3dTiles数据解析
Contents
1.解析json文件
3dtiles的数据结构：
2.解析b3dm模型
(1)b3dm模型文件时二进制文件，其中包含glTF文件：
当使用tiny_gltf库解析glTF时，需要减去(28byte + featuretable的byte + batchTable的byte ):
bool TinyGLTF::ExtractGltfFromMemory(Model *model,
std::string *err,
std::string *warn,
const unsigned char *bytes,
unsigned int size,
const std::string &base_dir,
unsigned int check_sections) {
if (size < 28) {
if (err) {
(*err) = "Too short data size for b3dm Binary.";
}
return false;
}
if (bytes[0] == 'b' && bytes[1] == '3' && bytes[2] == 'd' &&
bytes[3] == 'm') {
// ok
} else {
if (err) {
(*err) = "Invalid magic.";
}
return false;
}
unsigned int version; // 4 bytes
unsigned int byteLength; // 4 bytes
unsigned int featureTableJSONByteLength; // 4 bytes
unsigned int featureTableBinaryByteLength;// 4 bytes;
unsigned int batchTableJSONByteLength; // 4 bytes
unsigned int batchTableBinaryByteLength; // 4 bytes;
// @todo { Endian swap for big endian machine. }
memcpy(&version, bytes + 4, 4);
swap4(&version);
memcpy(&byteLength, bytes + 8, 4);
swap4(&byteLength);
memcpy(&featureTableJSONByteLength, bytes + 12, 4);
swap4(&featureTableJSONByteLength);
memcpy(&featureTableBinaryByteLength, bytes + 16, 4);
swap4(&featureTableBinaryByteLength);
memcpy(&batchTableJSONByteLength, bytes + 20, 4);
swap4(&batchTableJSONByteLength);
memcpy(&batchTableBinaryByteLength, bytes + 24, 4);
swap4(&batchTableBinaryByteLength);
if ((byteLength != size) || (byteLength < 1) ) {
if (err) {
(*err) = "Invalid b3dm binary.";
}
return false;
}
const int byteOffset = 28 + featureTableJSONByteLength + batchTableJSONByteLength;
// 解析glTF二进制
bool ret = LoadBinaryFromMemory(
model, err, warn, &bytes[byteOffset],
byteLength - byteOffset, base_dir, check_sections);
if (!ret) {
return ret;
}
return true;
}(2)使用tiny_gltf库解析3dtiles数据
需要3个文件stb_image.h,stb_image_write.h,json.hpp和tiny_gltf.h
使用时需要注意，在调用#include "tiny_gltf.h"文件中的函数时，需要添加三个宏，如：
// Define these only in *one* .cc file.
#define TINYGLTF_IMPLEMENTATION
#define STB_IMAGE_IMPLEMENTATION
#define STB_IMAGE_WRITE_IMPLEMENTATION
// #define TINYGLTF_NOEXCEPTION // optional. disable exception handling.
#include "tiny_gltf.h"
using namespace tinygltf;
Model model;
TinyGLTF loader;
std::string err;
std::string warn;
bool ret = loader.LoadASCIIFromFile(&model, &err, &warn, argv[1]);
//bool ret = loader.LoadBinaryFromFile(&model, &err, &warn, argv[1]); // for binary glTF(.glb)
if (!warn.empty()) {
printf("Warn: %s\n", warn.c_str());
}
if (!err.empty()) {
printf("Err: %s\n", err.c_str());
}
if (!ret) {
printf("Failed to parse glTF\n");
return -1;
}3.关于glTF格式详解
{
"scenes" : [ // 只包含了一个场景
{
