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标题: three-tile：一个开源的轻量级三维瓦片库 [打印本页]

作者: 温锦文欧普厨电及净水器总代理 时间: 2024-9-20 23:03
标题: three-tile：一个开源的轻量级三维瓦片库
three-tile 介绍

three-tile 是一个开源的轻量级三维瓦片库，它基于threejs使用typescript开辟，提供一个三维地形模型，能轻松给你的应用增加三维瓦片地图。
https://blog.csdn.net/HZGJF/article/details/140280844

源码：https://github.com/sxguojf/three-tile
示例：https://github.com/sxguojf/three-tile-example
1. three-tile是什么？

three-tile 是 webgis？不，它的gis功能很弱，仅提供了三维地图模型和地理坐标转换功能。
three-tile 是基于cesium、mapbox等的二次封装吗？不，它是基于 threejs 自主实现的。
three-tile 更像是游戏开辟中的LOD地形，但它可以使用地图服务商提供的地形和影像瓦片数据渲染地图。
three-tile 的地图被封装为一个普通的 Mesh，能轻松添加进 threejs 应用中。
three-tile 的核心实际与地图无关，它就是一个LOD模型，地图只是其典范应用之一。

2. 开辟初衷

市面上的三维 webgis 框架不少，如 cesium、MapBox.gl 等，功能强大，但这些地图作为重量级框架，它包办了三维场景、摄像机、模型、灯光等一切，想深度定制难度较大，别的，它们本身占用资源太多，功能一多速率难以满足需求。
三维地形也是游戏引擎中的重要功能之一，但主流的游戏引擎地形数据要么随机天生，要么美工手工计划，地形制作工作量较大。当然，unity3d、unreal4等游戏引擎，也有一些插件可以导入真实地形，但通用性较差，操作复杂。

是否能将真实地图数据与游戏的三维地形联合，提供一个使用瓦片地图服务的轻量级三维地形模型？ OK，这就是three-tile的开辟初衷。
3. 3D开辟技能选型

webgl： web下3D开辟必备，但直接基于webgl开辟很繁琐，选择一个3D引擎能大大节省开辟时间。
threejs：封装了webgl，使用简单，国内具有非常好的生态。
babylonjs：封装了webgl，大厂出品，ts编写，支持webgpu，但国内生态不如threejs。
unity3d：游戏引擎，可用C#、JavaScript开辟，但主要用于游戏，web端支持较差。
unreal：游戏引擎，主要用于游戏，只能做桌面版。

综合比力，假如开辟web版的3d地图，选择threejs和babylon.js更加适合，考虑个人开辟影响力太小，需要借助别的框架生态，那threejs是首选。
当然，假如确实有需求，我觉得用babylon或unity3d也可以考虑。如今照旧使用threejs开辟。
4. 典范应用场景

4.1 给现有应用增加地形

在threejs示例中，大部门简单应用使用一个平面作为地面，假如能把平面换为真实地形，立马增色不少：

threejs中的傻鸟

加上地形，让它翱翔在青藏高原three.js examples (threejs.org)three-tile demo (sxguojf.github.io)

threejs中可爱的小房子

西安南二环找块工地放上去three.js examples (threejs.org)three-tile demo (sxguojf.github.io)

threejs中孤独的小兵兵

放到地图上实行任务three.js examples (threejs.org)three-tile demo (sxguojf.github.io)

threejs中平淡无奇的夕阳

加上地形才是它真正的效果three.js examples (threejs.org)three-tile demo (sxguojf.github.io) 而这一切使用three-tile仅需三步：

定义地图数据源
创建地图模型
用地图更换原来的平面

4.2 简单的webgis

当然，你假如要把three-tile当做一个简单三维gis也未尝不可，地图模型可直接使用主流瓦片数据源，渲染出逼真的地形；提供地理坐标（经纬度海拔高度）到三维场景坐标的转换，将地图元素（模型、标签）叠加在指定位置；通过鼠标键盘控制摄像机，实现地图缩放、平移、旋转和漫游；内置mapbox、bing、goole、arcgis、天地图、高德、腾讯等瓦片地图支持，也可以自行扩展支持别的瓦片地图服务。

4.3 游戏开辟

假如你想将three-tile用于游戏开辟，也可以试试，它完善支持threejs内置的各种控制器，仅更换控制器，即可实现第一人称、飞行等游戏功能，在真实地图上开战效果应该不错。由于地图是及时下载的，假如对地图加载中的空缺块不爽，可以通过调解地图的数据缓存和渲染缓冲区大小参数，以空间换时间缓解这个问题。

第一人称射击

即时战略

模仿飞行three-tile demothree-tile demothree-tile demo 4.4 数据可视化

如今，three-tile在生产情况的应用主要是数据可视化：

三维卫星云图

风场动画three-tile demo

500hpa高度场

pm2.5体渲染three-tile demo

总之，three-tile仅提供一个地形Mesh，使用threejs的强大生态实现各种炫酷的效果。假如你是threejs开辟者，值得一试。
5. 特点

轻量级：地图以一个三维模型方式提供，使用它不会对已有程序架构产生任何影响。
依赖少：整个框架仅有 threejs（R165）一个依赖。
速率快：对资源占用做极致优化，核显也能轻松跑到 60FPS。
使用简单：熟悉 threejs 基本上没有学习成本。
扩展性强：数据、模型、纹理、材质、渲染过程均能根据自己需要扩展和更换。

6. 范围性

本事有限，three-tile如今另有一些短板，期待有兴趣的开辟者参与。

地图未使用球面坐标系：为了保持库的简便，地图模型使用笛卡尔坐标，地球并不是个球，而是投影到了平面。
为什么不做成球，一方面是为了开辟简单，另一方面使用球面坐标系，threejs内置的大部门多少体、着色器都需要修改，如BoxGeometry，它的边不能是直线，而要与地球曲率相顺应，threejs的生态完全不适用了。开始的开辟计划，就是计划做个平面地图，毕竟从太空才能看出来地球是个球，但无法满足贪心的用户需求，好吧，搞个伪球体把多余的部门遮住，远看像个球就行了。
存在z-fight问题：受盘算精度影响，在远间隔观察时，webgl分不清物体的前后遮挡，即存在让全部三维开辟者头痛的z-fight问题。
既想在数万公里看地球，又要贴地看清地面的小汽车，z-fight不可避免，固然可以使用logarithmicDepthBuffer缓解，但这个缩放范围实在太大了，上万公里高空webgl已经无法分清你的模型距地0.1公里照旧0.2公里，它会不绝闪灼。可否参考cesium使用分段渲染的方式解决？但three-tile初衷是只是做一个模型，不涉及模型外的东西，假如z-fight确实对你的应用影响较大，那可以试试分段渲染。
贴地功能未实现：three-tile最大的短板是贴地功能，如今贴地是使用射线法盘算地形高度，但服从太低，线、面的贴地盘算量太大无法完成。
cesium使用深度缓冲区对模型进行剪裁实现，真是脑洞大开！我也尝试使用深度缓冲区使用着色器进行三维模型重建，但无奈未能成功。
暂未做移动端匹配：要改的太多，暂没有精力。

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