Cesium学习（二）-地形可视化处理

Cesium地形可视化是其核心功能之一，允许开发者在3D地球中展示真实的地形数据。以下是关于Cesium地形可视化的详细处理方法：

1. 启用地形可视化

基本地形加载

// 创建Viewer并启用全球地形
const viewer = new Cesium.Viewer('cesiumContainer', {
    terrainProvider: Cesium.createWorldTerrain({
        requestWaterMask: true,  // 请求水面遮罩
        requestVertexNormals: true // 请求顶点法线以支持光照效果
    })
});

自定义地形提供者

// 使用CesiumTerrainProvider加载自定义地形
const terrainProvider = new Cesium.CesiumTerrainProvider({
    url: 'https://your-terrain-server.com/terrain',
    requestVertexNormals: true,
    requestWaterMask: true
});

viewer.terrainProvider = terrainProvider;

2. 地形相关操作

地形高度采样

// 获取地形上某点的高度
const positions = [
    Cesium.Cartographic.fromDegrees(-123.0744619, 44.0503706)
];

// 采样地形高度
const promise = Cesium.sampleTerrainMostDetailed(viewer.terrainProvider, positions);
promise.then(function(updatedPositions) {
    // updatedPositions 包含了带高度信息的位置
    console.log('Height:', updatedPositions[0].height);
});

地形夸张效果

// 夸张地形以增强视觉效果
viewer.scene.verticalExaggeration = 2.0; // 垂直夸张因子
viewer.scene.verticalExaggerationRelativeHeight = 1000.0; // 相对高度阈值

3. 地形可视化设置

地形照明效果

// 启用地形光照效果
viewer.scene.globe.enableLighting = true;

// 设置太阳位置
const sunPosition = new Cesium.Cartesian3(100000000, 0, 0); // 示例位置
viewer.scene.sun.direction = Cesium.Cartesian3.normalize(sunPosition, new Cesium.Cartesian3());

水面效果

// 启用水面效果（需要地形数据支持）
viewer.scene.globe.showWaterEffect = true;

4. 性能优化

地形细节层次控制

// 控制地形细节层次
viewer.scene.globe.maximumScreenSpaceError = 2; // 默认值为2，值越小地形越精细但性能消耗越大

// 设置地形渲染质量
viewer.scene.globe.tileCacheSize = 1000; // 瓦片缓存大小

地形视距控制

// 控制地形可见距离
viewer.scene.globe.maximumScreenSpaceError = 4; // 降低质量以提高性能
viewer.scene.globe.tileCacheSize = 500; // 减小缓存大小

5. 地形数据处理

添加地形图层

// 添加多个地形图层
const baseTerrain = new Cesium.CesiumTerrainProvider({
    url: 'https://your-base-terrain.com'
});

const detailedTerrain = new Cesium.CesiumTerrainProvider({
    url: 'https://your-detailed-terrain.com'
});

// 可以通过组合不同来源的地形数据来实现更丰富的可视化效果

地形数据预处理

对于大型地形数据集，建议进行以下预处理：

1. 数据格式转换：将原始地形数据转换为Cesium支持的格式（如quantized-mesh）
2. LOD生成：生成不同细节层次的地形瓦片
3. 数据压缩：使用适当的压缩算法减小数据体积
4. 空间索引：建立高效的空间索引以加速查询

6. 常见应用场景

1. 地理分析：坡度分析、流域分析等
2. 城市规划：三维城市建模与地形结合
3. 军事应用：视线分析、遮蔽分析等
4. 地质勘探：地形变化监测、地质结构可视化
5. 旅游应用：三维景观展示、路径规划等

7. 故障排除

地形加载问题

// 监听地形加载状态
viewer.terrainProvider.readyPromise.then(function() {
    console.log('Terrain is ready');
}).otherwise(function(error) {
    console.error('Terrain loading failed:', error);
});

性能优化建议

1. 根据应用需求调整maximumScreenSpaceError值
2. 合理设置tileCacheSize以平衡内存使用和性能
3. 对于移动设备，适当降低地形质量
4. 使用地形夸张效果时注意性能影响