Android车辆运动轨迹平滑移动(高仿滴滴打车)最佳实践
发布日期：2021-07-01 03:06:22
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分类：技术文章
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版权声明：本文来自门心叼龙的博客，属于原创内容，转载请注明出处：
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关于车辆运动的相关文章一共写过两篇，一篇为，另外一篇是，
一直打算写一篇车辆运动轨迹平滑移动的文章，年后由于工作项目太忙也就没时间写，工作的事情忙完了，紧接着就是忙自己的另外两个开源项目，一个是Android客户端框架 、和另外一个SpringCloud微服务框架，上个周终于告一段落。数据也能采集了，而且采集服务保活也做了，有效的避免了数据采集服务在后台被系统杀死的可能，接着就需要把采集到的数据在移动设备上实时的展示出来，这两天我也特意在网上搜索了一下，关于Android车辆运动轨迹平滑移动的文章，还真没有，大部分都是提问的多，问怎么实现的？都是一些只言片语很零碎的一些回答，在实战项目当中没有太大的实用价值。
关于车辆运动，在我们在日常生活中见到最多的就是滴滴打车，想必这款app大家都使用过，当你在app的叫车页面，输入完毕你的目的地，点击叫车，如果有司机接单了，你就清楚的看到车辆会平滑的移动到你所在的位置去接你。今天我就带领大家一步步的实现一个车辆平滑移动的功能。
这个功能是基于高德地图开发的，因此我特意去高德官网查阅了一下，高德的确提供了官方轨迹移动api，我们暂且不用官方API.先用自己的方法去实现一个最简单的功能
我们先来一睹为快： 单次轨迹回放
已知有一段轨迹数据，点击回放按钮，小车沿着路线自动的往前运动，播放完毕也就结束了
public class MoveSingleThread extends Thread{ private List mLatLngList; private Marker mCarMarker; public MoveSingleThread(List latLngs, Marker marker) { super(); mLatLngList = latLngs; mCarMarker = marker; } @Override public void run() { super.run(); } public void moveTrack(){ // 第一个for循环用来计算走了多少部 int step = 0; for (int i = 0; i < mLatLngList.size() - 1; i++) { LatLng startPoint = mLatLngList.get(i); LatLng endPoint = mLatLngList.get(i + 1); double slope = getSlope(startPoint, endPoint); // 是不是正向的标示（向上设为正向） boolean isReverse = (startPoint.latitude > endPoint.latitude); double xMoveDistance = isReverse ? getXMoveDistance(slope) : -1 * getXMoveDistance(slope); // 应该对经纬度同时处理 for (double j = startPoint.latitude; !((j >= endPoint.latitude) ^ isReverse); j = j - xMoveDistance) { step++; } } // 通过距离,计算轨迹动画时间间隔 double mTimeInterval = 0;// 轨迹回放时间戳 if (!TextUtils.isEmpty(mDistance)) { float totalDistance = Float.parseFloat(mDistance) * 1000; if (totalDistance <= 500) { mTimeInterval = 1000.0 / step; } else if (totalDistance > 500 && totalDistance <= 7500) { mTimeInterval = 2.0 * totalDistance / step; } else { mTimeInterval = 15000.0 / step; } } // while (true) { for (int i = 0; i < mLatLngList.size() - 1; i++) { if (stopFlag) { stopFlag = false; break; } mIsCarMoveing = true; LatLng startPoint = mLatLngList.get(i); LatLng endPoint = mLatLngList.get(i + 1); mCarMarker.setPosition(startPoint); mCarMarker.setRotateAngle((float) getAngle(startPoint, endPoint)); double slope = getSlope(startPoint, endPoint); // 是不是正向的标示（向上设为正向） boolean isReverse = (startPoint.latitude > endPoint.latitude); double intercept = getInterception(slope, startPoint); double xMoveDistance = isReverse ? getXMoveDistance(slope) : -1 * getXMoveDistance(slope); // 应该对经纬度同时处理 double mSleep = 0; for (double j = startPoint.latitude; !((j >= endPoint.latitude) ^ isReverse); j = j - xMoveDistance) { LatLng latLng = null; if (slope != Double.MAX_VALUE) { latLng = new LatLng(j, (j - intercept) / slope); // latLng = new LatLng(j, k); } else { latLng = new LatLng(j, startPoint.longitude); } mCarMarker.setPosition(latLng); // 如果间隔时间小于1毫秒,则略过当前休眠,累加直到休眠时间到1毫秒:会损失精度 if (mTimeInterval < 1) { mSleep += mTimeInterval; if (mSleep >= 1) { SystemClock.sleep((long) mSleep); mSleep = 0; } } else SystemClock.sleep((long) mTimeInterval); } } }} 实时轨迹数据排队问题
