Cesium开发基础篇 | 063D Tiles介绍及加载

上一节我们介绍了glTF的主要数据结构以及Cesium是如何对其进行加载的，这一节我们来介绍一下glTF的升级版3D Tiles ，也是目前 Cesium 在加载海量三维模型数据方面必须采用的一种数据格式。

3D Tiles介绍

3D Tiles 是在glTF的基础上，加入了分层LOD的概念（可以把3D Tiles简单地理解为带有 LOD 的 glTF ），专门为流式传输和渲染海量 3D 地理空间数据而设计的，例如倾斜摄影、3D 建筑、BIM/CAD、实例化要素集和 点云 。它定义了一种数据分层结构和一组切片格式，用于渲染数据内容。3D Tiles 没有为数据的可视化定义明确的规则，客户可以按照自己合适的方式来可视化 3D 空间数据。同时，3D Tiles 也是 OGC 标准规范成员之一，可用于在台式机、Web端和移动应用程序中实现与海量异构3D地理空间数据的共享、可视化、融合以及交互功能。下图的动画则是加入了LOD的效果：

在 3D Tiles 中，一个瓦片集（Tileset）是由一组瓦片（Tile）按照空间数据结构（树状结构）组织而成的，它至少包含一个用于描述瓦片集的 JSON 文件（包含瓦片集的元数据和瓦片对象），其中每一个瓦片对象可以引用下面的其中一种格式，用于渲染瓦片内容：

瓦片的内容（瓦片格式的一个单独实例）是一个二进制blob，具有特定于格式的组件，包括要素表（Feature Table）和批处理表（Batch Table）。瓦片内容参考多种要素集特征，例如表示建筑物或树木的 3D 模型或点云中的点。每个要素的位置和外观属性都存储在瓦片要素表中，其他应用于特定程序的属性则存储在批处理表中。客户端可选择在运行时选择要素，并检索其属性以进行可视化或分析。

上面表格中的b3dm 和 i3dm 格式是基于 glTF（一种专为高效传输 3D 内容而设计的开放性规范）构建的，它们的瓦片内容在二进制体中嵌入了 glTF 资源，包含模型的几何和纹理信息，而 pnts 格式却没有嵌入 glTF 资源。

瓦片中的树状组织结合了层次细节模型（Hierarchical Level of Detail，简称HLOD）的概念，以便最佳地渲染空间数据。在树状结构中，每个瓦片都有一个边界范围框属性，该边界范围框在空间中能够完全包围该瓦片和孩子节点的数据。下图为一种 3D Tiles 边界范围框所形成的层次体系示例：

瓦片集可以使用类似于 2D 空间的栅格和矢量瓦片方案（例如Web地图切片服务 WMTS 或 XYZ 方案），其在若干细节级别（或缩放级别）处提供预定义的瓦片。但是，由于瓦片集的内容通常是不一致的，或者可能很难仅在二维上组织，因此树可以是具有空间一致性的任何空间数据结构，包括k-d树，四叉树，八叉树和网格。

3D Tiles 的样式是可选的，可以将其应用于 Tileset 。样式是由可计算的表达式所定义，用于修改每个要素的显示方式。

获取更多关于3D Tiles 的信息可查其GitHub地址：https://github.com/CesiumGS/3d-tiles和 OGC 相关规范地址：