基于HTML5 Canvas的工控SCADA模拟飞机飞行
昨天看到一篇文章说是学习如何开飞机的,然后我就想,如果我也可以开飞机那就好玩了,每个人小时候都想做飞行员!中国飞行员太难当了,再说也不轻易让你开飞机!后来我就想如果能用 HT 开飞机那就是真的有趣了,哈哈,这个实现的效果还是很不错的,可以让你满足一下开飞机的虚荣心
这个例子基本上完全模拟了飞机的飞行模式,包括起飞跑道,包括飞机的移动路径,螺旋桨的旋转,机尾的指示灯等部分。
首先,最重要的是我们的飞机模型,前面有文章写到过,HT 内部封装了一个方法 ht.Default.loadObj 来加载 OBJ 文件:
1 ht.Default.loadObj('obj/plane.obj', 'obj/plane.mtl', { 2 center: true, 3 r3: [0, -Math.PI/2, 0], // make plane face right 4 s3: [0.15, 0.15, 0.15], // make plane smaller 5 finishFunc: function(modelMap, array, rawS3){ 6 if(modelMap){ 7 modelMap.propeller.r3 = {//propeller 螺旋桨 8 func: function(data){ 9 return [data.a('angle'), 0, 0]; 10 } 11 }; 12 // make propeller a litter bigger 13 modelMap.propeller.s3 = [1, 1.2, 1.2]; 14 modelMap.propeller.color = 'yellow'; 15 } 16 });
这里面的 modelMap.propeller 是 OBJ 文件中定义好的 modelMap 对象中的 propeller 对象,你可以试着打印 modelMap 看看输出结果。
这个方法里的 finishFunc(modelMap, array, rawS3) 用于加载后的回调处理,具体查阅 HT for Web OBJ 手册,我们还添加了一个在 OBJ 模型中没有的飞机尾部的“红色闪烁指示灯”,这里用到的是组合模型 array(所有材质组成的数组,里面有至少一个模型),我们在 array中加入一个新的球模型:
1 // add a sphere model as an indicator light 指示灯 2 array.push({ 3 shape3d: ht.Default.createSmoothSphereModel(), 4 t3: [-40, 10, 0], 5 s3: [6, 6, 6], 6 color: { 7 func: function(data){ 8 return data.a('light') ? 'red': 'black'; 9 } 10 } 11 });
这里的 shape3d 是 HT 封装的一个属性名,通过 setShape3dModel(name, model) 函数注册的或者是通过 getShape3dModel(name) 函数返回的注册过的 3D 模型,如何注册 3D 模型可查阅 HT for Web 建模手册。
color 属性名对应了一个对象,这边的定义是这样的,color 直接通过 data.getAttr('a') 获取 data.setAttr(‘a’, value) 中的值,这样做有两个好处,一是可以不污染 HT 的常用属性操作,所以 HT 专门定义了这个 attr 属性类型,是 HT 预留给用户存储业务数据的;二是这样也很方便数据绑定,我们可以通过在需要更改属性的地方调用 setAttr 方法,非常方便。
接着我们通过 ht.Default.setShape3dModel(name, model) 来将我们刚刚组合好的模型 array 注册成我们要的“plane”模型:
1 ht.Default.setShape3dModel('plane', array);
注册好模型后肯定是要调用这个模型,我们可以通过 shape3d 属性来调用这个模型,并且在这个模型中自定义上面代码中出现过的 light 属性和 angle 属性:
1 plane = new ht.Node(); 2 plane.s3(200, 200, 200); 3 plane.s3(rawS3); 4 plane.s({ 5 'shape3d': 'plane', 6 'shape3d.scaleable': false, 7 'wf.visible': true,//线框是否可见 8 'wf.color': 'white', 9 'wf.short': true //是否显示封闭的线框,true为不封闭的短线框 10 }); 11 plane.a({ 12 'angle': 0, 13 'light': false 14 });
因为飞机还有螺旋桨、指示灯两个功能,我们还得对这两个模型做动画效果,可查阅 HT for Web 动画手册,通过用户在 form 表单上选择的结果来决定飞机飞行持续时间、看飞机的视角、飞机沿着“航线”飞行所要旋转的角度、机尾指示灯的“闪烁”功能等等,最后别忘了飞机停止飞行时,如果要让飞机继续飞行,就得回调这个动画,并且设置灯不再闪烁,别忘了要启动动画:
1 params = { 2 delay: 1500, 3 duration: 20000, 4 easing: function(t){ 5 return (t *= 2) < 1 ? 0.5 * t * t : 0.5 * (1 - (--t) * (t - 2)); 6 }, 7 action: function(v, t){ 8 var length = g3d.getLineLength(polyline), 9 offset = g3d.getLineOffset(polyline, length*v), 10 point = offset.point, 11 px = point.x, 12 py = point.y, 13 pz = point.z, 14 tangent = offset.tangent, 15 tx = tangent.x, 16 ty = tangent.y, 17 tz = tangent.z; 18 plane.p3(px, py, pz); 19 plane.lookAt([px + tx, py + ty, pz + tz], 'right'); 20 21 var camera = formPane.v('Camera'); 22 if(camera === 'Look At'){ 23 g3d.setCenter(px, py, pz); 24 } 25 else if(camera === 'First Person'){ 26 g3d.setEye(px - tx * 400, py - ty * 400 + 30, pz - tz * 400); 27 g3d.setCenter(px, py, pz); 28 } 29 30 plane.a('angle', v*Math.PI*120); 31 if(this.duration * t % 1000 > 500){ 32 plane.a('light', false); 33 }else{ 34 plane.a('light', true); 35 } 36 }, 37 finishFunc: function(){ 38 animation = ht.Default.startAnim(params); 39 plane.a('light', false); 40 } 41 }; 42 43 animation = ht.Default.startAnim(params);
其实最让我们好奇的是描绘的路径跟飞机本身的飞行并没有关系,还有那么多左拐右拐的,要如何做才能做到呢?