如果要显示实时轨迹怎么办 ，上面的代码就有问题了，Thread.start()方法调用后，就会立马执行他的run方法，run方法执行完毕，线程也就结束了，也是说上面的代码只能跑一次轨迹数据，如果每间隔五秒从后台取一次轨迹数据，就需要一数据队列来存储这些数据，每跑完一次数据，就从数据队列里面去取，如果有就取来接着跑，如果没有就处于等待状态。 我们创建异步消息处理线程，这一问题就可以迎刃而解，来数据了我们就可以通过handler把数据post给我们的子线程，Handler自带数据队列，它处于排队状态，如果有数据了就开始跑轨迹，如果没有数据就处于等待状态，直到有数据的到来，如果对异步消息处理线程不熟悉，请查看我的另外一篇文章
一个标准的异步消息处理线程应该怎么写？
方法1：class LooperThread extends Thread { public Handler mHandler; public void run() { Looper.prepare(); mHandler = new Handler() { public void handleMessage(Message msg) { // process incoming messages here } }; Looper.loop(); }} 方法2：
// Step 1: 创建并启动HandlerThread线程，内部包含Looper HandlerThread handlerThread = new HandlerThread("gityuan.com"); handlerThread.start(); // Step 2: 创建Handler Handler handler = new Handler(handlerThread.getLooper()) { public void handleMessage(Message msg) { // process incoming messages here } }; // Step 3: 发送消息 handler.post(new Runnable() { @Override public void run() { System.out.println("thread id="+Thread.currentThread().getId()); } }); 上面就是Android系统中异步消息处理线程的通用写法
运动轨迹的暂停、继续问题
由于运动轨迹是在子线程里面完成的，我们自然而然会想到线程的等待、唤醒，也就是wait、notify的问题了
因此我们在运动过程加上就如下代码就可以了if (pause) { try { lock.wait(); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } }} 怎么让他恢复运动呢？notify一下即可
public void reStartMove() { synchronized (lock) { pause = false; lock.notify(); }} 完整的代码如下：
/** * Description:* Author: mxdl * Date: 2019/7/10 * Version: V1.0.0 * Update: */public class MoveCarCustomThread extends Thread { public static final String TAG = MoveCarCustomThread.class.getSimpleName(); private Handler moveCarHandler;//发送数据的异步消息处理器 private Object lock = new Object();//线程锁 private boolean moveing = false;//是否线程正在移动 private boolean pause = false;//暂停状态，为true则暂停 private boolean stop = false;//停止状态，为true则停止移动 private WeakReference mActivityWeakReference;//防止内存Activity导致的内容泄漏 private MOVE_STATE currMoveState = MOVE_STATE.START_STATUS; public void setCurrMoveState(MOVE_STATE currMoveState) { this.currMoveState = currMoveState; } public MOVE_STATE getCurrMoveState() { return currMoveState; } public MoveCarCustomThread(MainActivity activity) { mActivityWeakReference = new WeakReference<>(activity); } //暂停移动 public void pauseMove() { pause = true; } //设置暂停之后，再次移动调用它 public void reStartMove() { synchronized (lock) { pause = false; lock.notify(); } } public void stopMove() { stop = true; if(moveCarHandler != null){ moveCarHandler.removeCallbacksAndMessages(null); } if(mActivityWeakReference.get() != null){ mActivityWeakReference.get().mLatLngList.clear(); mActivityWeakReference.get().mMainHandler.removeCallbacksAndMessages(null); } } public Handler getMoveCarHandler() { return moveCarHandler; } public boolean isMoveing() { return moveing; } @Override public void run() { super.run(); //设置该线程为loop线程 Looper.prepare(); moveCarHandler = new Handler() { @Override public void handleMessage(Message msg) { super.handleMessage(msg); //通过锁保证发过来的数据同步入列 synchronized (lock) { if (msg.obj != null && msg.obj instanceof List) { List latLngList = (List ) msg.obj; moveCoarseTrack(latLngList); } } } }; //启动loop线程 Looper.loop(); } private void moveCoarseTrack(List latLngList) { if (latLngList == null || latLngList.size() == 0 || latLngList.size() == 1) { return; } Log.v(TAG, "moveCoarseTrack start........................................................."); long startTime = System.currentTimeMillis(); Log.v(TAG, "startTime:" + startTime); int step = TrackMoveUtil.getStep(latLngList);// 