"nodes" : [ 0, 1]
}
],
"nodes" : [ // 将mesh对象附着到两个不同的node对象，将其渲染了两次
{
"mesh" : 0
},
{
"mesh" : 0,
"translation" : [ 1.0, 0.0, 0.0 ] // 使用translation属性来将mesh对象的渲染位置移动到其它地方
"rotation": [ 0.259, 0.0, 0.0, 0.966 ], // 四元数
"scale": [ 2.0, 1.0, 0.5 ] // x，y和z轴的缩放系数
// 或者只给出一个matrix进行变换
"matrix": [ // 描述了一个缩放(2,1,0.5)，绕x轴旋转30度，平移(10,20,30)的matrix属性
2.0, 0.0, 0.0, 0.0,
0.0, 0.866, 0.5, 0.0,
0.0, -0.25, 0.433, 0.0,
10.0, 20.0, 30.0, 1.0
]
}
],
"meshes" : [
{
"primitives" : [ {
"attributes" : {
"POSITION" : 1, // 引用了索引为1的accessor对象
"NORMAL" : 2 // "NORMAL"属性引用了索引为2的accessor对象
},
"indices" : 0
} ]
}
],
"buffers" : [ // 表示了一个没有任何层次结构和意义的二进制数据块
{
"uri" : "data:application/octet-stream;base64,AAA为了排版而删除，可以使用英文原文中的代码=",
"byteLength" : 80 // 使用了大小为80字节的经过编码的数据URI作为缓冲的数据
}
],
"bufferViews" : [ // 一个bufferView对象代表了一个buffer对象的部分数据
{
"buffer" : 0,
"byteOffset" : 0,
"byteLength" : 6, // 引用了索引为0的buffer对象的前6个字节的数据
"target" : 34963 // 表示数据使用方式的常量,ELEMENT_ARRAY_BUFFER
},
{
"buffer" : 0,
"byteOffset" : 8,
"byteLength" : 72, // 从偏移值8开始的36个字节的buffer对象的数据
"target" : 34962 // ARRAY_BUFFER
}
],
"accessors" : [
{ // 表示顶点索引数据是unsigned short类型的标量
"bufferView" : 0, // 引用了索引为0的bufferView,这一bufferView对象描述了buffer数据中的顶点索引数据
"byteOffset" : 0, // 指定了accessor所访问数据的开始位置
"componentType" : 5123, // 定义了数据分量的基础类型,5123代表UNSIGNED_SHORT。同short占用2个字节
"count" : 3, // count属性指定了数据元素的数量,对应三角形的3个顶点的索引值
"type" : "SCALAR",
"max" : [ 2 ],
"min" : [ 0 ]
},
{ // 这一accessor对象描述了分量类型为float的3D向量数据
"bufferView" : 1,
"byteOffset" : 0, // 指定了accessor所访问数据的开始位置
"componentType" : 5126, // 5126代表FLOAT,一个float类型值占4个字节
"count" : 3, // count属性指定了数据元素的数量
"type" : "VEC3",
"max" : [ 1.0, 1.0, 0.0 ], // min和max属性定义了3D对象的包围盒
"min" : [ 0.0, 0.0, 0.0 ]
},
{
"bufferView" : 1,
"byteOffset" : 36,
"componentType" : 5126, // 5126代表FLOAT
"count" : 3, // count属性指定了数据元素的数量
"type" : "VEC3",
"max" : [ 0.0, 0.0, 1.0 ], // min和max属性定义了3D对象的包围盒
"min" : [ 0.0, 0.0, 1.0 ]
}
],
"asset" : {
"version" : "2.0"
}
}参考资料
1.解析json文件
Reference:
RapidJSON的简单使用示例：
2.解析3dtile-b3dm格式
Reference：
(1)对相关资料做了总结和推荐：
(2)对b3dm二进制结构做了详细的解析：
3dTiles 数据规范详解[4.1] b3dm瓦片二进制数据文件结构 _
(3)官网对Batched3DModel的介绍
3d-tiles/specification/TileFormats/Batched3DModel/
(4)3dtiles官方规范
(5)
(6)3dtiles规范中文版pdf
链接: https://pan.baidu.com/s/1hhbvD_2DXrPCTOs7slsNHA 提取码: ejm7
3.glTF
(1)glTF官方github:
(2)glTF规范：
(3)对glTF格式的详细介绍,教程(glTF官方文档翻译)
(4)博主的github写了一个解析glTF的工具：
(5)解析b3dm模型的库tiny_gltf(项目中用这个库解析)
https://github.com/fanvanzh/3dtiles
(6)tiny_gltf原始项目出处：
(7)glTF模型文件讲解(B站)
【日常 | 学习Vlog | 程序媛乐乐】数字孪生基础 | 三维模型 | What is glTF?
2 thoughts on “3dTiles数据解析”
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