interpolate是mapboxgl地图样式中用于插值的表达式，能对颜色和数字进行插值。
- 对地图数据进行颜色拉伸渲染。常见的应用场景有：热力图、轨迹图、模型网格渲染等。
- 在地图缩放时对图形属性进行插值。具体为，随着地图的缩放，在改变图标大小、建筑物高度、图形颜色等属性时，对属性进行插值，从而实现平滑的过渡效果。
这篇文章就把 mapboxgl 中interpolate插值工具的常见应用场景介绍一下。
先看一下interpolate插值工具的语法。
interpolate表达式要求至少有5个参数，分别是表达式名称、插值类型、输入值、判断值、输出值。
其中插值类型会在后面详细介绍，这里先不多说。
判断值、输出值是“一组”的关系，它们必须两两出现。
还有一点需要注意，就是判断值必须遵循升序规则。
下面我们结合实际场景理解起来会更容易一些，先说第一类应用场景：对地图数据进行颜色拉伸渲染。
三、对地图颜色进行拉伸渲染
这个和ArcGIS中对栅格数据进行颜色拉伸渲染是一个意思。
地图颜色拉伸渲染的本质，是根据网格的属性值为网格设置颜色，当网格足够小、足够密时，就容易产生颜色平滑过渡的效果。
前面说到，常见的应用场景有：热力图、轨迹图、模型网格渲染等。
在mapboxgl中，热力图和轨迹图它们虽然看上去不像是由网格组成的，但在计算机图形学的框架下，任何在屏幕上显示的内容，都是由像素来呈现的，而像素是规律排列的网格，所以可以把热力图和轨迹也看成是由网格组成的。
这一点在WebGL开发时尤为明显，因为需要自己写片元着色器定义每个像素的颜色。
mapboxgl提供了热力图和轨迹图的像素属性值计算工具：
-
热力图中为
heatmap-density表达式，用来计算热力图上每个像素的热力值。 -
轨迹线中为
line-progress表达式，用来计算在当前线段上每个像素的行进百分比。
模型网格渲染时，网格需要自己生成，网格中的属性值也需要自己计算，通常在项目上这些是由模型完成的，如：EFDC水动力模型、高斯烟羽大气污染扩散模型等。
模型输出的结果就是带属性值的网格，interpolate表达式的任务仍然是根据网格的属性值为网格设置颜色。
数据使用的是北京市公园绿地无障碍设施数量。
上述代码中，使用interpolate表达式进行线性插值，输入值是heatmap-density热力图密度，热力图密度的值在0-1之间，输出值是热力图中各个像素的颜色。
和颜色拉伸渲染对应的另一种渲染方式，是使用
step表达式对数据进行颜色分类渲染。颜色分类渲染的实现方式在上面示例的代码中就有，只是被注释了，可以把代码下载下来自行尝试。
mapboxgl官网上提供了一个，是用颜色来表达轨迹行进的进度，效果图如下：
它是用线的line-gradient属性来实现的，其中用到了插值表达式interpolate和线进度表达式line-progress，interpolate表达式在这里的作用依旧是对属性值进行颜色拉伸渲染，代码如下：
在实际项目中，这种用颜色表达轨迹进度的场景相对少见，更多时候我们需要用颜色来表示轨迹的速度。
我们准备了一条骑行轨迹数据，轨迹由多个线段组成，每个线段上包含开始速度、结束速度和平均速度属性，相邻的两条线段，前一条线段的结束点和下一条线段的开始点，它们的经纬度和速度相同。
//line数据中的单个线段示例
最简单的实现方式就是，根据线段的平均速度，给每条线段设置一个颜色。
实现方式仍然是使用interpolate表达式，用它来根据轨迹中线段的速度对颜色进行插值。
上面代码中，interpolate表达式的意思是：
-
0-8km/h输出红到黄之间的颜色 -
8-10km/h输出黄到绿之间的颜色
整体看上去还不错，但放大地图时会发现，颜色是一段一段的，过渡不够平滑，如下图：
如何能让局部的颜色也平滑起来呢？
要是能让两个线段间的颜色平滑过渡就好了。
想到这里，我们又想起了前面那个用颜色表示轨迹进度的官方示例，如果把两种方式结合一下或许能实现想要的效果。
每条线段的属性中有开始速度和结束速度，根据颜色和速度的对应关系，可以插值出每条线段的开始颜色和结束颜色，前一条线段的开始颜色和后一条线段的结束颜色为同一个颜色，每条线段中间的颜色通过使用line-gradient实现从开始颜色到结束颜色的渐变。
这样就能实现两个线段间颜色的平滑过渡了。
按照这个思路需要进行两次插值，第一次插值是插值出每个线段的开始颜色和结束颜色，第二次是插值出每个线段上每个像素的颜色
本来是想在mapboxgl中，通过多个表达式的嵌套来实现此功能，这样代码会比较简洁，但多次尝试发现行不通，原因是，因为mapboxgl对
line-gradient和line-progress在的使用上的一些限制，所以第一次插值的逻辑需要自己动手实现。
第一步，自己动手写个颜色插值函数，插值出每个线段的开始颜色和结束颜色，实现方式注释里面已经写的比较清楚了。
//通过canvas获取开始颜色和结束颜色：
//原理是利用canvas创建一个线性渐变色对象，再通过计算颜色所在的位置去用getImageData获取颜色，最后返回这个颜色
//2.创建线性渐变的函数，该函数会返回一个线性渐变对象，参数0,1,101,1分别指：渐变的起始点x，y和渐变的终止点x，y
//3.给线性渐变对象添加颜色点的函数，参数分别是停止点、颜色
//5.返回渐变色的函数