通过距离,计算轨迹动画运动步数 Log.v(TAG, "move step:" + step); float distance = TrackMoveUtil.getDistance(latLngList); Log.v(TAG, "move distance:" + distance); double mTimeInterval = TrackMoveUtil.getMoveTime(distance, step);// 通过距离,计算轨迹动画时间间隔 mTimeInterval = 10;// 每走一步停止10毫秒 Log.v(TAG, "move mTimeInterval:" + mTimeInterval); moveing = true; for (int i = 0; i < latLngList.size() - 1; i++) { // 暂停状态，线程停止了 if (pause) { movePause(); } if (stop) { break; } moveing = true; LatLng startLatLng = latLngList.get(i); LatLng endLatLng = latLngList.get(i + 1); MainActivity mainActivity = mActivityWeakReference.get(); moveCar(startLatLng, endLatLng, mainActivity); moveLine(startLatLng, mainActivity); moveCamera(startLatLng, mainActivity); double slope = TrackMoveUtil.getSlope(startLatLng, endLatLng);// 计算两点间的斜率 double intercept = TrackMoveUtil.getInterception(slope, startLatLng);// 根据点和斜率算取截距 boolean isReverse = (startLatLng.latitude > endLatLng.latitude);// 是不是正向的标示（向上设为正向） double xMoveDistance = isReverse ? TrackMoveUtil.getXMoveDistance(slope) : -1 * TrackMoveUtil.getXMoveDistance(slope); // 应该对经纬度同时处理 double sleep = 0; int flag = 0; for (double j = startLatLng.latitude; !((j >= endLatLng.latitude) ^ isReverse); j = j - xMoveDistance) { // 非暂停状态地图才进行跟随移动 if (pause) { movePause(); } if (stop) { break; } moveing = true; flag++; if (slope != Double.MAX_VALUE) { startLatLng = new LatLng(j, (j - intercept) / slope); } else { startLatLng = new LatLng(j, startLatLng.longitude); } moveCar(startLatLng, mainActivity); moveLine(startLatLng, mainActivity); if (flag % 100 == 0) { moveCamera(startLatLng, mainActivity); } // 如果间隔时间小于1毫秒,则略过当前休眠,累加直到休眠时间到1毫秒:会损失精度 if (mTimeInterval < 1) { sleep += mTimeInterval; if (sleep >= 1) { Log.v(TAG, "sleep:" + sleep); SystemClock.sleep((long) sleep); sleep = 0; } } else { SystemClock.sleep((long) mTimeInterval); } } } long endTime = System.currentTimeMillis(); moveing = false; Log.v(TAG, "endTime:" + endTime); Log.v(TAG, "run mTimeInterval:" + (endTime - startTime)); Log.v(TAG, "moveCoarseTrack end........................................................."); } private void moveLine(LatLng startLatLng, MainActivity mainActivity) { mainActivity.mLatLngList.add(startLatLng);// 向轨迹集合增加轨迹点 mainActivity.mMovePolyline.setPoints(mainActivity.mLatLngList);// 轨迹画线开始 } private void moveCar(LatLng startLatLng, LatLng endLatLng, MainActivity mainActivity) { moveCar(startLatLng,mainActivity); if (mainActivity.mCarMarker != null) { mainActivity.mCarMarker.setRotateAngle((float) TrackMoveUtil.getAngle(startLatLng, endLatLng));// 设置小车车头的方向 } } private void moveCar(LatLng startLatLng,MainActivity mainActivity) { if (mainActivity.mCarMarker != null) { mainActivity.mCarMarker.setPosition(startLatLng);// 小车移动 } } private void movePause() { try { lock.wait(); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } private void moveCamera(LatLng startLatLng, MainActivity mainActivity) { Message message = Message.obtain(); message.what = MainActivity.EventType.MapMove; message.obj = startLatLng; mainActivity.mMainHandler.sendMessage(message); }}
核心算法工具类
*轨迹平滑所需要的工具方法
