3dTiles数据规范详解[1]介绍.pdfVIP

3dTiles数数据据规规范范详详解解[1]介介绍绍

版权：转载请带原地址。

3dTiles系列博客最⽬录：

Web中中的的三三维维

html5和webgl技术使得浏览器三维变成了可能。

巧妇难为⽆⽶之炊，三维数据（三维模型）是三维可视化重要的⼀环，事实上就是：三维数据众多，⾏业跨界⼴。

参考资料：

three.js的各种加载器实现了⼤部分通⽤三维格式的加载，屏蔽了格式不同的数据结构差异。

然⽽，这样还是不能满⾜⽇益增长的效果需求，⽐如场景⼀⼤，模型⽂件体积变⼤，解析所耗费的时间越来越长。

webgl，包括所有gpu有关的图形渲染编程，⼏乎只认这样的三维数据：顶点、顶点颜⾊、顶点法线、着⾊语⾔...

所以，三维图形界的通⽤格式：glTF应运⽽⽣，它⾯向点，它按照图形编程所需的格式来存储数据，借以⼆进制编码提⾼传输速度。

它不再使⽤⾯向对象的思维存储三维模型、贴图纹理，⽽是按显卡的思维存储，存的是顶点、法线、顶点颜⾊等最基础的信息，只不过组织结构上进⾏了精⼼的设计。

它⾯向点，就意味着可编辑性差，因为渲染性能的提⾼牺牲了可编辑性，它不再像3ds、dae甚⾄是max、skp⼀样容易编辑和转换。

事实上，⼤多数三维软件提供了glTF格式的转换，或多⼀步，或⼀步到位。

地地理理真真三三维维

早年，地理的三维还处于地形三维上，即数字⾼程模型（DEM）提供地表的⾼度拉伸。栅格⾼程数据、等⾼线、不规则三⾓⽹等均是数字⾼程模型的具体案例。

下图是不规则三⾓⽹，也即所谓的三⾓⾯⽚（图形渲染中很常见）：

随着学科的融合、计算机技术和硬件的更新换代，使得有模型、有细节的真三维融⼊到GIS中成为了可能，或者说，计算机技术和硬件的升级，给GIS以更⼴阔的视⾓观察世界。

cesium.js号称是webgl封装的三维地理库，是⽀持gltf模型的加载的。

⾯对⼤规模精细三维数据的加载，还要照顾到GIS的各种坐标系统、分析计算，gltf这种单个模型的⽅案显得⼒不从⼼。

2016年，Cesium团队借鉴传统2DGIS的地图规范——WMTS，借鉴图形学中的层次细节模型，打造出⼤规模的三维数据标准——3d-Tiles，中⽂译名：三维⽡⽚。

它在模型上利⽤了gltf渲染快的特点，对⼤规模的三维数据进⾏组织，包括层次细节模型、模型的属性数据、模型的层级数据等。

3dTiles的的设设计计思思想想

3dTiles继承了gltf的优点：贴合图形渲染API的逻辑，讨GPU喜爱，webgl对其内部组织起来的三维模型数据，不需要转换，可以直接渲染（glTF的功劳）。

关于glTF是如何嵌⼊到3dTiles中的，开篇不谈，后续精讲。

我们区分⼀组概念：规范和实现。

3dTiles是⼀种规范，在规范的指导下，各种资源⽂件可以是独⽴存在于硬盘中的⽬录、⽂件，也可以以⼆进制形式写⼊数据库中。⽬前，3dTiles的官⽅实现只有“散列⽂件”，

也就是⽂件、⽂件夹的形式存储在硬盘中，有关如何存储到数据库中的讨论，官⽅仍在进⾏中（截⾄发博客）。

glTF也是⼀种规范，它的数据⽂件不⼀定就是后缀名为.gltf的⽂件，也不⼀定只有⼀个⽂件（glTF的⽂件还可以是⼆进制⽂件、纹理贴图⽂件等，扯远了哈）。

在本⽂，会严格指明是数据还是数据标准，如果我说的是“XXX⽂件（例如Bird.glb⽂件）”，那就是在指特定的⽂件。

3dTiles还有⼀个特点：那就是不记录模型数据，只记录各级“Tile”的逻辑关系，以及“Tile”⾃⼰的属性信息。所谓的模型数据，是指三维模型的顶点、贴图材质、法线、颜⾊等

信息。逻辑关系是指，各级Tile是如何在空间中保持连续的，LOD是如何组织的。属性信息就很简单啦，门有门的⽣产商，窗户有窗户的使⽤年限等，往⼤了说，建筑还有它⾃⼰的寿

命、法⼈、施⼯单位等属性信息。

3dTiles的特点总结如下：

三维模型使⽤了glTF规范，继承它的渲染⾼性能

除了嵌⼊的glTF，3dTiles⾃⼰只记录各级Tile的空间逻辑关系（如何构成整个3dtiles）和属性信息，以及模型与属性如何挂接在⼀起的信息

我觉得你还是云⾥雾⾥的，下⼀节将展⽰3dTiles具体数据，说说3dTiles的组织结构，说说3dTiles中的Tile，也