Cesium结合GIS天地图 加载倾斜摄影3dtile + vue3

发布时间 2023-05-23 15:43:44作者: 槑孒

实现思路

将倾斜摄影OSGB数据转换为3dtile(转换方式很多,可以利用第三方工具cesiumlab)
利用Cesium加载GIS地图,我这里使用的是天地图,可以加载其他地图都行
加载3dtile数据到地图中展示

安装插件

npm install cesium

加载地图

以加载天地图为例,需要先到天地图官网去申请开发者,获取一个token,以下代码直接粘贴就行,注释中已说明

//初始化地图
let viewer;

function initMap() {
  const tianDiTuToken = "天地图token";
  const mapOption = {
    url: `http://t0.tianditu.com/img_w/wmts?service=wmts&request=GetTile&version=1.0.0&LAYER=img&tileMatrixSet=w&TileMatrix={TileMatrix}&TileRow={TileRow}&TileCol={TileCol}&style=default&format=tiles&tk=${tianDiTuToken}`,
    layer: "tdtBasicLayer",
    style: "default",
    format: "image/jpeg",
    tileMatrixSetID: "GoogleMapsCompatible",
    maximumLevel: 18,
  };
  const imgProvider = new WebMapTileServiceImageryProvider(mapOption);

  const viewerOption = {
    animation: false, //是否创建动画小器件,左下角仪表
    baseLayerPicker: false, //是否显示图层选择器
    fullscreenButton: false, //是否显示全屏按钮
    geocoder: false, //是否显示geocoder小器件,右上角查询按钮
    homeButton: false, //是否显示Home按钮
    infoBox: false, //是否显示信息框
    sceneModePicker: false, //是否显示3D/2D选择器
    scene3DOnly: false, //如果设置为true,则所有几何图形以3D模式绘制以节约GPU资源
    selectionIndicator: false, //是否显示选取指示器组件
    timeline: false, //是否显示时间轴
    navigationHelpButton: false, //是否显示右上角的帮助按钮
    baselLayerPicker: false, // 将图层选择的控件关掉,才能添加其他影像数据
    shadows: true, //是否显示背影
    shouldAnimate: true,
    imageryProvider: imgProvider,
  };

  viewer = new Viewer("map", viewerOption);
  // 添加中文注记图层
  viewer.imageryLayers.addImageryProvider(
    new WebMapTileServiceImageryProvider({
      url: `http://t0.tianditu.com/cia_w/wmts?service=wmts&request=GetTile&version=1.0.0&LAYER=cia&tileMatrixSet=w&TileMatrix={TileMatrix}&TileRow={TileRow}&TileCol={TileCol}&style=default.jpg&tk=${tianDiTuToken}`,
      layer: "tdtAnnoLayer",
      style: "default",
      format: "image/jpeg",
      tileMatrixSetID: "GoogleMapsCompatible",
      show: false,
    })
  );
  //优化项--关闭相关特效
  viewer.scene.debugShowFramesPerSecond = true; //显示fps
  viewer.scene.moon.show = false; //月亮
  viewer.scene.fog.enabled = false; //雾
  viewer.scene.sun.show = false; //太阳
  viewer.scene.skyBox.show = false; //天空盒
  viewer.resolutionScale = 1.0; //画面细度,默认值为1.0
  //去除版权信息
  viewer._cesiumWidget._creditContainer.style.display = "none";
}

