一、背景

2005年谷歌地球橫空出世，將地球以三維可視化方式展現(xiàn)在每一個(gè)電腦屏幕前的用戶，掀起了數(shù)字地球熱潮，而隨著三維傾斜攝影模型數(shù)據(jù)的加入，將谷歌地球?qū)θ虻娜S可視化效果表達(dá)，提升到了更高的層次。作為全球三維傾斜攝影覆蓋面積最廣的三維數(shù)字地球平臺(tái)，谷歌地球?yàn)榇蠹姨峁┝巳蚋鞯氐某鞘?、森林、火山等各種地理要素的三維可視化表達(dá)，同時(shí)結(jié)合當(dāng)今VR、AR平臺(tái)創(chuàng)建游戲等真實(shí)場(chǎng)景，數(shù)據(jù)可視化更加立體和真實(shí)。Cesium作為開(kāi)源的三維數(shù)字地球平臺(tái)，將重點(diǎn)放在地理信息數(shù)據(jù)的接入與可視化，用戶只需要關(guān)注上層業(yè)務(wù)開(kāi)發(fā)，同時(shí)擴(kuò)展“端”的表現(xiàn)形式，將Cesium與JavaScript前端、以及Unity、Unreal等游戲引擎結(jié)合，形成了當(dāng)今開(kāi)發(fā)者使用最廣泛的開(kāi)源三維數(shù)字地球平臺(tái)。Cesium與谷歌地球的結(jié)合,源于2023年5月，谷歌官方將google傾斜攝影模型數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成Cesium能夠接入的3DTiles格式，并在Google Map Platforms平臺(tái)發(fā)布，用戶可以通過(guò)GEE平臺(tái)，生成數(shù)據(jù)調(diào)用API。2023年10月，兩者的結(jié)合更進(jìn)一步，谷歌傾斜攝影3DTiles數(shù)據(jù)集成到Cesium ion中，開(kāi)發(fā)者只需要通過(guò)Cesium ion便可以訪問(wèn)谷歌全部共計(jì)49個(gè)國(guó)家2500多個(gè)城市的數(shù)據(jù)，大大方便了開(kāi)發(fā)者對(duì)數(shù)據(jù)的使用。
但是對(duì)國(guó)內(nèi)開(kāi)發(fā)者來(lái)說(shuō)，由于網(wǎng)絡(luò)問(wèn)題，開(kāi)發(fā)者想訪問(wèn)這份數(shù)據(jù)是比較困難的，加上國(guó)內(nèi)使用Cesium的場(chǎng)景大部分都是離線環(huán)境下，這份數(shù)據(jù)離國(guó)內(nèi)開(kāi)發(fā)者還比較遙遠(yuǎn)，國(guó)內(nèi)開(kāi)發(fā)者為了獲取這份數(shù)據(jù)，付出了不少努力。

二、技術(shù)路線

谷歌傾斜攝影模型數(shù)據(jù)使用二進(jìn)制進(jìn)行編碼，想要逆向轉(zhuǎn)換，難度極大，但是國(guó)人的智慧是無(wú)窮的，主要技術(shù)路線如下：
1.既然無(wú)法逆向轉(zhuǎn)換，那直接使用谷歌官方的程序解析文件，用幀緩存渲染工具保存成模型文件，再通過(guò)模型工具進(jìn)行模型合并，這樣就能獲取一份面積很大的數(shù)據(jù)，再通過(guò)obj轉(zhuǎn)3dtiles工具進(jìn)行3DTiles數(shù)據(jù)生成。這種技術(shù)原理在CSDN上有開(kāi)發(fā)者已經(jīng)實(shí)現(xiàn)，大家可以搜索相關(guān)文章查看，具體原理大致如下：使用專門下載工具下載文件，并且結(jié)合圖形開(kāi)發(fā)調(diào)試神器RenderDoc以及Blender模型建模軟件，直接將當(dāng)前相機(jī)視景中的瓦片文件合并導(dǎo)出成一個(gè)obj或者fbx文件，再通過(guò)Blender進(jìn)行模型合并成一個(gè)大的模型文件，最后使用obj生成3DTiles瓦片數(shù)據(jù)。這種技術(shù)路線直接，但是很繁瑣，因?yàn)橐@取高分辨率數(shù)據(jù)，需要不停移動(dòng)場(chǎng)景，再通過(guò)工具生成模型，獲取一屏數(shù)據(jù)還好，如果是獲取整個(gè)大范圍，每一屏都需要人工干預(yù)，非常耗費(fèi)人工，而且要按照谷歌建立22層級(jí)LOD，很困難。這不禁讓人想起之前獲取谷歌影像數(shù)據(jù)的方法，當(dāng)時(shí)也是按照IP限流，下載到指定數(shù)量后，IP就被谷歌官方封禁了，有人想出了奇招，獲取當(dāng)前窗口像素寬高和地理范圍大小，再通過(guò)自動(dòng)平移地圖，對(duì)當(dāng)前窗口進(jìn)行截屏，這樣就獲取了當(dāng)前窗口屏幕地理范圍大小范圍的影像，再進(jìn)行瓦片切分，生成影像瓦片數(shù)據(jù)。
2.既然谷歌已經(jīng)生成3DTiles數(shù)據(jù)，那直接把這份數(shù)據(jù)爬下來(lái)不就行了，很可惜，這份數(shù)據(jù)是按訪問(wèn)次數(shù)收費(fèi)的，想全部爬下來(lái)，花的錢也不少，但是Cesium ion已經(jīng)集成了這份數(shù)據(jù)，可以通過(guò)這個(gè)平臺(tái)進(jìn)行爬取，這種方式好處很直接能夠下載直接用，壞處是谷歌地球傾斜模型數(shù)據(jù)一年至少更新6、7次，數(shù)據(jù)更新時(shí)，無(wú)法及時(shí)獲得最新的3DTiles數(shù)據(jù)。。
2.有沒(méi)有可能不借助RenderDoc，Blender等人工工具干預(yù)，直接解析谷歌最新原始瓦片數(shù)據(jù)，生成3DTiles數(shù)據(jù)呢，谷歌數(shù)據(jù)雖然是二進(jìn)制數(shù)據(jù)，但是解析后也是Mesh格式，很多格式都通用的，那就逐瓦片解析，直接生成3DTiles的b3dm數(shù)據(jù)，我通過(guò)長(zhǎng)時(shí)間不懈努力，證明這路線是可行的，能夠完全生成谷歌1~最高級(jí)瓦片數(shù)據(jù)，與谷歌官方生產(chǎn)的3DTiles數(shù)據(jù)相比，顯示性能和顯示效率更好。

