1.前言

  上一篇中我们梳理了 Cesium 加载、解析、渲染 terrain 的整个流程，这一篇我们就深入细节，看一下 layer.json 中的 metadataAvailability 参数的含义。一般使用 Cesium 的同学可能也注意不到这个参数，之所以要单独拿出来说这个，是因为我们遇到了一个问题，使用 GeoServer 发布的 terrain 服务，在 UE 中加载没问题，在 Cesium 中加载却一直报错： TypeError: Cannot read properties of undefined (reading ‘addAvailableTileRange’) ，由此引发了我们不断深入，终于发现了这个参数的真正含义，本篇我们就来讲一讲。

2.json文件的结构

  layer.json这个文件，相信使用过 Cesium 的同学应该都不陌生了，我们来看下它长什么样子。

  如图，这是一个 CesiumLab 处理数据以后，给出的 layer.json ，我们可以看到里面有个参数 metadataAvailability ，它的值是10。这是什么意思？我这里可以直接给出结论，后面我们再详细看：

metadataAvailability 翻译过来叫做：元数据可用性，它的真正作用是，计算当前层级的父层级中，哪一级的 terrain 数据中包括了元数据的信息。

3.元数据的解析过程

  元数据的解析过程是在 CesiumTerrainProvider.createQuantizedMeshTerrainData 函数中完成的，详细的解析解析过程我们在第一篇中进行了介绍，不清楚的同学可以移步 Cesium源码解析一（terrain文件的加载、解析与渲染全过程）。这里我们只把里面核心的一段放出来,这是一个 while 循环：

while (pos < view.byteLength) {
    var extensionId = view.getUint8(pos, true);
    pos += Uint8Array.BYTES_PER_ELEMENT;
    var extensionLength = view.getUint32(pos, littleEndianExtensionSize);
    pos += Uint32Array.BYTES_PER_ELEMENT;
    console.log( level, x, y,"extensionid="+extensionId+",extensionLength="+extensionLength+",byteLength="+view.byteLength);
    if (
      extensionId === QuantizedMeshExtensionIds.OCT_VERTEX_NORMALS &&
      provider._requestVertexNormals
    ) {
      //数据中有光照并且也请求了光照
      encodedNormalBuffer = new Uint8Array(buffer, pos, vertexCount * 2);
    } else if (
      extensionId === QuantizedMeshExtensionIds.WATER_MASK &&
      provider._requestWaterMask
    ) {
      //数据中有水面并且也请求了水面
      waterMaskBuffer = new Uint8Array(buffer, pos, extensionLength);
    } else if (
      extensionId === QuantizedMeshExtensionIds.METADATA &&
      provider._requestMetadata
    ) {
      //数据中有元数据并且也请求了元数据
      var stringLength = view.getUint32(pos, true);
      console.log("metadata_length="+stringLength);
      if (stringLength > 0) {
        var metadata = getJsonFromTypedArray(
          new Uint8Array(buffer),
          pos + Uint32Array.BYTES_PER_ELEMENT,
          stringLength
        );
        var availableTiles = metadata.available;
        if (defined(availableTiles)) {
          for (var offset = 0; offset < availableTiles.length; ++offset) {
            var availableLevel = level + offset + 1;
            var rangesAtLevel = availableTiles[offset];
            var yTiles = provider._tilingScheme.getNumberOfYTilesAtLevel(
              availableLevel
            );

            for (
              var rangeIndex = 0;
              rangeIndex < rangesAtLevel.length;
              ++rangeIndex
            ) {
              var range = rangesAtLevel[rangeIndex];
              var yStart = yTiles - range.endY - 1;
              var yEnd = yTiles - range.startY - 1;
              provider.availability.addAvailableTileRange(
                availableLevel,
                range.startX,
                yStart,
                range.endX,
                yEnd
              );
              layer.availability.addAvailableTileRange(
                availableLevel,
                range.startX,
                yStart,
                range.endX,
                yEnd
              );
            }
          }
        }
      }
      layer.availabilityTilesLoaded.addAvailableTileRange(level, x, y, x, y);
    }
    pos += extensionLength;
  }
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70

  在第0级和10级的时候会进行元数据的解析来构建四叉树。我们以加载 Cesium ion 提供的 terrain 数据为例来看下解析到的元数据数据，当 zxy=0,0,0是这样的：

当 zxy=0,1,0是这样的：

  有没有发现解析出来的数组的长度都是10。但这只是表象，千万不要以为这个10就是 metadataAvailability 的值。因为 metadataAvailability 是用来计算的，我们接着往下跟。

4.计算父层级中哪一级包含了元数据信息

  这个功能是在 CesiumTerrainProvider.getAvailabilityTile 函数中实现的。我们来看下代码：

function getAvailabilityTile(layer, x, y, level) {
  if (level === 0) {
    return;
  }
  //layer.availabilityLevels就是layer.json中的metadataAvailability的值
  var availabilityLevels = layer.availabilityLevels;
  var parentLevel =
    level % availabilityLevels === 0
      ? level - availabilityLevels
      : ((level / availabilityLevels) | 0) * availabilityLevels;
  var divisor = 1 << (level - parentLevel);
  var parentX = (x / divisor) | 0;
  var parentY = (y / divisor) | 0;
  return {
    level: parentLevel,
    x: parentX,
    y: parentY,
  };
}
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19

  观察上述代码，我们发现，调用过程中，是用当前层级 level 对 layer.availabilityLevels，也就是 metadataAvailability 进行取余，来计算出一个父层级。
如果当前 level 的值是0-9，那么计算出来就是0，如果当前 level 是10-20，计算出来的值就是10，也就是说，只有第0级和第10的 terrain 文件中才存储了元数据的信息。当我们跟踪解析元数据的代码时，也能发现这一规律。

  然后我们再来看下此时的调用栈：

  发现原来是递归调用，注意，Scene.updateAndExecuteCommands ,这是一个重要过程，我们在上一篇中分析过，这个过程是执行渲染命令，它使用的数据是上一帧准备好的数据，因为现在的浏览器一般都是每秒60帧，所以，人的是感觉就是实时渲染的。

3.总结

  本篇博文中，我们对 metadataAvailability 进行了深入解析，并结合 Cesium 的整个渲染过程进行了分析，使我们的认识更加深刻了。那么本次就讲到这里了，回见~