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在现代地理信息系统（GIS）和3D可视化中，Cesium 是一个非常流行的开源库，用于显示三维地球的地图和场景。Cesium支持多种数据格式，其中 CZML 是一种专门为Cesium设计的JSON格式，用于描述地理数据以及动态交互。CZML（Cesium JSON Markup Language）格式非常适合描述在Cesium中展示的时间序列数据，包括位置、模型、轨迹等信息。
本文将通过一个示例代码，详细讲解如何使用CZML格式在Cesium中加载和显示3D模型。
1. 安装Cesium
在开始之前，你需要确保你的项目中已经引入了Cesium。如果你还没有安装Cesium，可以通过npm来安装：
bash
npm install cesium然后，你需要在你的项目中设置Cesium的资源路径，通常需要在HTML文件中配置Cesium的静态文件目录。
<script src="path_to_cesium/Cesium.js"></script>2. CZML数据结构介绍
CZML是一个JSON格式的文件，用于定义Cesium中的各种对象，如实体（Entity）、模型（Model）、路径（Path）等。CZML文件的结构由多个对象组成，每个对象描述了一个特定的实体或组件。其基本结构如下：
{
"id": "entity_id", // 每个对象的唯一标识符
"name": "entity_name", // 可选，实体名称
"position": { // 实体的位置，可以是经纬度或其他坐标系
"cartographicDegrees": [longitude, latitude, altitude]
},
"model": { // 描述3D模型的属性
"gltf": "model_path", // 模型文件的路径
"scale": scale_value, // 模型缩放比例
"minimumPixelSize": min_pixel_size // 控制模型最小显示像素大小
}
}
示例解释：
id: 每个实体的唯一标识符。name: 可选，用于描述实体的名称。position: 实体的位置数据。这里使用的是cartographicDegrees，包括经度、纬度和高度。model: 描述实体模型的属性。包括模型的路径、缩放因子、最小像素大小等。
CZML文件的示例
[
{
"id": "document",
"name": "CZML Model",
"version": "1.0"
},
{
"id": "bird model",
"name": "fly bird",
"position": {
"cartographicDegrees": [120, 32, 5000] // 经纬度和高度
},
"model": {
"gltf": "./model/phoenix_bird.glb", // 3D模型文件路径
"scale": 2.0, // 模型缩放因子
"minimumPixelSize": 128 // 模型的最小像素大小
}
}
]
3. 代码讲解
在Cesium中加载CZML文件和3D模型通常是通过 CzmlDataSource 来实现的。以下是如何通过JavaScript代码来加载和显示模型的步骤。
示例代码
// 定义CZML数据
const czml = [
{
id: "document",
name: "CZML Model",
version: "1.0"
},
{
id: "bird model",
name: "fly bird",
position: {
cartographicDegrees: [120, 32, 5000] // 经纬度和高度
},
model: {
gltf: "./model/phoenix_bird.glb", // 模型文件路径
scale: 2.0, // 模型的缩放比例
minimumPixelSize: 128 // 最小像素大小
}
}
];
// 加载CZML数据源
const dataSourcePromise = viewer.dataSources.add(
Cesium.CzmlDataSource.load(czml)
);
// 加载完成后，自动调整视图
dataSourcePromise.then((dataSource) => {
viewer.zoomTo(dataSourcePromise);
});
代码解析
- 定义CZML数据:
-
czml是一个数组，其中包含了两个对象：
-
-
- 第一个对象是
document，它包含了CZML文件的元数据，如名称和版本。 - 第二个对象是一个3D模型实体
bird model，它包含了该模型的位置（经纬度和高度）、模型文件的路径、缩放因子和最小显示像素大小。
- 第一个对象是
-
- 加载CZML数据源:
-
Cesium.CzmlDataSource.load(czml)将CZML数据加载到Cesium中。该方法返回一个Promise，表示加载的过程是异步的。
- 显示3D模型:
-
viewer.dataSources.add()方法将加载的CZML数据源添加到Cesium的视图中。- 加载完成后，
viewer.zoomTo()会自动将视图调整到合适的位置，确保用户能够看到加载的模型。
4. 显示3D模型
在上述代码中，我们通过定义model属性来加载3D模型。gltf字段指定了模型文件的路径，该路径可以是本地文件或者网络URL。scale属性用于控制模型的缩放，minimumPixelSize指定了显示模型时的最小像素大小。这样，无论用户在多远的地方观看模型，都会保持一个合适的显示大小。
注意：
gltf文件是GL Transmission Format（GLTF）的文件，广泛用于Web应用中的3D模型显示。它是由Khronos Group开发的一种开放标准，适用于现代图形API，适合Web使用。model属性支持不同的选项，可以用于进一步控制模型的渲染效果，如着色器、材质等。
5. 总结
通过CZML格式和Cesium，开发者可以非常方便地加载和展示3D模型，并且能够根据需要动态调整模型的位置、缩放和显示效果。CZML的灵活性使得它成为了一个强大的工具，尤其适用于需要处理动态数据和时间序列数据的应用场景。
在本教程中，我们介绍了如何通过一个简单的示例将3D模型加载到Cesium视图中，使用了CzmlDataSource来加载CZML数据，并且展示了如何控制模型的位置和缩放等属性。