加载倾斜摄影3dtitle

3Dtitle文件我这里是以nginx代理的方式访问的,也可以直接放到项目文件夹中引用

//加载倾斜摄影图像
function init3Dtiles() {
  const tileSet = new Cesium3DTileset({
    url: "http://127.0.0.1/data/tileset.json",
    maximumMemoryUsage: 100, //不可设置太高,目标机子空闲内存值以内,防止浏览器过于卡
    maximumScreenSpaceError: 32, //用于驱动细节细化级别的最大屏幕空间错误;较高的值可提供更好的性能,但视觉质量较低。
    maximumNumberOfLoadedTiles: 1000, //最大加载瓦片个数
    shadows: false, //是否显示阴影
    skipLevelOfDetail: true, // 确定是否应在遍历期间应用详细级别跳过(默认false)
    baseScreenSpaceError: 1024, //When skipLevelOfDetailis true,在跳过详细级别之前必须达到的屏幕空间错误(默认1024)
    skipScreenSpaceErrorFactor: 16, // 定义要跳过的最小屏幕空间错误的乘数。与 一起使用skipLevels来确定要加载哪些图块(默认16)
    skipLevels: 1, //skipLevelOfDetail是true 一个常量,定义了加载图块时要跳过的最小级别数。为 0 时,不跳过任何级别。与 一起使用skipScreenSpaceErrorFactor来确定要加载哪些图块。(默认1)
    immediatelyLoadDesiredLevelOfDetail: false, //当skipLevelOfDetail是时true,只会下载满足最大屏幕空间错误的图块。忽略跳过因素,只加载所需的图块(默认false)
    loadSiblings: false, // 如果为true则不会在已加载完概况房屋后,自动从中心开始超清化房屋 --- 何时确定在遍历期间skipLevelOfDetail是否true始终下载可见瓦片的兄弟姐妹(默认false)
    cullWithChildrenBounds: true, //是否使用子边界体积的并集来剔除瓦片(默认true)
    dynamicScreenSpaceError: true, //减少距离相机较远的图块的屏幕空间错误(默认false)
    dynamicScreenSpaceErrorDensity: 0.00278, //数值加大,能让周边加载变快 --- 用于调整动态屏幕空间误差的密度,类似于雾密度(默认0.00278)
    dynamicScreenSpaceErrorFactor: 4.0, // 用于增加计算的动态屏幕空间误差的因素(默认4.0)
    dynamicScreenSpaceErrorHeightFalloff: 0.25, //密度开始下降的瓦片集高度的比率(默认0.25)
  });

  viewer.scene.primitives.add(tileSet);
  viewer.zoomTo(tileSet);
}

加载后发现倾斜图像与地图存在一定位置和高度的偏差,这里我们需要再调整一下图像的位置以及高度,调整代码如下

//更新倾斜摄影位置
function update3dtilesMaxtrix(tileSet) {
  //调整参数
  let params = {
    tx: 113.06265738392063, //模型中心X轴坐标(经度,单位:十进制度)
    ty: 22.646803971034342, //模型中心Y轴坐标(纬度,单位:十进制度)
    tz: 40, //模型中心Z轴坐标(高程,单位:米)
    rx: 0, //X轴(经度)方向旋转角度(单位:度)
    ry: 0, //Y轴(纬度)方向旋转角度(单位:度)
    rz: 2, //Z轴(高程)方向旋转角度(单位:度)
    scale: 1.3, //缩放比例
  };
  //旋转
  const mx = Cesium.Matrix3.fromRotationX(Cesium.Math.toRadians(params.rx));
  const my = Cesium.Matrix3.fromRotationY(Cesium.Math.toRadians(params.ry));
  const mz = Cesium.Matrix3.fromRotationZ(Cesium.Math.toRadians(params.rz));
  const rotationX = Cesium.Matrix4.fromRotationTranslation(mx);
  const rotationY = Cesium.Matrix4.fromRotationTranslation(my);
  const rotationZ = Cesium.Matrix4.fromRotationTranslation(mz);
  //平移
  const position = Cesium.Cartesian3.fromDegrees(
    params.tx,
    params.ty,
    params.tz
  );
  const m = Cesium.Transforms.eastNorthUpToFixedFrame(position);
  //旋转、平移矩阵相乘
  Cesium.Matrix4.multiply(m, rotationX, m);
  Cesium.Matrix4.multiply(m, rotationY, m);
  Cesium.Matrix4.multiply(m, rotationZ, m);
  //比例缩放
  const scale = Cesium.Matrix4.fromUniformScale(params.scale);
  Cesium.Matrix4.multiply(m, scale, m);
  console.log("矩阵m:", m);
  //赋值给tileset
  tileSet._root.transform = m;
}

在加载倾斜摄影成功后调用以上方法:

//加载倾斜摄影图像
function init3Dtiles() {
  const tileSet = new Cesium3DTileset({
    url: "http://127.0.0.1/data/tileset.json",
    //...代码省略,同上
  });

  viewer.scene.primitives.add(tileSet);
  viewer.zoomTo(tileSet);

