

世界地图城市迁徙通过position值来实现位置的确认，动画使用requestAnimationFrame来实现。

 // 执行函数
 var render = function () {
     scene.rotation.x = -0.8;
     renderer.render(scene, camera);
     orbitcontrols.update();
     requestAnimationFrame(render);
 }