1. 概述

Cesium自带的3D Models示例，展示了如何加载glTF格式三维模型数据。glTF是为WebGL量身定制的数据格式，在网络环境下有自己的优点。可以在Cesium的源码包中找到一些该类型的数据。

2. 代码

HTML页面3DModels.html代码如下：

<!DOCTYPE html>

<html lang="en">

<head>

    <meta charset="utf-8">

    <meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="IE=edge">

    <meta name="viewport"

        content="width=device-width, initial-scale=1, maximum-scale=1, minimum-scale=1, user-scalable=no">

    <meta name="description" content="Create 3D models using glTF.">

    <meta name="cesium-sandcastle-labels" content="Beginner, Tutorials, Showcases">

    <title>Cesium Demo</title>

    <script type="text/javascript" src="../Build/Cesium/Cesium.js"></script>

    <style>

        @import url(../Build/Cesium/Widgets/widgets.css);

        html,

        body {

            width: 100%;

            height: 100%;

            margin: 0;

            padding: 0;

            overflow: hidden;

            font-family: sans-serif;

            background: #000;

        }

        .fullSize {

            display: block;

            position: absolute;

            top: 0;

            left: 0;

            border: none;

            width: 100%;

            height: 100%;

        }

        #toolbar {

            margin: 5px;

            padding: 2px 5px;

            position: absolute;

        }

    </style>

</head>

<body>

    <div id="cesiumContainer" class="fullSize"></div>

    <div id="toolbar">

        <select id = "model_select" class="cesium-button">

            <option value="Aircraft">Aircraft</option>

            <option value="Ground Vehicle">Ground Vehicle</option>

            <option value="Hot Air Balloon">Hot Air Balloon</option>

            <option value="Milk Truck">Milk Truck</option>

            <option value="Skinned Character">Skinned Character</option>

            <option value="Draco Compressed Model">Draco Compressed Model</option>

        </select>

    </div>

    <script src="3DModels.js"></script>

</body>

</html>

主要的javascript代码3DModels.js如下：

"use strict"

//Add your ion access token from cesium.com/ion/

Cesium.Ion.defaultAccessToken = '你申请的key';

//var viewer = new Cesium.Viewer('cesiumContainer');

var viewer = new Cesium.Viewer('cesiumContainer', {

    infoBox: false,

    selectionIndicator: false,

    shadows: true,

    shouldAnimate: true

});

function createModel(url, height) {

    viewer.entities.removeAll();

    var position = Cesium.Cartesian3.fromDegrees(-123.0744619, 44.0503706, height);

    var heading = Cesium.Math.toRadians(135);

    var pitch = 0;

    var roll = 0;

    var hpr = new Cesium.HeadingPitchRoll(heading, pitch, roll);

    var orientation = Cesium.Transforms.headingPitchRollQuaternion(position, hpr);

    var entity = viewer.entities.add({

        name: url,

        position: position,

        orientation: orientation,

        model: {

            uri: url,

            minimumPixelSize: 128,

            maximumScale: 20000

        }

    });

    viewer.trackedEntity = entity;

}

var model_select = document.getElementById("model_select");

if (model_select) {

    model_select.onchange = function () {

        switch (model_select.selectedIndex) {

            case 0:

                createModel('../SampleData/models/CesiumAir/Cesium_Air.glb', 5000.0);

                break;

            case 1:

                createModel('../SampleData/models/GroundVehicle/GroundVehicle.glb', 0);

                break;

            case 2:

                createModel('../SampleData/models/CesiumBalloon/CesiumBalloon.glb', 1000.0);

                break;

            case 3:

                createModel('../SampleData/models/CesiumMilkTruck/CesiumMilkTruck-kmc.glb', 0);

                break;

            case 4:

                createModel('../SampleData/models/CesiumMan/Cesium_Man.glb', 0);

                break;

            case 5:

                createModel('../SampleData/models/DracoCompressed/CesiumMilkTruck.gltf', 0);

                break;

            default:

                break;

        }

    }

    model_select.value="Aircraft";

    model_select.onchange();

}

运行效果如下：

3. 解析

3D模型在Cesium中被描述为名为Cesium.Entity的实体类，可以通过这个类加载gltf的3D模型数据。而地球显示组件Cesium.Viewer存在一个成员变量entities，它就是Cesium.Entity的集合类，提供了add函数接口。所以关键代码如下：

var position = Cesium.Cartesian3.fromDegrees(-123.0744619, 44.0503706, height);

var heading = Cesium.Math.toRadians(135);

var pitch = 0;

var roll = 0;

var hpr = new Cesium.HeadingPitchRoll(heading, pitch, roll);

var orientation = Cesium.Transforms.headingPitchRollQuaternion(position, hpr);

var entity = viewer.entities.add({

    name: url,

    position: position,

    orientation: orientation,

    model: {

        uri: url,

        minimumPixelSize: 128,

        maximumScale: 20000

    }

});

add函数填入的参数及其就是创建Cesium.Entity对象需要的options对象：

其中，model键的值就是一个Cesium.ModelGraphics对象，也就是想要加载的的gltf模型，它也有创建自己的options对象：

参数minimumPixelSize表示模型缩小到多少像素后，不再能被缩小。

maximumScale这个参数就有点不好理解了，文档描述为模型的最大比例尺寸，minimumPixelSize的最大上限。从实际表现上来看，应该表示的就是，缩放时保持模型保持一定的尺度不变，但是不能保持永远不变，当缩放一定的尺度后，就会缩放一起变小。这个值就是第二次缩放时的尺度。

模型的位置以及方位参数是有外部的Cesium.Entity来决定的。position是其位置信息，orientation是方位信息，这里有点像给Camera设置参数的部分，只不过传入的方位参数通过headingPitchRollQuaternion进一步转换成了四元数。

另外一个值得关注的点就是，从文档中可以看出很多options对象的键值其实是Property类型，或者是与Property相关的类型。这里面其实包含了Cesium的Property机制，简单来说就是这些值可以与时间相关联，在不同的时间可以动态地返回不同的属性值，能够数据驱动，实时动态三维展示。这个Property机制，值得进一步研究。

4. 参考

[1] SuperMap iClient3D for WebGL教程（Entity）-ModelGraphics

[2] Cesium的Property机制总结

巴特西

Cesium案例解析(四)——3DModels模型加载

1. 概述

2. 代码

3. 解析

4. 参考

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