  //调用方法
  //加载后调整倾斜摄影的位置、角度等参数
  tileSet.readyPromise.then((tileset) => {
    update3dtilesMaxtrix(tileset);
  });
}

点击查看完整代码
<template>
  <div
    id="map"
    style="
      z-index: 100;
      position: absolute;
      top: 0;
      bottom: 0;
      right: 0;
      left: 0;
    "
  ></div>
</template>

<script>
  import * as Cesium from "cesium";
  import {
    Cesium3DTileset,
    Viewer,
    WebMapTileServiceImageryProvider,
  } from "cesium";
  import { onMounted } from "vue";

  export default {
    name: "MapComponent",
    setup() {
      //初始化地图
      let viewer;

      function initMap() {
        const tianDiTuToken = "天地图token";
        const mapOption = {
          url: `http://t0.tianditu.com/img_w/wmts?service=wmts&request=GetTile&version=1.0.0&LAYER=img&tileMatrixSet=w&TileMatrix={TileMatrix}&TileRow={TileRow}&TileCol={TileCol}&style=default&format=tiles&tk=${tianDiTuToken}`,
          layer: "tdtBasicLayer",
          style: "default",
          format: "image/jpeg",
          tileMatrixSetID: "GoogleMapsCompatible",
          maximumLevel: 18,
        };
        const imgProvider = new WebMapTileServiceImageryProvider(mapOption);

        const viewerOption = {
          animation: false, //是否创建动画小器件,左下角仪表
          baseLayerPicker: false, //是否显示图层选择器
          fullscreenButton: false, //是否显示全屏按钮
          geocoder: false, //是否显示geocoder小器件,右上角查询按钮
          homeButton: false, //是否显示Home按钮
          infoBox: false, //是否显示信息框
          sceneModePicker: false, //是否显示3D/2D选择器
          scene3DOnly: false, //如果设置为true,则所有几何图形以3D模式绘制以节约GPU资源
          selectionIndicator: false, //是否显示选取指示器组件
          timeline: false, //是否显示时间轴
          navigationHelpButton: false, //是否显示右上角的帮助按钮
          baselLayerPicker: false, // 将图层选择的控件关掉,才能添加其他影像数据
          shadows: true, //是否显示背影
          shouldAnimate: true,
          imageryProvider: imgProvider,
        };

        viewer = new Viewer("map", viewerOption);
        // 添加中文注记图层
        viewer.imageryLayers.addImageryProvider(
          new WebMapTileServiceImageryProvider({
            url: `http://t0.tianditu.com/cia_w/wmts?service=wmts&request=GetTile&version=1.0.0&LAYER=cia&tileMatrixSet=w&TileMatrix={TileMatrix}&TileRow={TileRow}&TileCol={TileCol}&style=default.jpg&tk=${tianDiTuToken}`,
            layer: "tdtAnnoLayer",
            style: "default",
            format: "image/jpeg",
            tileMatrixSetID: "GoogleMapsCompatible",
            show: false,
          })
        );
        //优化项--关闭相关特效
        viewer.scene.debugShowFramesPerSecond = true; //显示fps
        viewer.scene.moon.show = false; //月亮
        viewer.scene.fog.enabled = false; //雾
        viewer.scene.sun.show = false; //太阳
        viewer.scene.skyBox.show = false; //天空盒
        viewer.resolutionScale = 1.0; //画面细度,默认值为1.0
        //去除版权信息
        viewer._cesiumWidget._creditContainer.style.display = "none";
      }