三、數(shù)據(jù)介紹

谷歌傾斜模型轉(zhuǎn)換工具已經(jīng)升級(jí)到V1.1版本，能夠在一鍵設(shè)置且無(wú)人值守的情況下，6小時(shí)完成香港地區(qū)500多平方公里共計(jì)520GB的3DTiles數(shù)據(jù)生產(chǎn)，共計(jì)1~22級(jí)，10小時(shí)完成臺(tái)灣地區(qū)臺(tái)北、臺(tái)中、桃園共計(jì)900多平方公里共計(jì)1TB的1-22級(jí)3DTiles數(shù)據(jù)生產(chǎn)，生產(chǎn)效率相當(dāng)高。
目前生產(chǎn)出了澳門、香港以及臺(tái)灣臺(tái)北、桃園和臺(tái)中地區(qū)的樣例數(shù)據(jù)。澳門地區(qū)大約有50多平方公里面積，香港地區(qū)有500多平方公里，臺(tái)灣地區(qū)共計(jì)900平方公里，覆蓋了谷歌地球上香港、澳門和臺(tái)灣地區(qū)的傾斜模型覆蓋區(qū)域。視頻效果可以看看下面的視頻

從視頻中可以看出，在Cesium上只加載了arcgis影像地圖的情況下加載轉(zhuǎn)換后的臺(tái)灣3DTiles數(shù)據(jù)，場(chǎng)景縮放、平移、旋轉(zhuǎn)時(shí)，1-22級(jí)3DTiles數(shù)據(jù)加載相當(dāng)絲滑，毫無(wú)卡頓遲滯感！

四、數(shù)據(jù)使用

生產(chǎn)出來(lái)的3DTiles數(shù)據(jù)包括json文件和b3dm文件，和衛(wèi)星影像數(shù)據(jù)一樣，都是靜態(tài)數(shù)據(jù)，使用Nginx即可發(fā)布，發(fā)布方法可以參考我之前的文章(中國(guó)34個(gè)省份12.5m分辨率高程地形瓦片數(shù)據(jù)), 前端Cesium接入示例代碼如下：

let tileset = await Cesium.Cesium3DTileset.fromUrl(
    "http://localhost:8802/tileset.json");
  viewer.scene.primitives.add(tileset);
  viewer.scene.globe.depthTestAgainstTerrain = false;

需要注意的是，使用3dtiles數(shù)據(jù)，需要關(guān)閉depthTestAgainstTerrain，否則會(huì)有地形高程遮擋顯示問(wèn)題。

五、總結(jié)

谷歌傾斜模型轉(zhuǎn)換工具成果實(shí)現(xiàn)了對(duì)谷歌傾斜攝影數(shù)據(jù)的逆向解析以及轉(zhuǎn)換成3DTiles格式數(shù)據(jù)，相比較使用RenderDoc、Blender等工具，耗費(fèi)人工工時(shí)大大減少，在建立數(shù)據(jù)LOD及顯示效率上大大增強(qiáng)，同時(shí)將谷歌最新的全球傾斜模型數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換生成3DTiles數(shù)據(jù)，成為可能！文章來(lái)源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-780335.html

到了這里，關(guān)于谷歌傾斜攝影數(shù)據(jù)獲取以及轉(zhuǎn)換3DTiles介紹的文章就介紹完了。如果您還想了解更多內(nèi)容，請(qǐng)?jiān)谟疑辖撬阉鱐OY模板網(wǎng)以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章，希望大家以后多多支持TOY模板網(wǎng)！