ArcGIS Runtime for .Net Quartz开发探秘(八)：三维

三维是ArcGIS Runtime Quartz版本的新功能，截至2017年7月，三维功能正式覆盖Android、IOS、Windows三大平台。三维场景的构建、三维内容的加载，在之前的博客里面也有提到，像第二篇博客中提到的构建第一个ArcGIS Runtime WPF应用程序即搭建的三维应用程序。

我们来根据Runtime SDK中提供的两个重要类以及若干重要属性来认识Runtime的三维。

相机类-Camera

在SceneView中，有个Camera类型的属性，这个Camera对象控制着程序展现给用户的内容。暂且可以称它为主相机，主相机观察到的内容，就是SceneView呈现的内容。

Camera类有三个构造函数，最重要的两个构造函数是这样的。

public Camera(MapPoint locationPoint, double heading, double pitch, double roll);

其中，locationPoint是相机在三维空间中的位置，由x,y,z确定。朝向（Heading）是相机朝向与正北方向的夹角，相机镜头对向北极时，Heading值为0，顺时针转动角度值增大。倾角（Pitch）是相机视线到相机重锤线的夹角。相机视角线与重锤线重合时，倾角为90°。旋转角（Roll）是指相机自身绕视线旋转的角度。

public Camera(MapPoint lookAtPoint, double distance, double heading, double pitch, double roll);

其中，lookAtPoint为相机观察点，distance是相机与目标的距离。


再来看，Camera类提供的几个重要方法。

public Camera MoveForward(double distance);

MoveForward()方法允许相机沿视线前进若干距离。

public Camera MoveTo(MapPoint location);

MoveTo()方法允许相机移动到某一空间点。

public Camera RotateAround(MapPoint targetPoint, double deltaHeading, double deltaPitch, double deltaRoll);

RotateAround()方法允许相机绕某一固定点旋转，这个方法在展示地形、模型时作用较大。

public Camera RotateTo(double heading, double pitch, double roll);

RotateTo()方法允许相机原地改变姿态。

观察视角类-ViewPoint

观察视角类的构造函数有10个。
ViewPoint是相机的观察点。ViewPoint的构造函数很多。

public Viewpoint(Geometry.Geometry targetGeometry);
public Viewpoint(Geometry.Geometry targetGeometry, Camera camera);
public Viewpoint(Geometry.Geometry targetGeometry, double rotation);
public Viewpoint(MapPoint center, double scale);
public Viewpoint(Geometry.Geometry targetGeometry, double rotation, Camera camera);
public Viewpoint(double latitude, double longitude, double scale);
public Viewpoint(MapPoint center, double scale, Camera camera);
public Viewpoint(MapPoint center, double scale, double rotation);
public Viewpoint(double latitude, double longitude, double scale, Camera camera);
public Viewpoint(MapPoint center, double scale, double rotation, Camera camera);

ViewPoint的实例可以配合SceneView的SetViewpoint()和SetViewpointAsync()方法来使用。使用方法见下。

SceneView的几个重要方法

SceneView有4个重要方法：SetViewpointCamera()、SetViewpointCameraAsync()、SetViewpoint()、SetViewpointAsync()。下面来看这4个方法是怎么使用的。

带Async的方法，从字面上就能看出来是异步方法，SetViewpointCamera()和SetViewpointCameraAsync()的签名如下：

public void SetViewpointCamera(Camera camera);
public Task<bool> SetViewpointCameraAsync(Camera camera);
public Task<bool> SetViewpointCameraAsync(Camera camera, TimeSpan duration);

SetViewpointCamera()能将主相机瞬间移动至camera参数所在的位置。而SetViewpointCameraAsync()允许将主相机通过动画移动至目标相机位置，并且这个异步方法有两个重载，在第二个重载中，还能去设置这个动画的时间。

动目标展示

Runtime提供接口，允许动态改变要素的位置。这样一来，Runtime也可用作三维情态势展示、沙盘演练等。

假设有一个客户端发报机，或者中转机，在使用UDP协议不断往服务器发报，承载报文的结构体如下：

struct ObjectPosition
{
//经度
public double longitude;
//纬度
public double latitude;
//高度
public double altitude;
//朝向
public double heading;
//倾角
public double pitch;
//翻滚

4000
public double roll;
}
struct LiObject
{
public string batch;
public int bathno;
public List<ObjectPosition> objecttrail;
}

报文示例如下：N000001;000001;103.32;43.78;50000;30.19;20.69;2.52;

接收到报文后，处理报文的代码如下，由于要素的位置改变牵扯到前端UI线程，故这里用Dispatcher.Invoke()。

public  void ReciveMsg()
{
while (true)
{
EndPoint point = new IPEndPoint(IPAddress.Any, 0);//用来保存发送方的ip和端口号
byte[] buffer = new byte[1024];
int length = client.ReceiveFrom(buffer, ref point);//接收数据报
string message = Encoding.UTF8.GetString(buffer, 0, length);
//报文分组
string [] ms=message.Split(';');
ObjectPosition op = new ObjectPosition();
//先解析批号
String batchname = ms[0];
//看批号是否存在，如果已存在，更新
if (findLiObject.Keys.Contains(batchname))
{
Graphic curGraphic = findGraphic[batchname];
op.longitude = double.Parse(ms[2]);
op.latitude = double.Parse(ms[3]);
op.altitude = double.Parse(ms[4]);
op.heading = double.Parse(ms[5]);
op.pitch = double.Parse(ms[6]);
op.roll = double.Parse(ms[7]);
Dispatcher.Invoke(DispatcherPriority.Normal, new AddGraphicDelegate(UpdateGraphicPosition), op, curGraphic);
}
else
{
Dispatcher.Invoke(DispatcherPriority.Normal, new createModelGraphicDelegate(createModelGraphic),batchname);
}
}
}

private void UpdateGraphicPosition(ObjectPosition op,Graphic g)
{
MapPoint location = new MapPoint(op.longitude, op.latitude, op.altitude, SpatialReferences.Wgs84);
g.Geometry = location;
g.Attributes["Heading"] = op.heading;
g.Attributes["Pitch"] = op.pitch;
g.Attributes["Roll"] = op.roll;
}

这样一来，就能根据发报机发送的报文，时时更新要素空间姿态。

相机控制器

可以使用OrbitGeoElementCameraController来控制镜头跟拍对象。当相机控制器锁定要素时，可以交互控制相机的姿态。

var orbitGraphicController = new OrbitGeoElementCameraController(graphics, 50000);
mysceneview.CameraController = new GlobeCameraController();

取消锁定可以用下面的代码：

mysceneview.CameraController = new GlobeCameraController();