      //加载倾斜摄影图像
      function init3Dtiles() {
        const tileSet = new Cesium3DTileset({
          url: "http://127.0.0.1/data/tileset.json",
          maximumMemoryUsage: 100, //不可设置太高,目标机子空闲内存值以内,防止浏览器过于卡
          maximumScreenSpaceError: 32, //用于驱动细节细化级别的最大屏幕空间错误;较高的值可提供更好的性能,但视觉质量较低。
          maximumNumberOfLoadedTiles: 1000, //最大加载瓦片个数
          shadows: false, //是否显示阴影
          skipLevelOfDetail: true, // 确定是否应在遍历期间应用详细级别跳过(默认false)
          baseScreenSpaceError: 1024, //When skipLevelOfDetailis true,在跳过详细级别之前必须达到的屏幕空间错误(默认1024)
          skipScreenSpaceErrorFactor: 16, // 定义要跳过的最小屏幕空间错误的乘数。与 一起使用skipLevels来确定要加载哪些图块(默认16)
          skipLevels: 1, //skipLevelOfDetail是true 一个常量,定义了加载图块时要跳过的最小级别数。为 0 时,不跳过任何级别。与 一起使用skipScreenSpaceErrorFactor来确定要加载哪些图块。(默认1)
          immediatelyLoadDesiredLevelOfDetail: false, //当skipLevelOfDetail是时true,只会下载满足最大屏幕空间错误的图块。忽略跳过因素,只加载所需的图块(默认false)
          loadSiblings: false, // 如果为true则不会在已加载完概况房屋后,自动从中心开始超清化房屋 --- 何时确定在遍历期间skipLevelOfDetail是否true始终下载可见瓦片的兄弟姐妹(默认false)
          cullWithChildrenBounds: true, //是否使用子边界体积的并集来剔除瓦片(默认true)
          dynamicScreenSpaceError: true, //减少距离相机较远的图块的屏幕空间错误(默认false)
          dynamicScreenSpaceErrorDensity: 0.00278, //数值加大,能让周边加载变快 --- 用于调整动态屏幕空间误差的密度,类似于雾密度(默认0.00278)
          dynamicScreenSpaceErrorFactor: 4.0, // 用于增加计算的动态屏幕空间误差的因素(默认4.0)
          dynamicScreenSpaceErrorHeightFalloff: 0.25, //密度开始下降的瓦片集高度的比率(默认0.25)
        });

        viewer.scene.primitives.add(tileSet);
        viewer.zoomTo(tileSet);

        //加载后调整倾斜摄影的位置、角度等参数
        tileSet.readyPromise.then((tileset) => {
          update3dtilesMaxtrix(tileset);
        });
      }

      //更新倾斜摄影位置
      function update3dtilesMaxtrix(tileSet) {
        //调整参数
        let params = {
          tx: 113.06265738392063, //模型中心X轴坐标(经度,单位:十进制度)
          ty: 22.646803971034342, //模型中心Y轴坐标(纬度,单位:十进制度)
          tz: 40, //模型中心Z轴坐标(高程,单位:米)
          rx: 0, //X轴(经度)方向旋转角度(单位:度)
          ry: 0, //Y轴(纬度)方向旋转角度(单位:度)
          rz: 2, //Z轴(高程)方向旋转角度(单位:度)
          scale: 1.3, //缩放比例
        };
        //旋转
        const mx = Cesium.Matrix3.fromRotationX(
          Cesium.Math.toRadians(params.rx)
        );
        const my = Cesium.Matrix3.fromRotationY(
          Cesium.Math.toRadians(params.ry)
        );
        const mz = Cesium.Matrix3.fromRotationZ(
          Cesium.Math.toRadians(params.rz)
        );
        const rotationX = Cesium.Matrix4.fromRotationTranslation(mx);
        const rotationY = Cesium.Matrix4.fromRotationTranslation(my);
        const rotationZ = Cesium.Matrix4.fromRotationTranslation(mz);
        //平移
        const position = Cesium.Cartesian3.fromDegrees(
          params.tx,
          params.ty,
          params.tz
        );
        const m = Cesium.Transforms.eastNorthUpToFixedFrame(position);
        //旋转、平移矩阵相乘
        Cesium.Matrix4.multiply(m, rotationX, m);
        Cesium.Matrix4.multiply(m, rotationY, m);
        Cesium.Matrix4.multiply(m, rotationZ, m);
        //比例缩放
        const scale = Cesium.Matrix4.fromUniformScale(params.scale);
        Cesium.Matrix4.multiply(m, scale, m);
        console.log("矩阵m:", m);
        //赋值给tileset
        tileSet._root.transform = m;
      }

      onMounted(() => {
        initMap();
        init3Dtiles();
      });
    },
  };
</script>

<style scoped>
  @import url("../../node_modules/cesium/Source/Widgets/widgets.css");

  html,
  body,
  #map {
    height: 100%;
    width: 100%;
    margin: 0;
    padding: 0;
    overflow: hidden;
  }
</style>

转载自Cesium结合GIS天地图 加载倾斜摄影3dtile + vue3