WebGIS之Cesium三維軟件開(kāi)發(fā)

隨著航天航空遙感立體測(cè)繪技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、計(jì)算機(jī)軟硬件的飛速發(fā)展，實(shí)景三維已經(jīng)成為目前各個(gè)政府部門(mén)和企事業(yè)單位信息化、數(shù)字化業(yè)務(wù)發(fā)展的重點(diǎn)方向。Web三維技術(shù)因?yàn)槟軌蛟诨ヂ?lián)網(wǎng)上發(fā)布和共享信息而成為大多數(shù)實(shí)景三維系統(tǒng)建設(shè)的優(yōu)選技術(shù)方案。Cesium是一種基于WebGL的三維WebGIS客戶(hù)端開(kāi)發(fā)庫(kù)，與已經(jīng)過(guò)時(shí)的基于瀏覽器控件的Web三維技術(shù)相比，它具有跨瀏覽器、跨平臺(tái)、無(wú)須額外安裝瀏覽器插件的優(yōu)勢(shì)。Cesium提供了豐富的Web三維功能，包括在Web端進(jìn)行全球多源數(shù)據(jù)加載、三維場(chǎng)景事件處理、三維場(chǎng)景圖形繪制、三維模型渲染交互、材質(zhì)特效設(shè)置和三維分析等，成為各個(gè)企事業(yè)單位和程序開(kāi)發(fā)者的主要技術(shù)框架。另外，部分互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)基于Cesium進(jìn)行二次封裝和擴(kuò)展，進(jìn)一步擴(kuò)大了Cesium的影響力。
筆者先后出版了《WebGIS 之 OpenLayers 全面解析》《WebGIS之 Leaflet 全面解析》《WebGIS之Element前端組件開(kāi)發(fā)》《WebGIS之ECharts大數(shù)據(jù)圖形可視化》，對(duì)目前主流的WebGIS開(kāi)發(fā)技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)介紹。在實(shí)景三維技術(shù)發(fā)展的當(dāng)下，Cesium已經(jīng)成為國(guó)內(nèi)外眾多GIS企事業(yè)單位和開(kāi)發(fā)愛(ài)好者的首選開(kāi)發(fā)庫(kù)。為了便于三維WebGIS開(kāi)發(fā)愛(ài)好者快速、全面地掌握Cesium開(kāi)發(fā)技術(shù)，筆者編寫(xiě)了本書(shū)，希望能夠?yàn)闃I(yè)內(nèi)科研工作者和程序愛(ài)好者提供知識(shí)講解較為全面的參考書(shū)籍。
本書(shū)共8章，首先對(duì)三維WebGIS進(jìn)行概述，然后依次講解Cesium快速入門(mén)、Cesium數(shù)據(jù)加載、Cesium事件處理、Cesium圖形繪制、Cesium三維模型、Cesium材質(zhì)特效，最后詳細(xì)講解Cesium工具應(yīng)用，包括常用工具和三維分析等高級(jí)應(yīng)用的功能開(kāi)發(fā)。書(shū)中所有案例均結(jié)合實(shí)例代碼，按開(kāi)發(fā)過(guò)程進(jìn)行講述，通俗易懂，希望能夠?yàn)閺V大Web開(kāi)發(fā)愛(ài)好者提供關(guān)于Cesium的系統(tǒng)學(xué)習(xí)指導(dǎo)資料。
筆者長(zhǎng)期從事網(wǎng)絡(luò)地理信息系統(tǒng)的理論方法研究、教學(xué)和應(yīng)用開(kāi)發(fā)工作，是國(guó)內(nèi)第一批WebGIS平臺(tái)開(kāi)發(fā)者，已經(jīng)有16年的網(wǎng)絡(luò)地理信息系統(tǒng)和互聯(lián)網(wǎng)軟件開(kāi)發(fā)相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，為本書(shū)的編寫(xiě)打下了扎實(shí)的知識(shí)基礎(chǔ)。本書(shū)涵蓋了Cesium各種常用功能和三維特效的使用方法，內(nèi)容按照實(shí)際開(kāi)發(fā)步驟進(jìn)行講解，循序漸進(jìn)，使讀者更容易掌握知識(shí)點(diǎn)。同時(shí)，本書(shū)對(duì)開(kāi)發(fā)過(guò)程中的核心代碼進(jìn)行了精講，以便讀者更加輕松地學(xué)習(xí)。
本書(shū)面向計(jì)算機(jī)、GIS、遙感、測(cè)繪等相關(guān)領(lǐng)域的工作者，內(nèi)容編排遵循一般學(xué)習(xí)曲線(xiàn)，由淺入深、循序漸進(jìn)地介紹了Cesium的常用控件和各個(gè)功能接口的二次開(kāi)發(fā)，從基礎(chǔ)功能到粒子特效再到三維分析，內(nèi)容完整、實(shí)用性強(qiáng)，既有詳盡的代碼闡述，又有豐富的圖形展示，使讀者更加容易、快速、全面地掌握Cesium的開(kāi)發(fā)過(guò)程。對(duì)于初學(xué)者來(lái)說(shuō)，本書(shū)沒(méi)有任何門(mén)檻，只需按部就班地跟著本書(shū)進(jìn)行學(xué)習(xí)開(kāi)發(fā)即可。無(wú)論讀者是否擁有Web三維應(yīng)用開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)，都可以借助本書(shū)來(lái)系統(tǒng)了解和掌握基于Cesium開(kāi)發(fā)三維Web應(yīng)用所需的技術(shù)知識(shí)點(diǎn)，為開(kāi)發(fā)新穎的實(shí)景三維互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用奠定良好的基礎(chǔ)。
在本書(shū)的編輯、出版過(guò)程中，電子工業(yè)出版社田宏峰編輯提出了寶貴的建議，在此表示感謝。同時(shí)，本書(shū)的出版得到了國(guó)家自然科學(xué)基金（41971356）和自然資源部城市國(guó)土資源監(jiān)測(cè)與仿真重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放基金資助課題的支持，在此表示誠(chéng)摯的謝意。另外，向本書(shū)所涉及參考資料的所有作者表示衷心的感謝，部分參考資料引用如有缺失，請(qǐng)?jiān)髡咭?jiàn)諒并反饋給出版社，我們將在下次修訂時(shí)進(jìn)行補(bǔ)正。
因筆者水平有限，書(shū)中難免存在不足之處，敬請(qǐng)讀者批評(píng)指正。


郭明強(qiáng)
中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（武漢） 教授 博導(dǎo)
2023年1月8日于武漢