使用pixi.js开发一个智慧路口（车辆轨迹追踪）项目

项目效果

项目功能：

位置更新、航向角计算。
debug模式。
位置角度线性补帧。
变道、转弯、碰撞检测。
mock轨迹数据

图片效果：

视频效果：

项目启动

项目地址

github：(github.com/huoguozhang...)
线上：todo

(如果觉得项目对你有帮助的话, 可以给我一个star 和赞，❤️)

启动demo项目

cd car-tracking-2d/demos/react-demo
yarn
yarn start

界面使用

debug 模式

浏览器url ?后面(search部分)加入参数debug=1

例如：http://localhost:3000/home?tunnelNo=tunnel1&debug=1

将会展示调试信息：

如图：车旁边的白色文字信息为debug模式才会展示的内容（由上到下为：里程、车id、车道id、[x,y]、旋转角度）

实现：

技术栈：

ts+pixi.js+任意前端框架

（前端框架使用vue和react或者其他框架都可以。只需要在mounted阶段，实例化我们暴露出来class即可。然后在destroyed或者unmounted阶段destory示例即可，后面会提到。）

pixi.js

官网介绍：

Create beautiful digital content with the fastest, most flexible 2D WebGL renderer.

pixi.js是一个2D的WebGL的渲染库。但是没有three.js知名度高。一个原因是，我们2D的需求技术路线很多，可以是dom、svg、canvas draw api等，包括本项目也可以使用其他技术方案实现，希望通过本文，大家在实现这种频繁更新元素位置的功能，可以考虑一下pixi.js。

官网（pixijs.com/）
git(github.com/pixijs/pixi...)

API快速讲解

这里只讲我们项目使用到的

Application

js 复制代码

import * as PIXI from 'pixi.js';

const app = new PIXI.Application({
    view: canvasDom // canvas dom 对象
});

Container

容器，功能为一个组。当我们设置容器的scale(缩放)、rotation（旋转）、x、y（位置）时。里面的元素都会收到影响。

（ps:app.stage也是一个Container）

每个 Container可以通过addChild(增加子节点)、removeChild(删除子节点)，也可以设置子元素的zIndex(和css的功能一致)。子原始的scale(缩放)、rotation（旋转）、x、y（位置）是相对于Container的。

Sprite

精灵，渲染图片对象。

js 复制代码

carObj = Sprite.from('/car.svg')

Sprite.from(url)，url相同的话，只会加载一次图片。纹理对象也只会创建一次。

anchor属性其他对象也有，设置定位点，类似于css的transform-origin。

执行下面代码 carObj.anchor.set(0.5, 0.5)

如果x = 10 y =10，carObj的中心点的坐标就是(10,10)，旋转原点也是(10,10),缩放也是如此。

Graphics

绘制几何图形，圆弧，曲线、直线等都可以。也支持fill和stroke,canvas draw api支持的，Graphics都支持。

Text

文本，比较简单。字体、颜色、大小，都支持。

值得注意的是文本内容含有换行符时（\n \r），文本会换行。
pixi提供测量文本的width height的方法非常好用。

Tick

js 复制代码

this.app.ticker.add(() => {})

类似于requestAnimationFrame

具体实现

分三步，vue/react都一样：

1 获取canvas dom通过ref的方式。

2 创建我们封装Stage Road

3 组件销毁时，执行 stage.destroy(注意stage是我封装的，不是pixi的。使用方不需要使用pixi.js的api)

线性插帧

当有一个对象由坐标点a(0，0）变换到点b(1000,1000)，1秒内完成。中间的变化值为: dx =1000 dy=1000 记录每帧的时间差t（当前帧距离第0帧的，单位毫秒）

所以第n帧位置信息为（0+dx / 1000 * t, 0+ dy /1000 *t）

角度变换也是这个道理。

位置坐标获取

如果直线长度为1000px，对应的实际里程为100米。

当跑了50米，当前就是直线的中点坐标。弯道呢，通过弧度可以推算出坐标。可以把 Road.ts line 70的注释取消。

js 复制代码

 // 方便开发观察 绘制车道线 ---begin----
      // this.mount(lane.centerLine.paint())

航向角

直线简单，通过Math.atan2可以求出来。弯道需要通过解析几何，计算出圆弧切线，然后推测出航向角。

转弯

可以查看我们标注的一些点

以1到7的弯道举例，相当于是从新创建一次车道，车道的点是车道1和车道7的组合。我们通过 circle属性配置，在创建Road时

js 复制代码

{
          uid: '1-2',
          x: 1072,
          y: 1605,
          circle: {
            // 编号形式 车道序号-第几个点

            linkId: '7-3'
          }
        },

这条信息表示：车道1的第2个点(uid)，有圆弧链接到车道7的第3个点(circle.linkId)

碰撞检测

我们这个项目的特点是，前端展示，实际后端返回什么数据，我们就展示什么数据。（一般不需要前端处理）。这里我们mock的数据就简单处理一下。判断是否存在相交的线段（当前对象的位置和将要到达的点），如果线段相交，车辆暂停移动。