使用 web3D 技术的风力发电场展示

• 2020 年 2 月 18 日
• 筆記

前言

风能是一种开发中的洁净能源，它取之不尽、用之不竭。当然，建风力发电场首先应考虑气象条件和社会自然条件。近年来，我国海上和陆上风电发展迅猛。海水、陆地为我们的风力发电提供了很好地质保障。正是这些场地为我们的风力提供了用之不竭的能源。现在我们正在努力探索这些领域。

本文章实现了风力发电场的整体流程。能让大家能够看到一套完整风力发电预览体系。

需要注意的是，本次项目是使用 Hightopo 的 HT for Web 产品来搭建的。

预览地址：https://hightopo.com/demo/wind-power-station/

大致流程

下面是整个项目的流程图。我们从首页可以进入到场区分布页面和集控页面。

场区分布页面又包括两个不同的 3D 场景，分别是陆地风机场和海上风机场。点击两个 3D 风机场最终都会进入到 3D 风机场景。

预览效果

首页:

1. 世界地图效果

2. 中国地图效果

2. 城市地图效果

集控中心页面（没有动画效果）：

场区分布页面（没有动画效果）：

陆地风机场：

海上风机场：

代码实现

我们可以看到，首页的地球有三种视角状态，世界地图、中国地图、城市地图。点击每个状态相机就会转到对应的位置。在这之前我们要先预先存一下对应的 center 和 eye 。

我们最好新建一个 data.js 文件，专门用来提供数据。

相关伪代码如下：

// 记录位置  var cameraLocations = {      earth: {          eye: [-73, 448, 2225],          center: [0, 0, 0]      },        china: {          eye: [-91, 476, 916],          center: [0, 0, 0]      },        tsankiang: {          eye: [35, 241, 593],          center: [0, 0, 0]      }  }

好了，有了数据之后。我们接下来该监听事件了。我们可以点击按钮，也可以点击高亮区域（世界地图只有按钮可以点击）进入到中国地图视角。

我们可以这样先获取这两个节点，然后对它们的点击事件进行相同的处理。但是，我觉得这种方式可以进行优化，更换一种思考方式。

我们可以先将事件进行过滤，我们创建两个数组，一个保存着类似 click、onEnter 这样可以执行的事件，一个保存着所有可以触发事件的节点。这样可以有利于我们维护，也可以使结构更加清晰。

下图，我们可以看到，如果当前节点没有事件权限或者当前事件本身就没有权限的话，就会被过滤掉。如果都可以正确返回，则执行对应的事件。

相关伪代码如下：

// 权限事件  this.eventMap = {      clickData: true,      onEnter: true,      onLeave: true  }    // 权限节点  this.nodeMap = {      outline: true,      outline2: true,      earth: true,      bubbles: true,      circle: true  }    /**    * 监听事件    */  initMonitor() {      var gv = this.gv  　　 var self = this        var evntFlow = function (e) {          var event = e.kind          var tag = e.data && e.data.getTag()             // 检查当前事件或者节点是否能够被执行           if (!self.eventMap[event] && !self.nodeMap[tag]) return false             self.nodeEvent(event, tag)      }        gv.mi(eventFlow)  }    

只要我们当前要执行的节点符合要求，我们就会把 event (当前执行的事件) 和 tag (节点标签) 传给执行函数 nodeEvent 执行。这样就不会浪费资源去处理那些无效的事件或者节点了。

我们接下来来看看 nodeEvent 怎么处理吧！

相关伪代码如下：

/**   * 气泡事件   * @param { string } event 当前事件   * @param { string } propertyName 当前节点标签   */  bubblesEvent(event, propertyName) {      var dm = this.dm      var account = dm.getDataByTag('account')      var currentNode = dm.getDataByTag(propertyName)      var self = this        var clickData = function() {          // 执行清除动作          self.clearAction()      }        var onEnter = function() {         // do something      }        var onLeave = function() {  　　　　// do something      }        var allEvent = { clickData, onEnter, onLeave }        allEvent[event] && allEvent[event]()  }

可以看到，我们可以利用 propertyName(节点标签) 字符串拼接组成一个方法名。比如当前拿到的节点标签是 bubbles ， this[`${ properName }Event`] 之后，拿到就是 this['bubblesEvent'] 这个方法。当然，这个方法是我们事先定义好的。

在具体的节点方法里面，我们创建了对应的事件函数。根据传过来的 event 来判断是否拥有对应的方法。如果有的话执行，否则返回 false 。这样做的好处是：解耦、结构简洁、出现问题能够快速定位。

但是，如果我们仔细想想，我们点击世界地图和中国地图的时候，功能都差不多！如果我们可以将他们合并的话，就会方便很多了！！我们来改造一下代码。

相关伪代码如下：

/**    * 执行节点事件    */  nodeEvent(event, propertyName) {      // 过滤是否有可以合并的事件      var filterEvents = function(propertyName) {          var isCombine = false  　　　　　var self = this

我们事先判断当前事件是否能合并，如果能的话返回 false ，不再执行下面的代码，然后执行自己的函数。

这时候，我们就可以通过对应的节点标签，从 data.js 的 cameraLocations 变量中取到对应的 center、eye 。

相关伪代码如下：

/**   * 移动镜头动画   * @param { object } config 坐标对象   */  moveCameraAnim(gv, config) {  　　var eye = config.eye  　　var center = config.center  　　// 如果动画已经存在，进行清空     if(globalAnim.moveCameraAnim) {        globalAnim.moveCameraAnim.stop()  　　　 globalAnim.moveCameraAnim = null     }       var animConfig = {     　　duration: 2e3     }       globalAnim.moveCameraAnim = gv.moveCamera(eye, center, animConfig)  }    // 需要改变相机位置  changeCameraLocaltions(event, properName) {      var config = cameraLocations[properName]        // 移动相机      this.moveCameraAnim(this.gv, config)  }

