WebGIS开发小知识：常见的三维数据格式

众所周知，Cesium是⼀款用于构建Web上⾼性能的3D地理空间数据应用的开源JavaScript类库，⽀持多种数据格式，3D Tiles是它的特色。

今天给大家介绍一下Cesium常见的几种三维数据格式：

**1. **glTF

glTF（GL Transmission Format）是⼀种用于在WebGL、OpenGL ES和OpenXR等图 形API中传输和加载3D动态场景的开放标准。glTF也被称作“3D界的jpeg”，足见其标准化程度

Cesium中可以使用glTF格式的3D模型、纹理等信息。

glTF生态系统

同时，Cesium官方GitHub中也提供了obj转glTF的源码库，感兴趣的可以前往查看：https://github.com/CesiumGS/obj2gltf

目前，glTF 3D模型格式有两种：

• ***.gltf：** 基于JSON的文本文件，可使用文本编辑器轻松编辑，通常会引用外部文件，例如纹理贴图、二进制网格数据等；
• ***.glb：** 是二进制格式，通常文件较小且包含所有资源，但不容易编辑。

glTF场景描述结构

glTF的核心是一个JSON文件，另外还支持外部数据。如下图所示：

2. 3D Tiles

3D Tiles是Cesium于2016年3⽉定义的一种三维模型瓦片数据结构。

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。

下面是一些展示不同格式的3D Tiles演示：

• Photogrammetry Model
• Building Information Model
• Point Cloud Model
• All Formats

3. KML

KML（Keyhole Markup Language）是⼀种用于标注和呈现地图数据的XML格式，由 Google Earth引入。Cesium可以使用KML格式的数据加载并显示3D模型、标注、图层等信息。

简单地标的 KML (类似XML)代码如下：

// 加载kml数据let kmlUrl = "./Assets/gdpPerCapita2008.kmz";let kmlDataPromise = Cesium.KmlDataSource.load(kmlUrl);console.log(kmlDataPromise);  kmlDataPromise.then(function (dataSource) {console.log(dataSource);    viewer.dataSources.add(dataSource);  });

4. GeoJSON

GeoJSON是⼀种基于JSON（JavaScript Object Notation）格式的地理空间数据交换格式，用于表示地理空间数据。它将地理空间数据以及相关的⾮空间属性信息（如名称、描述等）进⾏编码，并使⽤JSON格式进行存储和传输。

GeoJSON⽀持多种类型的空间数据对象，包括点、线、⾯等，还⽀持复合对象，例如几何集合（GeometryCollection）和特征集合（FeatureCollection）等。GeoJSON使⽤经度和纬度（即坐标）来表示空间位置，同时也⽀持投影坐标系和地理坐标系。

GeoJSON是⼀种简单、轻量级、易于理解和处理的数据格式，已被广泛用于Web GIS应用中，例如在Leaflet、Mapbox和OpenLayers等地图库中，以及在各种地理信息系统（GIS）应用程序中。

示例：Cesium中如何修改geojson数据的颜色

要修改Cesium中的GeoJSON数据的颜色，您可以使⽤GeoJsonDataSource类和Entity对象。以下是⼀个基本的示例，演示如何将GeoJSON数据加载到Cesium中，并将其颜⾊修改为红⾊：

// 创建场景var viewer = new Cesium.Viewer('cesiumContainer');// 加载GeoJSON数据源var dataSource = new Cesium.GeoJsonDataSource();dataSource.load('path/to/your/geojson/file.geojson').then(function() {// 获取数据源中的所有实体var entities = dataSource.entities.values;// 循环遍历每个实体for (var i = 0; i < entities.length; i++) {// 获取实体的材料var material = entities[i].polygon.material;// 修改材料的颜⾊为红⾊ material.color = Cesium.Color.RED; }});// 将数据源添加到场景中viewer.dataSources.add(dataSource);

5.** OBJ（Wavefront OBJ）**

OBJ是一种广泛使用的3D图形格式，可描述点、线、⾯等三维网格几何信息。Cesium可以使用OBJ格式的数据加载并显示3D模型信息。

除此之外，Cesium还⽀持许多其他格式的三维数据加载和可视化，例如COLLADA、CZML等，可以根据需求选择不同的数据格式。

要在Cesium中导入OBJ模型，可以使用以下步骤：

1. 将OBJ文件转换为glTF或3D Tiles格式

Cesium目前支持的三维模型格式是glTF和3D Tiles。因此，您需要使用其他工具将OBJ文件转换为这些格式之一。

您可以使用一些免费的在线工具或软件，如Blender、Autodesk FBX Converter等来进行转换。

2. 在Cesium中加载模型

一旦获得了glTF或3D Tiles格式的模型，您可以通过以下代码在Cesium中加载模型：

var viewer = new Cesium.Viewer('cesiumContainer'); // 创建Cesium Viewer对象var modelMatrix = Cesium.Transforms.eastNorthUpToFixedFrame(Cesium.Cartesian3.fromDegrees(lon, lat, height)); // 设置模型矩阵var model = viewer.scene.primitives.add(Cesium.Model.fromGltf({ url: 'path_to_model.gltf', // 模型文件的路径 modelMatrix: modelMatrix, scale: 1.0 // 缩放比例}));

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