Obj 转 3DTiles（瓦片数据带有LOD）

• ‍♂️ 作者：海码007
• 专栏：CesiumforUnreal专栏
• 标题：Obj 转 3DTiles（瓦片数据带有LOD）
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0 引言

参考文章：https://blog.csdn.net/qq_26318597/article/details/129435701

1 数据类型介绍

1.1 Obj数据

OBJ格式是一种3D模型数据格式，主要用于存储三维几何图形，包括顶点、边和面的数据。它是一种文本文件格式，可以用任何文本编辑器打开和编辑。OBJ格式最初由Wavefront Technologies为其高级可视化语言（Advanced Visualizer）开发。

OBJ格式的主要用途是在3D建模和动画领域。它由于其简单和易于解析的特性，被广泛用于3D打印和游戏开发，也是多种3D建模软件和游戏引擎的常用导入和导出格式。

FBX格式（Filmbox格式）是另一种用于交换和存储复杂的3D动画数据的格式。它不仅包括几何图形，还支持动画、蒙皮、骨骼、纹理和其他多种与3D相关的数据。

OBJ格式和FBX格式之间的主要区别在于：

1. 数据复杂性：FBX格式比OBJ格式更复杂，可以存储更多类型的数据，如动画、蒙皮和骨骼等，而OBJ主要限于静态的几何数据。

2. 文件类型：FBX可以是二进制文件或ASCII文本文件，而OBJ通常是纯文本格式。

3. 应用范围：OBJ更适用于简单的模型导入导出，尤其是在3D打印和简单的3D模型交换中。FBX更常用于复杂的3D动画和游戏开发，因为它可以处理更多类型的数据。

4. 兼容性：两种格式都被广泛支持，但FBX由于其复杂性，通常需要更专业的软件来处理。

总结来说，OBJ和FBX都是3D建模和动画中非常重要的格式，但它们各自适用于不同类型的应用和需求。OBJ更适合于简单的模型传输，而FBX则更适用于需要复杂数据处理的动画和游戏开发。

1.2 3DTiles

1.2.1 简介

3D Tiles格式是由Cesium团队创造的。Cesium 是一家专注于地理空间和三维数据可视化的技术公司，他们开发了多种用于三维地理空间数据表示和处理的技术和工具。3D Tiles 是他们为了更高效地在Web上渲染和管理大规模三维地理空间数据而开发的一种格式。

这个格式的设计旨在解决大量详细的三维数据集，如城市建筑、地形和点云数据，以实现实时流式传输和渲染的需求。3D Tiles作为一个开放标准，得到了广泛的接受和使用，特别是在 WebGIS 和虚拟地球应用中。Cesium推动了这个格式的发展，并且持续在其生态系统中进行改进和扩展。

3D Tiles 是一种用于流式传输和渲染3D地理空间内容的开放规范。它主要用于大型3D地图数据，如城市建筑、地形、树木、点云等。3D Tiles 的特点包括：

1. 分层级细节（LOD）：3D Tiles支持不同的细节级别，这意味着当用户从远处观看时，可以加载较低分辨率的模型，而当他们靠近时，则加载更高分辨率的模型。这样可以有效地优化性能和带宽使用。

2. 空间索引：3D Tiles使用空间数据结构（如四叉树或八叉树）来组织数据，允许快速、有效地查询和访问大型空间数据集。

3. 多种数据类型：3D Tiles支持多种类型的数据，包括传统的3D模型、点云数据（用于精确表示复杂的自然形态和城市景观），以及其他类型的地理空间数据。

4. 交互性和兼容性：3D Tiles设计用于与现代3D图形技术（如WebGL）和地理信息系统（GIS）技术兼容，支持高度交互和集成。

5. 开放标准：3D Tiles由OGC（开放地理空间联盟）认可为社区标准，它的开放性保证了广泛的兼容性和可扩展性。

3D Tiles通常用于大规模地理空间视觉化项目，如智慧城市建模、地理信息系统（GIS）、虚拟地球和在线地图服务等。它为处理大型、复杂的3D数据集提供了一种高效且灵活的方法。

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1.2.2 3DTiles格式的LOD是如何定义

3D Tiles 格式中的分层级细节（LOD, Level of Detail）是通过一种树形结构来定义的，通常是四叉树或八叉树。这种结构允许在不同的视角和缩放级别下选择合适的数据细节级别。以下是3D Tiles定义LOD的主要方法：

1. 空间分割：3D Tiles数据通常被组织成一个树状结构，其中每个节点代表了一个特定的空间区域。树的根节点代表整个数据集，而子节点代表更小的区域。

2. 级别分配：在树的每个级别上，数据可以有不同的细节。通常情况下，树的上层（接近根节点）包含较低细节的数据，适用于远距离查看；而树的下层（离根节点远）包含更高细节的数据，适用于近距离查看。

3. 动态加载：当视图改变时（例如，用户缩放或移动视角），3D Tiles客户端会计算哪些数据节点对当前视图最重要，并动态加载这些节点的数据。这意味着在远距离查看时，只加载较少、较低细节的数据，而在近距离查看时，加载更多、更高细节的数据。

4. 几何错误和屏幕空间错误：3D Tiles可以使用几何错误（geometric error）或屏幕空间错误（screen-space error）来决定何时加载更高或更低细节的数据。几何错误是指数据简化程度的度量，屏幕空间错误是指数据在屏幕上的视觉差异。

5. 数据格式：3D Tiles支持包括传统的三维模型格式、点云数据和其他地理空间数据类型在内的多种数据格式。每种格式都可以有不同的LOD实现方式。

通过这种方式，3D Tiles使得大规模的三维地理空间数据可以在不牺牲性能的情况下被有效地可视化和分析。这对于处理城市规模的大数据集尤为重要。

1.2.3 文件后缀格式

3D Tiles 作为一种用于流式传输和渲染大型3D地理空间数据集的规范，不是单一文件格式，而是一种包含多种文件和资源的结构。因此，3D Tiles使用多种文件扩展名来表示其不同的组件。这些文件扩展名主要包括：

1. .b3dm：Batched 3D Model，用于存储批量的3D模型数据。这是3D Tiles中最常见的文件类型之一，通常用于建筑物和其他静态地理空间特征。

2. .i3dm：Instanced 3D Model，用于存储实例化的3D模型。这种类型的文件用于表示大量重复的对象，如树木或街灯。

3. .pnts：Points，用于点云数据。这种文件格式用于存储大量的点数据，常见于激光扫描或其他形式的点云采集。

4. .cmpt：Composite，这是一种复合文件格式，可以包含上述多种类型的数据（如b3dm、i3dm和pnts）。

5. .json：用于3D Tiles的元数据和层次结构。每个3D Tiles数据集通常都有一个关联的JSON文件，描述了数据集的结构、层级细节（LOD）等信息。

这些文件扩展名共同构成了3D Tiles的数据结构，使其能够有效地表示和传输大规模的3D地理空间数据。

2 转换工具

参考文章：https://blog.csdn.net/qq_26318597/article/details/129435701