cesium 加载地形

1 加载cesium-ion地形

cesium-ion 是一个可扩展且安全的 3D 地理空间数据平台。它提供了 全球地形、影像图源和OSM建筑矢量等数据集。记住，因为地理数据的敏感性，一般正式项目开发时，都不会将自己的数据上传到该平台。不过在开发学习时，是一个很好的数据平台，我们可以注册使用它提供的数据服务。官网地址：Cesium ion – Cesium

1.1 注册cesium-ion账号

注册之后点击Access Tokens，已经默认提供了一个token, 你也可以自己注册新的token。

1.2 加载地形

cesium 提供了 createWorldTerrain 函数用来加载cesium-ion 提供的全球地形数据。使用示例如下:

const accessToken = '你申请的token'
Cesium.Ion.defaultAccessToken = accessToken;
const terrainProvider = Cesium.createWorldTerrain({
  requestVertexNormals: true,
  requestWaterMask: true
});

2 加载 arcgis 地形

cesium 提供了 ArcGISTiledElevationTerrainProvider 类，来加载arcgis server 发布的地形服务。使用示例如下：

const url = 'https://elevation3d.arcgis.com/arcgis/rest/services/WorldElevation3D/Terrain3D/ImageServer'
const terrainProvider = new Cesium.ArcGISTiledElevationTerrainProvider({
  url: url,
  requestWaterMask: true,
  requestVertexNormals: true
})

3 加载离线地形

cesium 加载离线地形，需先下载DEM（高程数据）tif文件，然后像加载离线地图篇里一样，对离线的地形tif文件进行切片。只是这里的切片不能用QGIS切片，使用其他工具进行切片。

3.1 下载离线地形

参照使用QGIS对地形dem进行裁剪及合并篇的方法进行地形的下载和剪裁。

3.2 地形切片

cesium中使用的地形数据有格式要求，不能像离线地图篇那样直接使用QGIS切png瓦片，要使用其他工具，推荐使用cesiumlab，cesiumlab 是北京西部世界科技有限公司开发的一款数据处理软件，软件中大部分功能免费，高级功能收费。免费功能可以满足学习期间的数据处理任务，如果正式项目，没有专业的数据处理团队，建议购买高级功能。官网地址： 首页 地球可视化实验室.团队致力于提供基础应用开发，助力数字孪生从业者，开发相关业务。

地形数据处理如下：

处理完成后，切片结果如下：

我们可以在线查看切好后的显示效果

我们可以将切好的瓦片使用nginx 发布成静态服务，就可以使用了。cesium提供了CesiumTerrainProvider类来加载.terrain格式的瓦片地形数据，使用示例如下：

cont url = 'http://47.107.93.79:8600/terrain/offline/'
const terrainProvider = new Cesium.CesiumTerrainProvider({
  url: url,
  requestWaterMask: true,
  requestVertexNormals: true
})

4 完整示例代码

TerrainLayer.vue

<!--
 * @Description: 
 * @Author: maizi
 * @Date: 2023-04-07 17:03:50
 * @LastEditTime: 2024-07-19 15:03:55
 * @LastEditors: maizi
-->

<template>
  <div id="container">
    <div class="pane_container">
      <el-button size="small" @click="changeTerrain(0)">cesium-ion地形</el-button>
      <el-button size="small" @click="changeTerrain(1)">ArcGis地形</el-button>
      <el-button size="small" @click="changeTerrain(2)">离线地形</el-button>
    </div>
  </div>
</template>

<script>
import * as MapWorks from './js/MapWorks'
export default {
  name: 'TerrainLayer',
  data(){
    return {
      checked: false
    }
  },
  mounted() {
    this.init();
  },
  methods:{
    init(){
      let container = document.getElementById("container");
      MapWorks.initMap(container)
      MapWorks.addTdtLayer({
        type: 'img_w'
      })
      MapWorks.addTdtLayer({
        type: 'cia_w'
      })
      MapWorks.changeTerrain(0)
    },
    changeTerrain(index){
      MapWorks.changeTerrain(index)
    }
  },
  beforeDestroy(){
    //实例被销毁前调用，页面关闭、路由跳转、v-if和改变key值
    MapWorks.destroy();
  }
}
</script>

<style lang="scss" scoped>
#container{
  width: 100%;
  height: 100%;
  background: rgba(7, 12, 19, 1);
  overflow: hidden;
  background-size: 40px 40px, 40px 40px;
  background-image: linear-gradient(hsla(0, 0%, 100%, 0.05) 1px, transparent 0), linear-gradient(90deg, hsla(0, 0%, 100%, 0.05) 1px, transparent 0);
  .pane_container{
    position: absolute;
    left: 10px;
    top: 50px;
    padding: 10px 15px;
    border-radius: 4px;
    border: 1px solid rgba(128, 128, 128, 0.5);
    color: #ffffff;
    background: rgba(0, 0, 0, 0.4);
    box-shadow: 0 3px 14px rgb(128 128 128 / 50%);
    z-index: 2;
  }
}

