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Cesium快速入门到精通系列教程十一：Cesium1.74中高性能渲染上万Polyline

news 2025/6/29 11:51:22

在Cesium 1.74中，高性能渲染大量线条的核心在于Primitive API的批量处理、着色器优化和数据合并策略。以下是结合多个技术方案的最佳实践和完整代码实现：

一、高性能渲染方案选择

Primitive API批量渲染

优势：直接操作几何体实例，减少Entity的开销，支持合并几何数据降低Draw Call。

关键类：PolylineGeometry + GeometryInstance + Primitive。

动态流光效果

通过GLSL着色器实现流动材质，避免JavaScript频繁更新。

数据分块与LOD

对超大规模数据（如城市路网）按视距动态加载简化模型。

静态线条批量渲染（万级线条）完整代码实现：

const viewer = new Cesium.Viewer('cesiumContainer');// 1. 生成测试数据：1万条随机线段
const lineCount = 10000;
const instances = [];
for (let i = 0; i < lineCount; i++) {const startLon = -180 + Math.random() * 360;const startLat = -90 + Math.random() * 180;const endLon = startLon + Math.random() * 10 - 5;const endLat = startLat + Math.random() * 10 - 5;instances.push(new Cesium.GeometryInstance({geometry: new Cesium.PolylineGeometry({positions: Cesium.Cartesian3.fromDegreesArray([startLon, startLat, endLon, endLat]),width: 1.0,vertexFormat: Cesium.PolylineColorAppearance.VERTEX_FORMAT}),attributes: {color: new Cesium.ColorGeometryInstanceAttribute(0.0, 1.0, 0.0, 1.0) // 绿色线条}}));
}// 2. 批量渲染
const primitive = new Cesium.Primitive({geometryInstances: instances,appearance: new Cesium.PolylineColorAppearance({translucent: false}),asynchronous: false // 同步加载确保立即渲染
});viewer.scene.primitives.add(primitive);

二、为每个线条定义颜色

在Cesium 1.74中，要为每条线条定义不同的颜色，可以通过修改GeometryInstance的attributes.color属性，为每个实例分配随机或特定的颜色值。以下是具体实现方法和完整代码：

关键修改点

1、ColorGeometryInstanceAttribute动态赋值

在循环中为每条线条生成随机颜色（RGBA格式），替换原有的固定绿色值。

2、确保使用PolylineColorAppearance

必须设置vertexFormat: Cesium.PolylineColorAppearance.VERTEX_FORMAT以支持顶点颜色。

完整代码（每条线条随机颜色）

const viewer = new Cesium.Viewer('cesiumContainer');// 1. 生成测试数据：1万条随机线段（每条颜色不同）
const lineCount = 10000;
const instances = [];
for (let i = 0; i < lineCount; i++) {const startLon = -180 + Math.random() * 360;const startLat = -90 + Math.random() * 180;const endLon = startLon + Math.random() * 10 - 5;const endLat = startLat + Math.random() * 10 - 5;// 为每条线生成随机颜色（RGBA）const r = Math.random(); // 红色分量 [0,1]const g = Math.random(); // 绿色分量const b = Math.random(); // 蓝色分量const a = 1.0;          // 不透明度（1为完全不透明）instances.push(new Cesium.GeometryInstance({geometry: new Cesium.PolylineGeometry({positions: Cesium.Cartesian3.fromDegreesArray([startLon, startLat, endLon, endLat]),width: 1.0,vertexFormat: Cesium.PolylineColorAppearance.VERTEX_FORMAT // 必须启用顶点颜色}),attributes: {color: new Cesium.ColorGeometryInstanceAttribute(r, g, b, a) // 动态颜色}}));
}// 2. 批量渲染（使用支持顶点颜色的外观）
const primitive = new Cesium.Primitive({geometryInstances: instances,appearance: new Cesium.PolylineColorAppearance({translucent: false // 非透明渲染}),asynchronous: false // 同步加载
});viewer.scene.primitives.add(primitive);

三、对上万条线高性能更新

在Cesium 1.74中，高性能更新上万条线条的核心在于减少渲染管线开销和优化数据更新机制。以下是针对该场景的完整优化方案和代码实现：

优化策略

1、使用Primitive API替代Entity

Entity API适合少量动态对象，而Primitive直接操作几何体实例，更适合大规模数据更新。

2、批量更新几何体属性

通过修改GeometryInstance的attributes或重建Primitive实现全量更新，避免逐条操作。

3、着色器动态控制

对需要动态效果（如颜色变化）的线条，通过着色器Uniform变量控制，减少CPU-GPU通信。

4、数据分块与按需更新

将线条按空间区域分块，仅更新可见区域或变化部分。

全量更新所有线条位置完整代码：

  const viewer = new Cesium.Viewer("cesiumContainer");// 1. 生成测试数据：1万条随机线段const lineCount = 10000;const instances = [];for (let i = 0; i < lineCount; i++) {const startLon = -180 + Math.random() * 360;const startLat = -90 + Math.random() * 180;const endLon = startLon + Math.random() * 10 - 5;const endLat = startLat + Math.random() * 10 - 5;instances.push(new Cesium.GeometryInstance({geometry: new Cesium.PolylineGeometry({positions: Cesium.Cartesian3.fromDegreesArray([startLon,startLat,endLon,endLat,]),width: 1.0,vertexFormat: Cesium.PolylineColorAppearance.VERTEX_FORMAT,}),attributes: {color: new Cesium.ColorGeometryInstanceAttribute(0.0, 1.0, 0.0, 1.0), // 绿色线条},}));}// 初始化Primitive（原代码）let primitive = viewer.scene.primitives.add(new Cesium.Primitive({geometryInstances: instances,appearance: new Cesium.PolylineColorAppearance({ translucent: false }),asynchronous: false,}));// 2、更新函数：重新生成所有线条位置function updateAllLines() {const newInstances = [];for (let i = 0; i < lineCount; i++) {const startLon = -180 + Math.random() * 360;const startLat = -90 + Math.random() * 180;const endLon = startLon + Math.random() * 10 - 5;const endLat = startLat + Math.random() * 10 - 5;newInstances.push(new Cesium.GeometryInstance({geometry: new Cesium.PolylineGeometry({positions: Cesium.Cartesian3.fromDegreesArray([startLon,startLat,endLon,endLat,]),width: 1.0,vertexFormat: Cesium.PolylineColorAppearance.VERTEX_FORMAT,}),attributes: {color: new Cesium.ColorGeometryInstanceAttribute(Math.random(),Math.random(),Math.random(),1.0), // 随机颜色},}));}// 高性能更新：先移除旧Primitive，再添加新Primitiveviewer.scene.primitives.remove(primitive);primitive = new Cesium.Primitive({geometryInstances: newInstances,appearance: new Cesium.PolylineColorAppearance({ translucent: false }),asynchronous: false,});viewer.scene.primitives.add(primitive);}// 触发更新（例如每2秒更新一次）setInterval(updateAllLines, 2000);

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http://www.lryc.cn/news/576492.html