Date: 2016-10-27 Created by mxdl */public class TrackMoveUtil { private static double DISTANCE = 0.0001; /** * 根据两点算斜率 */ public static double getSlope(LatLng fromPoint, LatLng toPoint) { if (fromPoint == null || toPoint == null) { return 0; } if (toPoint.longitude == fromPoint.longitude) { return Double.MAX_VALUE; } double slope = ((toPoint.latitude - fromPoint.latitude) / (toPoint.longitude - fromPoint.longitude)); return slope; } /** * 根据两点算取图标转的角度 */ public static double getAngle(LatLng fromPoint, LatLng toPoint) { if (fromPoint == null || toPoint == null) { return 0; } double slope = getSlope(fromPoint, toPoint); if (slope == Double.MAX_VALUE) { if (toPoint.latitude > fromPoint.latitude) { return 0; } else { return 180; } } float deltAngle = 0; if ((toPoint.latitude - fromPoint.latitude) * slope < 0) { deltAngle = 180; } double radio = Math.atan(slope); double angle = 180 * (radio / Math.PI) + deltAngle - 90; return angle; } /** * 根据点和斜率算取截距 */ public static double getInterception(double slope, LatLng point) { if (point == null) { return 0; } return point.latitude - slope * point.longitude; } /** * 计算x方向每次移动的距离 */ public static double getXMoveDistance(double slope) { if (slope == Double.MAX_VALUE) { return DISTANCE; } return Math.abs((DISTANCE * slope) / Math.sqrt(1 + slope * slope)); } /** * 根据轨迹线段计算小车走了多少步 * * @param latLngList * @return */ public static int getStep(ListlatLngList) { int step = 0; if (latLngList != null && latLngList.size() > 1) { for (int i = 0; i < latLngList.size() - 1; i++) { try { LatLng startPoint = latLngList.get(i); LatLng endPoint = latLngList.get(i + 1); double slope = getSlope(startPoint, endPoint); // 是不是正向的标示（向上设为正向） boolean isReverse = (startPoint.latitude > endPoint.latitude); double xMoveDistance = isReverse ? getXMoveDistance(slope) : -1 * getXMoveDistance(slope); // 应该对经纬度同时处理 for (double j = startPoint.latitude; !((j >= endPoint.latitude) ^ isReverse); j = j - xMoveDistance) { step++; } } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } } } return step; } /** * 根据总距离和步数计算运动时间 * * @param distance * @param step * @return */ public static double getMoveTime(float distance, int step) { double timeInterval = 0; if (distance > 0) { float totalDistance = distance * 1000; if (totalDistance <= 500) { timeInterval = 1000.0 / step; } else if (totalDistance > 500 && totalDistance <= 7500) { timeInterval = 2.0 * totalDistance / step; } else { timeInterval = 15000.0 / step; } } return timeInterval; } /** * 根据轨迹点集合计算总距离 * * @param latLngList * @return */ public static float getDistance(List latLngList) { float distance = 0; if (latLngList != null && latLngList.size() > 1) { for (int i = 0; i < latLngList.size() - 1; i++) { try { distance += AMapUtils.calculateLineDistance(latLngList.get(i), latLngList.get(i + 1)); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } } } return distance; } // latitude - 地点的纬度，在-90 与90 之间的double 型数值。 // longitude - 地点的经度，在-180 与180 之间的double 型数值。 /** * 根据一个经纬度字符串求一个经纬度集合a|b|c|d; * * @param latlonStr * @return */ public static List getListLatLng(String latlonStr) { if (!TextUtils.isEmpty(latlonStr)) { String[] trackArr = latlonStr.split("\\|"); if (trackArr != null && trackArr.length > 0) { List latLngList = new ArrayList (); for (int i = 0; i < trackArr.length - 1; i = i + 2) { try { String lat = trackArr[i + 1]; String lng = trackArr[i]; // Logger.v(TAG,"trackArr index:" + i); // Logger.v(TAG,"trackArr lat:" + lat); // Logger.v(TAG,"trackArr lng:" + lng); if (!TextUtils.isEmpty(lat) && !TextUtils.isEmpty(lng)) { Double dLat = Double.valueOf(lat); Double dLng = Double.valueOf(lng); if (dLat >= -90 && dLat <= 90 && dLng >= -180 && dLng <= 180 && !(dLat == 0 && dLng == 0)) { LatLng latLng = new LatLng(dLat, dLng); latLngList.add(latLng); } } } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } } return latLngList; } } return null; }}
