如何在Web上直接浏览大规模OSGB格式倾斜模型（二）：转换OSGB

2023-03-02 09:03:02JavaScript07

如何在Web上直接浏览大规模OSGB格式倾斜模型（二）：转换OSGB,第1张

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上一篇（如何在Web上直接浏览大规模OSGB格式倾斜模型（一）：解析OSGB ）已经贴出了解析结果，让我们对OSGB倾斜模型文件内部结构有了比较清晰的认识，本篇我们将解析结果转成three.js对象，并实现单个模型的显示。

为什么转成three.js对象

从解析结果看，Osg对象的节点关系用three.js对象表达更容易，转换结果可以直接用three.js显示，通过我们团队的Cesium和three.js融合方案，可以轻松将成果用于Cesium开发的项目，既可以单独使用，又可以拥有GIS能力。

需要转换的Osg类型

解析得到的Osg对象，Type属性指示对象的类型，我们只是要转换倾斜摄影模型文件的Osg对象，而不是做一个通用的转换工具，所以先将类型做一下分类，只转换目前所用测试数据（100多G的测试数据）已知的类型。

PS:我们团队内部使用的版本，经过一年多的应用和改进，支持了更多类型的转换，填了许多坑，而且支持osgb、osgt、osg、osgjs四种格式文件，加载速度和健壮性都得到保障。欢迎咨询~

节点类

osg::Node

osg::Geode

osg::Group

osg::LOD

osg::PagedLOD

osg::MatrixTransform

几何类

osg::Geometry

osg::OsgArray

材质类

osg::StateSet

osg::Material

osg::StateAttribute

osg::Texture

osg::Texture2D

osg::Image

节点类主要考虑osg::MatrixTransform，因为这个节点主要的信息就是变换参数，会影响模型的位置、旋转、缩放等。

接下来我们着重介绍转换几何和材质这两类，LOD和PagedLOD参数不多，而且都是调度相关的，我们放在下一篇一起介绍。

转换几何对象

几何数据存储在Osg::Geometry，包含索引属性PrimitiveSetList、位置坐标属性VertexArray、纹理坐标属性TexCoordArray。我们将其转换为THREE.BufferGeometry。

varbufferGeometry=newTHREE.BufferGeometry()

顶点属性转换

顶点属性值是一个二维数组，我们直接调用flat方法，转为一维数组即可。

varpositions=newFloat32Array(osgGeometry.VertexArray.flat())

varuvs=newFloat32Array(osgGeometry.TexCoordArray.flat())

bufferGeometry.setAttribute('position',newTHREE.BufferAttribute(positions,3))

bufferGeometry.setAttribute('uv',newTHREE.BufferAttribute(uvs,2))

索引转换

索引类型有两种，有value指定，这里我们只对索引类型为4的情况（即绘图最小单元为四边形）进行特殊处理，其余的默认最小绘制单元为三角形。

varprimitiveSet=osgGeometry.PrimitiveSetList[0]

varindices=primitiveSet.data

if(primitiveSet.value==4) {

letnewIndices=[]

for(leti=0i<indices.lengthi+=4) {

leti0=indices[i],

i1=indices[i+1],

i2=indices[i+2],

i3=indices[i+3]

newIndices.push(

i0, i1, i3,

i1, i2, i3

)

}

indices=newIndices

}

bufferGeometry.setIndex(indices)

转换材质对象

倾斜摄影模型的材质最重要的就是贴图，作为原理介绍，我们不处理其他材质参数，直取贴图即可，当然工程应用上我们还是需要处理一些情况，保证其可用、可靠、健壮。

材质对象存储在Osg::Geometry的StateSet属性，该属性类型为Osg::StateSet，而我们要的贴图存储在Osg::StateSet的TextureAttributeList属性，一般就一张图。

倾斜模型已经包含了光影信息，为此我们将材质转为THREE.MeshBasicMaterial。

varmaterial=newTHREE.MeshBasicMaterial({

side:THREE.DoubleSide

})

处理贴图

贴图一般是jpg或者png格式，我们这里只处理这两种格式。需要注意的是图片数据为Uint8Array类型，我们需要先转为Blob，然后通过URL.createObjectURL创建url，最后使用THREE.TextureLoader加载。

varosgStateSet=osgGeometry.StateSet

varosgImage=osgStateSet.TextureAttributeList[0].value.StateAttribute.Image

varfileName=osgImage.Name

constisJPEG=fileName.search(/\.jpe?g($|\?)/i)>0

constisPNG=fileName.search(/\.png($|\?)/i)>0

if(!isPNG&&!isJPEG)return

varmimeType=isPNG?'image/png':'image/jpeg'

varimageUri=newBlob([osgImage.Data], { type:mimeType })

imageUri=URL.createObjectURL(imageUri)

vartexture=newTHREE.TextureLoader().load(imageUri, ()=>{

texture.needsUpdate=true

})

创建网格

最后，使用转换好的几何体和材质创建模型网格。这里要注意，倾斜摄影模型是z轴朝上(z-up)，而three.js渲染是y轴朝上（y-up），所以还需将网格绕x轴旋转y-90°才得到正常的渲染效果。

varmesh=newTHREE.Mesh(geometry, material)

mesh.rotation.x=-Math.PI/2

转换结果

显示效果

额，看起来并没有那么好看~毕竟这是单个瓦片最不清晰的那层，简化到不能看了。

下一篇，我们将主要介绍如果实现PagedLOD，来加载大规模倾斜摄影模型，敬请期待

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WebGL（全写Web Graphics Library）是一种3D绘图协议，这种绘图技术标准允许把JavaScript和OpenGL ES 2.0结合在一起，通过增加OpenGL ES 2.0的一个JavaScript绑定，WebGL可以为HTML5 Canvas提供硬件3D加速渲染，这样Web开发人员就可以借助系统显卡来在浏览器里更流畅地展示3D场景和模型了，还能创建复杂的导航和数据视觉化。

显然，WebGL技术标准免去了开发网页专用渲染插件的麻烦，可被用于创建具有复杂3D结构的网站页面，甚至可以用来设计3D网页游戏等。

WebGL 的最大优势就是能通过网页做到快速传播，用酷炫的图形体验达到营销宣传等目的。

WebGL基本现状

WebGL 1.0 基本有98%的设备支持率，而 WebGL 2.0 有大概49%的设备支持率，并逐步在上升。

其中 WebGL 2.0 的重要特性有

WebAssembly方面：许多 C3D 引擎都开始涉及这块领域。比如 oryol，一个轻量级的 C 框架。其中物理模拟的部分通过 Webassembly 的方式去做，在 web 上做了个布料模拟的 demo。当然 Unity 和 Unreal 也都推出了自己基于 Webassembly 的 demo：

Unity：两个 demo，分别为：tank，webgl_linear。

Unreal：EpicZenGarden。

WebGL 研发中的新特性

英特尔的先进网络科技团队对 WebGL 的生态系统做出了许多贡献，因此新特性部分主要由他们来展示。

WebGL 2.0 Compute

研发描述：在 WebGL 实现 OpenGL ES 3.1 的功能，主要是 Compute Shader！

研发状态：

对于 OpenGL 和 D3D 后端 Compute Shader 都基本完成，通过在 Chrome 中设置 flag enable-webgl2-compute-context 可以使用。

基于 Compute Shader 的 Tensorflow.js 基本可以运行。

研发计划：

在今年末实现所有 Compute Shader 的特性。

在 Emscripten 中支持 WebGL 2.0。