基于Cesium的三维展示与查询平台开发

摘要

近年来，随着数据获取手段的多样化，基于无人机进行数据采集的倾斜摄影测量逐渐成为测绘行业中不可替代的一个新兴发展方向。另一方面，二维GIS发展技术和相关软硬件设施趋于完善，基于三维可视化场景的三维GIS仍存在着较大的发展空间；与此同时，WebGL技术和HTML5新标准的提出，使得Web开发技术得到迅速发展；如何将倾斜摄影技术这种数据快速获取手段与三维GIS相互结合并实现在Web端的可视化呈现成为近年来研究的热点。 Cesium作为一款性能良好的三维GIS开发框架，它能够在三维虚拟地球场景中通过叠加丰富的矢量和模型信息实现GIS分析和三维可视化场景的创建，同时，还支持在浏览器端的无插件浏览交互。本文基于Cesium开发框架，实现倾斜三维技术与GIS的结合并在Web端实现三维可视化场景的构建，论文所做工作包括以下几个方面： （1）基于倾斜摄影的三维模型快速重构技术，进行三维基础数据场景的构建，并基于该场景对Cesium三维模型的支持格式glTF和3DTile进行数据组织和渲染调用的解析。 （2）在三维可视化场景的基础上进行功能模块的实现，对实现的几何信息查询、属性信息查询和全景链接查询等三种可视化查询的实现方式进行说明，查询实现的过程同时完成对系统前端和数据端的调用和整合。 （3）基于Cesium框架实现系统需求功能分析，对客户层、服务层和数据存储层三层B/S架构方式的三维可视化场景系统进行构建，并对系统每一层节的设计和功能实现进行阐述和说明。 （4）针对Cesium三维可视化场景的本地实现方式，对局域网络内的Web网页实现公网访问的网页发布方式和技术进行说明。

目录

声明

致谢

1绪论

1.1研究背景

1.2研究意义

1.3国内外研究现状

1.3.1 WebGIS的研究现状

1.3.2基于WebGIS的虚拟模型可视化系统研究进展

1.4论文主要研究内容

1.5论文结构

2 Cesium三维开发平台架构基础

2.1 Cesium相关技术

2.1.1 Cesium框架

2.1.2 WebGL技术

2.1.3 Node.js环境

2.1.4 Express框架

2.1.5 Ajax访问技术

2.2 Cesium模型格式

2.2.1 glTF格式模型介绍

2.2.2 3DTile格式模型介绍

2.3 3DTile格式转换

2.4本章小结

3基于Cesium的信息查询

3.1几何信息查询

3.1.1点位坐标查询

3.1.2空间距离查询

3.2基于 MySQL 和 Cesium 平台的属性信息查询

3.2.1模型单体化

3.2.2关系型数据库（MySQL）

3.2.3属性查询实现

3.3基于Cesium平台的室内外全景链接查询

3.3.1全景拍摄软、硬件设备

3.3.2室内外全景构建及发布

3.3.3全景代码端实现连接

3.4本章小结

4系统实现及功能介绍

4.1系统需求分析

4.2 Cesium系统架构

4.3数据存储层实现

4.4服务层功能设计

4.5客户层功能实现

4.6本章小结

5基于Node.JS服务器的网络发布

5.1本地服务器部署

（1）JDK的安装

（2）Node.js运行环境的部署

（3）Cesiumjs框架的安装

（4）Express框架的安装

5.2内网穿透服务

5.2.1反向代理服务器

5.2.2 Ngrok内网穿透技术

5.3基于Cesium框架网页发布

5.4本章小结

6结论与展望

6.1结论

6.2展望

参考文献

附录

作者简历

学位论文原创性声明

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