高德API实现的实时运动轨迹
/** * Description:* Author: mxdl * Date: 2019/7/10 * Version: V1.0.0 * Update: */public class MoveCarSmoothThread implements IMoveCar { public static final String TAG = MoveCarSmoothThread.class.getSimpleName(); private MovingPointOverlay mMovingPointOverlay; private WeakReference mActivityWeakReference; private boolean isfirst = true; private MOVE_STATE currMoveState = MOVE_STATE.START_STATUS; public void setCurrMoveState(MOVE_STATE currMoveState) { this.currMoveState = currMoveState; } public MOVE_STATE getCurrMoveState() { return currMoveState; } public MoveCarSmoothThread(MainActivity activity) { mActivityWeakReference = new WeakReference<>(activity); } @Override public void startMove(List latLngs) { if (latLngs == null || latLngs.size() == 0) { return; } Log.v("MYTAG","startMove start:"+Thread.currentThread().getName()); Log.v(TAG, "moveCoarseTrack start........................................................."); long startTime = System.currentTimeMillis(); Log.v(TAG, "startTime:" + startTime); final MainActivity mainActivity = mActivityWeakReference.get(); if (mMovingPointOverlay == null) { mMovingPointOverlay = new MovingPointOverlay(mainActivity.mAMap, mainActivity.mCarMarker); mMovingPointOverlay.setTotalDuration(5); mMovingPointOverlay.setMoveListener(new MovingPointOverlay.MoveListener() { @Override public void move(double v) { if(isfirst){ isfirst = false; Log.v("MYTAG","MoveCarSmoolthThread move start:"+Thread.currentThread().getName()); } LatLng position = mMovingPointOverlay.getPosition(); mainActivity.mLatLngList.add(position);// 向轨迹集合增加轨迹点 mainActivity.mMovePolyline.setPoints(mainActivity.mLatLngList);// 轨迹画线开始 Message message = Message.obtain(); message.what = MainActivity.EventType.MapMove; message.obj = position; message.arg1 = (int)v; mainActivity.mMainHandler.sendMessage(message); } }); } mMovingPointOverlay.setPoints(latLngs); mMovingPointOverlay.startSmoothMove(); long endTime = System.currentTimeMillis(); Log.v(TAG, "endTime:" + endTime); Log.v(TAG, "moveCoarseTrack end........................................................."); } @Override public void reStartMove() { if(mMovingPointOverlay != null){ mMovingPointOverlay.startSmoothMove(); } } @Override public void pauseMove(){ if(mMovingPointOverlay != null){ mMovingPointOverlay.stopMove(); } } @Override public void stopMove(){ if(mMovingPointOverlay != null){ mMovingPointOverlay.destroy(); mMovingPointOverlay = null; } if(mActivityWeakReference.get() != null){ mActivityWeakReference.get().mLatLngList.clear(); } }}
最后我把整个项目的的完整代码传到GitHub上了https://github.com/geduo83/android-amap-movecar
转载地址：https://menxindiaolong.blog.csdn.net/article/details/95789128 如侵犯您的版权，请留言回复原文章的地址，我们会给您删除此文章，给您带来不便请您谅解！
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路过按个爪印，很不错，赞一个！
[***.219.124.196]2024年05月02日 04时12分14秒
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