接下来我们来描绘路径,首先这个路径是由 ht.Polyline 作为基础来描绘的:
1 polyline = new ht.Polyline(); 2 polyline.setThickness(2); 3 polyline.s({ 4 'shape.border.pattern': [16, 16], 5 'shape.border.color': 'red', 6 'shape.border.gradient.color': 'yellow', 7 'shape3d.resolution': 300, 8 '3d.selectable': false 9 }); 10 dataModel.add(polyline);
上面的代码只是向 datamodel 数据模型中添加了一个 polyline 管线而已,不会显示任何东西,要显示“航道”首先就要设置航道所在的点,我们先设置航道的初始点:
1 points = [{ x: 0, y: 0, e: 0 }]; 2 segments = [1];
这个 points 和 segments 是 HT for Web Shape 手册中定义的,points 是 ht.List 类型数组的定点信息,顶点为 { x: 100, y: 200 } 格式的对象;segments 是 ht.List 类型的线段数组信息,代表 points 数组中的顶点按数组顺序的连接方式。
图中“航道”左侧的多个圆形轨道也是通过设置 points 和 segments 来设置的:
1 for(var k=0; k<count+1; k++){ 2 var angle = k * Math.PI * 2 * round / count; 3 points.push({ 4 x: cx + radius * Math.cos(angle), 5 y: cy + radius * Math.sin(angle), 6 e: k * height / count 7 }); 8 segments.push(2); 9 }
接下来几个拐点也是这种方法来实现的,这里就不赘述了,如果你还没看手册的话,这里标明一点,segments 只能取值 1~5,1 代表一个新路径的起点;2 代表从上次最后点连接到该点;3 占用两个点信息,第一个点作为曲线控制点,第二个点作为曲线结束点;4 占用3个点信息,第一和第二个点作为曲线控制点,第三个点作为曲线结束点;5 不占用点信息,代表本次绘制路径结束,并闭合到路径的起始点:
1 points.push({ x: cx+radius, y: 0, e: height/2 }); 2 points.push({ x: 0, y: 0, e: height/2 }); 3 segments.push(3); 4 5 points.push({ x: radius, y: -radius, e: height/2*0.7 }); 6 points.push({ x: radius*2, y: radius, e: height/2*0.3 }); 7 points.push({ x: radius*3, y: 0, e: 0 }); 8 segments.push(4); 9 10 points.push({ x: 0, y: 0, e: 0 }); 11 segments.push(2);
我们已经把路径上的点都添加进“航道”中了,接下来要把点都设置到管道上去才会显示在界面上:
1 polyline.setPoints(points); 2 polyline.setSegments(segments);
“跑道”就比较简单了,只是一个 Node 节点然后设置基础效果而已,没什么特别的:
1 runway = new ht.Node(); 2 runway.s3(-cx+radius*3, 1, 200); 3 runway.p3(cx+runway.getWidth()/2, -22, 0); 4 runway.s({ 5 'all.color': '#FAFAFA', 6 'all.transparent': true, 7 'all.reverse.cull': true, 8 'all.opacity': 0.8, 9 '3d.selectable': false 10 }); 11 dataModel.add(runway);
最后,在界面上添加一个 formPane 表单面板,定义好之后可以直接添加到 body 上,这样就不会跟 graph3dView 有显示的联系了。
formPane 可以用 formPane.addRow 方法动态添加行,这个方法中可以直接对动态变化的数据进行交互,例如本例中的是否有动画 Animation,我们利用 checkBox 来记录选中或者非选中的状态:
1 { 2 checkBox: { 3 label: 'Animation', 4 selected: true, 5 onValueChanged: function(){ 6 if(this.isSelected()){ 7 animation.resume(); 8 }else{ 9 animation.pause(); 10 } 11 } 12 } 13 }
也可以通过设置“id”来记录动态改变的值,然后 formPane就会通过调用 formPane.v(id) 来获取当前值。
至此,整个 Demo 的解释到此为止,如果还有不懂的可以先查阅我们官网 HT for Web,之后还有不懂的可以私信我,但还是希望你们能仔细阅读,不然很浪费我们双方的时间,谢谢~