Cesium: 如何将倾斜摄影数据转换为3dTiles格式

1、 引言

  随着Cesium平台的开源易于上手性和优秀快速开发出活原因，国内GIS平台越来越多的将Cesium作为自己产品的web端来进行使用，但面临建一个不大不小的问题：对于小模型数据一般采用.gltf或.glb格式即可加载显示，但对于较大面积批量的数据如何快速有效加载成了一个问题，官方提出了3D tiles格式来解决，但如何将自己的模型转化为3D tiles格式？官方没有提供工具，原因有很多，比如划片的合理性，不同专业数据采用不同的划片方式等等，官方知识提供了3D tiles格式的介绍，具体操作还需要自己来写。很多人采用的是Cesium实验室（CesiumLab）提供的工具来进行转换使用，但是毕竟不开源用起来有顾虑和不方便，因此需要想法去找合适的开源工具。主要应用场景如下：大体量的倾斜摄影转换，shp格式的城市素模数据转换。

2、 Cesium简介

  Cesium是AGI公司计算机图形开发小组与2011年研发的三维地球和地图可视化开源JavaScript库，Cesium一词来源于化学元素铯，铯是制造原子钟的关键元素，研发小组通过命名强调Cesium产品精益求精，专注时间数据可视化。Cesium为三维GIS提供了一个高效的数据可视化平台。即：
（1）Cesium是一个跨平台、跨浏览器的展示三维地球和地图的JavaScript库
（2）Cesium使用WebGL来进行硬件加速图形，使用时不需要任何插件支持。
（3）Cesium是基于Apache2.0许可的开源程序，可以免费用于商业和非商业用途。
入门代码可以参考：Cesium入门代码

3、cesium之3D tiles格式

  3D Tiles是Cesium于2016年3月定义的一种三维模型瓦片数据格式，目前已经是OGC标准之一，3D Tiles将海量三维数据以分块分层的形式组织起来，大大减轻了浏览器和GPU的负担。从结构关系上看，3D Tiles归属于Primitive，有很高的数据加载效率。3D Tiles专为流式传输和渲染3D地理数据而设计的，如倾斜摄影测量、BIM、点云、建筑数据等。
详情参考文章：cesium之3D tiles格式介绍

4、转换工具

下面介绍一款开源工具3dtileConvert，可以用于 3D-Tiles 转换的工具。

这是一个RUST language使用 cpp lib 处理 osgb 数据的项目。提供的工具如下：

• Osgb(OpenSceneGraph Binary)to 3D-Tiles：将大量的 osgb 文件转换为 3D-Tiles。
• Esri Shapefileto 3D-Tiles: 将 shapefile 转换为 3D-Tiles。
• Fbxto 3D-Tiles：将 fbx 文件转换为 3D-Tiles，包括 auto_lod\texture 转换等。

转换效果：

上海城市素模 由shp格式转换为3dtiles格式 cesium显示

倾斜摄影数据转换： osg显示

5、数据要求及说明

①倾向摄影数据

倾向摄影数据仅支持smart3d格式的osg组织方式：

• 数据目录必须有一个“Data”目录的总入口；
• “Data”目录同级放置一个metadata.xml文件用于记录模型的位置信息；
• 瓦片目录下，必须列出和目录名同名的osgb文件，否则无法识别根节点；

正确的目录目录：

- Your-data-folder
  ├ metadata.xml
  └ Data\Tile_000_000\Tile_000_000.osgb
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② 形状文件

仅支持 Shapefile 的面貌数据，可用于标题当前列表。
Shapefile 中需要有字段来表示高度信息。

③通用模型转glTF：

支持osg、osgb、obj、fbx、3ds等通用模型数据转为gltf、glb格式。

转出格式为2.0的gltf，可在以下网址验证查看：https 😕/pissang.github.io/clay-viewer/editor/

④ B3dm 单文件转glb
支持将b3dm文件转glb格式，便于调试成程序和测试数据

用法：
① 命令行

3dtile.exe [FLAGS] [OPTIONS] --format <FORMAT> --input <PATH> --output <DIR>
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② 例子

# from osgb dataset
3dtile.exe -f osgb -i E:\osgb_path -o E:\out_path
3dtile.exe -f osgb -i E:\osgb_path -o E:\out_path -c "{\"offset\": 0}"
# use pbr-texture
3dtile.exe -f osgb -i E:\osgb_path -o E:\out_path -c "{\"pbr\": true}"

# from single shp file
3dtile.exe -f shape -i E:\Data\aa.shp -o E:\Data\aa --height height

# from single osgb file to glb file
3dtile.exe -f gltf -i E:\Data\TT\001.osgb -o E:\Data\TT\001.glb

# from single obj file to glb file
3dtile.exe -f gltf -i E:\Data\TT\001.obj -o E:\Data\TT\001.glb

# convert single b3dm file to glb file
3dtile.exe -f b3dm -i E:\Data\aa.b3dm -o E:\Data\aa.glb
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6、下载地址

转换工具下载