移动镜头动画使用到了 gv 的 moveCamera 方法，该方法接受 3 个参数，eye (相机)，center (目标)，animConfig (动画配置) 。然后我们把当前动画返回给 globalAnim 的 moveCameraAnim 属性，方便我们进行清理。

接下来，就是切换页面了，这点需要非常小心谨慎。因为一旦没有把某个属性清除的话，将会导致内存泄漏等问题，性能会越来越慢。将会导致页面卡死的情况！

所以我们需要一个专门用来清除数据模型的函数 clearAction 。我们应该把所有的动画对象放到一个对象或者数组中。这样方便切换页面的时候清理掉。

相关伪代码如下：

/**   * 清除动作   */  clearAction(index) {      var { dm, gv } = this      var { g3d, d3d } = window        allListener.mi3d && g3d.umi(allListener.mi3d)      allListener.mi2d && gv.umi(allListener.mi2d)      dm.removeScheduleTask(this.schedule)        dm && dm.clear()      d3d && d3d.clear()        window.d3d = null      window.dm = null        for (var i in globalAnim) {          globalAnim[i] && globalAnim[i].pause()          globalAnim[i] = null      }        // 清除对应的 3D 图纸      ht.Default.removeHTML(g3d)        gv.addToDOM()      ht.Default.xhrLoad(`displays/HT-project_2019/风电/${index}.json`, function (text) {          let json = ht.Default.parse(text)          gv.deserialize(json, function(json, dm2, gv2, datas) {              if (json.title) document.title = json.title                if (json.a['json.background']) {                  let bgJSON = json.a['json.background']                  if (bgJSON.indexOf('scenes') === 0) {                      var bgG3d                        if (g3d) {                          bgG3d = g3d                      } else {                          bgG3d = new ht.graph3d.Graph3dView()                      }                        var bgG3dStyle = bgG3d.getView()                      bgG3dStyle.className = index === 1 ? '' : index === 3 ? 'land' : 'offshore'                        bgG3d.deserialize(bgJSON, function(json, dm3, gv3, datas) {                          init3d(dm3, gv3)                      })                        bgG3d.addToDOM()                      gv.addToDOM(bgG3dStyle)                  }                  gv.handleScroll = function () {}              }                init2d(dm2, gv2)          })      })  }

首先我们需要把 dm(数据模型) 和 gv(图纸) 清除掉。还要注意：mi(监听函数)、schedule(调度任务) 应该在 dm.clear() 之前 remove。所有的动画进行 stop() 操作，然后将其值设为 null 。这里需要注意的是， 执行 stop 之后，会调用一次 finishFunc 回调函数。

当我们的 2D 图纸里面包含 3D 背景的情况下，需要判断是否已经存在了 3D 的实例，如果存在不需要再次创建。有兴趣可以了解一下 webGL 的应用内存泄漏问题。

当进入两个 3D 场景场景的时候，我们需要一个开场动画，如开头效果 gif 图一样。所以我们，需要把两个开场动画的 center 和 eye 都存到我们已经定义好的 cameraLocations 中。

// 记录位置  var cameraLocations = {      earth: {          eye: [-73, 448, 2225],          center: [0, 0, 0]      },        china: {          eye: [-91, 476, 916],          center: [0, 0, 0]      },        tsankiang: {          eye: [35, 241, 593],          center: [0, 0, 0]      },        offshoreStart: {          eye: [-849, 15390, -482],          center: [0, 0, 0]        },        landStart: {          eye: [61, 27169, 55],          center: [0, 0, 0]      },        offshoreEnd: {          eye: [-3912, 241, 834],          center: [0, 0, 0]      },        landEnd: {          eye: [4096, 4122, -5798],          center: [1261, 2680, -2181]      }  }

offshoreStart、offshoreEnd、landStart、landEnd 表示海上和陆上发电场的开始位置和结束位置。

我们需要判断当前加载的是海上发电场还是陆上发电场。我们可以在加载对应图纸的时候添加 className 。

我们在 clearAction 这个函数已经定义了 index 这个参数，如果点击的是陆地发电场传的就是数字3，如果是海上发电场的话，就是数字4。

比如我需要加载陆地发电场，那么就可以通过判断 g3d.className = index === 3 ? 'land' : 'offshore' 来添加 className 。

然后在 init 里面进行初始化的判断。

相关伪代码如下：

init() {      var className = g3d.getView().className        // 执行单独的事件      this.selfAnimStart(className)        this.initData()        // 监听事件      this.monitor()  }

我们拿到对应的 className ，传入相对应的类型并且执行对应的初始化事件，通过我们已经定义好的 moveCameraAnim 函数进行相机的动画。

相关伪代码如下：

/**    * 不同风电场的开场动画    */  selfAnimStart(type) {      var gv = this.gv      var { eye, center } = cameraLocations[`${type}End`]      var config = {          duration: 3000,          eye,          center,       }         this.moveCameraAnim(gv, config)  }

总结

这个项目让我们更加了解了风力发电。不管是风力发电场的地区优势，还是风机的结构、运转原理。

做完这个项目，自己得到了很多的成长和感悟。对于技术快速成长的一个好方法就是去不断的抠细节。项目是一件艺术品，需要不断对其进行打磨，要做到自己满意为止。每个细微的点都会影响后面的性能。所以，我们应该以匠人的精神去做任何事。

当然，我也希望一些伙伴能够勇于探索工业互联网领域。我们能够实现的远远不止于此。这需要发挥我们的想象力，为这个领域增添更多好玩的、实用的 demo。而且还能学到很多工业领域的知识。