//6.这里是渐变色的精细度，我将canvas分成101份来取值，每一份都会有自己对应的颜色
//声明的变量x就是我们需要的颜色在渐变对象上的位置
第二步，每个线段设置为一个图层，每个图层调用第一步的方法获取线段的开始颜色和结束颜色，然后使用line-gradient属性设置线段中间的颜色。
每个线段设置为一个图层，最后可能会有上千个图层，这样不容易管理。
这里提供另一种思路，可以将所有线段合并为一条折线，然后计算出折线上每个节点的速度、颜色和占整个轨迹的百分比，占整个轨迹的百分比通过节点距离起点和终点的长度来计算。
将所有节点的百分比和颜色两两对应作为
line-gradient的判断参数，这样就能产生和多个图层同样的效果，同时只需要创建一个图层。这种方式的缺点是需要处理数据，具体适合用哪种可以根据实际情况来定。
这种模式下，网格数据主要来自模型输出结果，在输出结果的基础上，只需要用interpolate插值工具，根据网格属性值插值出网格颜色就ok。
下面的代码和效果图，是用EFDC模型的输出结果做的示例，这个网格相对比较大一些，但中间部分的过渡还算自然。
四、随着地图缩放对图形属性进行插值
mapboxgl官网给出了两个相关示例：
一个是，里面同时对建筑物的颜色和透明度进行了插值。
另一个是，里面对建筑物的高度和建筑物距离地图的高度进行了插值。
同理，我们还可以对地图图标的大小进行插值，比如缩放级别越大图标越大，缩放级别越小图标越小等。
前面介绍插值工具interpolate的语法时，暂时没有介绍插值类型这个选项，这一节我们好好说说它。
前面的多数示例中，插值类型选项我们都是使用的['linear']这个类型，意思是线性插值。
-
["linear"]线性插值，没有其它参数。
听上去可能有点抽象，我们举个例子：
下面这段的代码是根据地图缩放级别改变建筑物的透明度：
-
当缩放级别小于15时，透明度为0。
-
当缩放级别大于等于22时，透明度为1。
-
当缩放级别在15到22之间时，使用线性插值方式自动计算透明度的值，介于0到1之间。
如果把缩放级别设置为x，透明度为y，限定x的值在15到22之间，则线性插值的方程式为：
从下面的函数图像上可以直观的看出，它就是一条直线，这意味着地图放大时，从15级开始到22级，建筑物不透明度会匀速的增加，直到完全显示。
指数插值的方程式在线性插值方程式的基础上增加了指数值，这个值我们用z来表示，方程式为：
通过z值来我们可以调整函数图像的形态，如：分别取z值为0.1、0.5、1、2、10这5个值，画成图如下：
以上图中指数为10次方的紫色线为例，当地图从15级放大到19级时，会一直都看不到建筑物，因为建筑物的透明度一直为0。
继续放大，从19级放大到22级时，建筑物会快速的显现直到完全显示。
这就是指数插值和线性插值的区别，它提供给了我们一个可以控制插值输出快慢的方式。
三次贝塞尔曲线插值和上面的指数插值是一个意思，都是为了能够更灵活的控制插值输出的快慢。
还是通过函数图像来帮助理解，指数插值的图像只能向一个方向弯曲，指数在0-1之间时曲线向上弯曲，大于1时曲线向下弯曲。
而三次贝塞尔曲线插值则可以让曲线双向弯曲。
mapboxgl官网提供了一个的示例，里面有用到三次贝塞尔曲线插值。
示例中使用三次贝塞尔曲线对表示海洋深度的颜色进行插值，效果如下图：
上面代码中，三次贝塞尔曲线插值的4个参数x1、y1、x2、y2的值分别为：0、 0.5、 1、 0.5。
通过上图可以看出，函数输出的速度是 先快 再慢 最后又快，结合海洋深度的示例，当深度在200米和9000米附近时，颜色变化较快，深度在中间时，颜色变化比较平缓。下面两张图是线性插值和三次贝塞尔曲线插值的对比：
上图使用["linear"]线性插值，颜色匀速输出，能看出深浅变化，但是‘块状感’明显
下图使用 ['cubic-bezier', 0, 0.5, 1, 0.5]三次贝塞尔曲线插值，颜色输出先快再慢最后又快，既能看出深浅变化，又能实现自然过渡的平滑效果，会让人感觉更柔和。
推荐文章可以了解三次贝塞尔曲线是怎么画出来的，还有一个可以自己画点帮助理解。
这三种插值方法所代表的函数都可以在坐标轴中画出来，无论画出来是直线还是各种曲线，我们都不需要去纠结这个线条是如何画的，因为这一步我们可以借助工具来完成，需要关心的是这条线它输出速度的快慢，这才和我们
"interpolate"表达式的意义平滑过渡相关。
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interpolate是mapboxgl地图样式中用于插值的表达式，能对颜色和数字进行插值，可以让地图实现平滑的过渡效果。 - 它的应用场景有两类，一类是对地图数据进行颜色拉伸渲染，如：热力图、轨迹图、模型网格渲染等。
- 另一类是在地图缩放时对图形属性进行插值，如：随着地图的缩放实现建筑物高度的缓慢变化、图形颜色的平滑切换等效果。
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interpolate插值工具提供了三种插值方式，线性插值、指数插值、三次贝塞尔曲线插值，它们的区别在于控制插值输出快慢的不同。
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