</style>

MapWorks.js

import GUI from 'lil-gui'; 
// 初始视图定位在中国
Cesium.Camera.DEFAULT_VIEW_RECTANGLE = Cesium.Rectangle.fromDegrees(90, -20, 110, 90);
//天地图key
const key = '39673271636382067f0b0937ab9a9677'
// cesium-ion token
const accessToken = 'eyJhbGciOiJIUzI1NiIsInR5cCI6IkpXVCJ9.eyJqdGkiOiI5NWZmOTNkYS1mZjQ4LTQwOGMtYjBjYy1iMmRiODEwNmJkNmQiLCJpZCI6MjM0NDksInNjb3BlcyI6WyJhc3IiLCJnYyJdLCJpYXQiOjE1ODMzNzc2NjJ9.658-LW_jNkEHQxyWWizR4FGdh7B9MbiV2WK_qUN6dEo'
const gui = new GUI();
const params = {
  terrainExaggeration : 1.0,
}

let viewer = null;
let tileLayer = null

function initMap(container) {
  viewer = new Cesium.Viewer(container, {
    animation: false,
    baseLayerPicker: false,
    fullscreenButton: false,
    geocoder: false,
    homeButton: false,
    infoBox: false,
    sceneModePicker: false,
    selectionIndicator: false,
    timeline: false,
    navigationHelpButton: false, 
    scene3DOnly: true,
    orderIndependentTranslucency: false,
    contextOptions: {
      webgl: {
        alpha: true
      }
    }
  })
  viewer._cesiumWidget._creditContainer.style.display = 'none'
  viewer.scene.fxaa = true
  viewer.scene.postProcessStages.fxaa.enabled = true
  if (Cesium.FeatureDetection.supportsImageRenderingPixelated()) {
    // 判断是否支持图像渲染像素化处理
    viewer.resolutionScale = window.devicePixelRatio
  }
  // 移除默认影像
  removeAll()
  // 地形深度测试
  viewer.scene.globe.depthTestAgainstTerrain = true
  // 背景色
  viewer.scene.globe.baseColor = new Cesium.Color(0.0, 0.0, 0.0, 0)
  // 太阳光照
  // viewer.scene.globe.enableLighting = true;

   //gui面板
   initGui()

   window.viewer = viewer
}

function initGui() {
  let layerFolder = gui.addFolder('地形夸张')
  layerFolder.add(params, 'terrainExaggeration', 0, 5).step(0.1).onChange(function (value) {
    viewer.scene.globe.terrainExaggeration =params.terrainExaggeration
  })
}

function addTdtLayer(options) {
  let url = `https://t{s}.tianditu.gov.cn/DataServer?T=${options.type}&x={x}&y={y}&l={z}&tk=${key}`
  const layerProvider = new Cesium.UrlTemplateImageryProvider({
    url: url,
    subdomains: ['0','1','2','3','4','5','6','7'],
    tilingScheme: new Cesium.WebMercatorTilingScheme(),
    maximumLevel: 18
  });
  tileLayer = viewer.imageryLayers.addImageryProvider(layerProvider);
}

function changeTerrain(index) {
  let url = null
  let terrainProvider = null; 
  switch(index){
    case 0:   //cesium-ion
      Cesium.Ion.defaultAccessToken = accessToken;
      terrainProvider = Cesium.createWorldTerrain({
        requestVertexNormals: true,
        requestWaterMask: true
      });
      break;
    case 1:   //arcgis
      url = 'https://elevation3d.arcgis.com/arcgis/rest/services/WorldElevation3D/Terrain3D/ImageServer'
      terrainProvider = new Cesium.ArcGISTiledElevationTerrainProvider({
        url: url,
        requestWaterMask: true,
        requestVertexNormals: true
      })
      break;
    case 2:   //离线地形
      url = 'http://47.107.93.79:8600/terrain/offline/'
      terrainProvider = new Cesium.CesiumTerrainProvider({
        url: url,
        requestWaterMask: true,
        requestVertexNormals: true
      })
      break;
  }
  viewer.terrainProvider = terrainProvider;
 

  let destination = {
    x: -1252547.1676760237,
    y: 5349424.924241895,
    z: 3241966.5973322443
  };
  let orientation = {
    heading: 4.788130273160937, 
    pitch: -0.33922935831056833, 
    roll: 6.283013915050958
  };
  viewer.scene.camera.flyTo({
    destination: destination,
    orientation:orientation
  });
}

function removeAll() {
  viewer.imageryLayers.removeAll();
}

function destroy() {
  viewer.entities.removeAll();
  viewer.imageryLayers.removeAll();
  viewer.destroy();
}

export {
  initMap,
  addTdtLayer,
  changeTerrain,
  destroy
}

5 运行结果