【数字孪生】Nginx发布数字孪生三维建模模型服务及调用方法

一、需求

利用三维渲染引擎Cesium加载3D tiles模型。

二、实施步骤

2.1 准备模型文件

2.1.1 3D tiles模型

3D tiles模型是一种用于三维地理信息系统（GIS）和建筑信息模型（BIM）的数据格式。这种模型被设计用来高效地存储和传输大量的3D空间数据，它能够支持高分辨率的3D地图和复杂的城市景观。
3D tiles模型主要包含以下几个关键的组成部分：

1. 层次结构：3D tiles将一个大型的3D模型分解成许多小的、可管理的部分，称为瓦片(tiles)。每个瓦片代表模型中的一个较小区域。这种层次结构使得它能够处理非常庞大的三维数据集。
2. 数据编码：瓦片中的数据通常以一种高效的方式进行编码，例如使用一种叫做“Point Cloud Compression”的压缩技术，这可以大大减少存储需求和加快传输速度。
3. 灵活性：3D tiles模型支持多种类型的数据，包括点云、纹理、法线、颜色等。这使得它非常适合用于复杂的3D场景，如城市规划、建筑设计、环境监测等。
4. 兼容性：该模型已经被多个标准和开源GIS和BIM软件支持，例如CesiumJS、Three.js、Blender等，这使得3D tiles模型具有很好的互操作性。
5. 高效加载：3D tiles模型支持渐进式加载，这意味着可以先加载用户当前需要的部分，而不是整个模型。这大大提高了用户体验，特别是在网络条件有限的情况下。
   总的来说，3D tiles模型提供了一种高效、灵活且易于使用的手段来处理和传输3D空间数据，这在今天越来越重视三维可视化和虚拟现实的世界中具有重要意义。

2.1.2 3D Tiles标准文件格式

3D Tiles标准是一种用于传输和存储大规模3D城市景观、地形和其他3D数据的文件格式和数据结构。它由几个不同的文件格式组成，这些格式协同工作以支持3D数据的加载、渲染和交互。3D Tiles标准文件格式主要包括以下几种：

1. .b3dm (Binary 3D Model):
   • 包含模型数据的二进制文件格式，通常用于存储复杂的3D模型，如建筑物、地形等。.b3dm 文件可以直接被WebGL等图形API使用，不需要额外的解析步骤。
2. .i3dm (Instanced 3D Model):
   • 包含实例化3D模型的数据，这种格式用于存储可以重复使用的3D对象，如城市中的建筑物或地形中的树木。.i3dm 文件包含一个指向实际模型数据的引用（如.b3dm文件）以及定义实例位置、旋转和缩放属性的数据。
3. .pntm (Point Cloud Metadata):
   • 用于存储点云数据的文件格式。点云数据通常用于表示大量的点状对象，如城市中的灯柱或地形中的树木。
4. .qtm (Quadtree Metadata):
   • 用于存储瓦片索引数据的文件格式。瓦片是3D Tiles数据集的基本组织单位，.qtm 文件包含瓦片的层级结构和引用。
5. .json (JSON):
   • 用于存储3D Tiles集的元数据，如场景描述、瓦片配置、样式信息等。.json 文件定义了整个3D场景的结构和内容。
6. .glb (GLTF Binary):
   • 虽然不是3D Tiles标准的一部分，但.glb文件格式常与3D Tiles一起使用。它是一种二进制格式的GLTF（Game Loading and Interaction Format）文件，用于存储3D模型数据。.glb文件可以被.b3dm文件引用，作为实际模型数据的一部分。
     这些文件格式共同构成了3D Tiles数据集，支持大规模、高效的3D地理空间数据可视化。3D Tiles标准还定义了如何将这些文件组织成一个目录结构，以及如何通过HTTP协议进行数据的传输和加载。

2.2 配置nginx server块

	 server {
        listen       80;
        server_name  127.0.0.1;
		#增加文件类型
		types {
			application/octet-stream b3dm;
		}
		#访问的路径
		location /3dtiles {
			#存放模型的文件夹
			alias F:/mars3d-max-shihua-3dtiles-master;
			autoindex on;
			add_header Access-Control-Allow-Origin *;
			add_header Access-Control-Allow-Methods "GET, OPTIONS";
			add_header Access-Control-Allow-Headers "DNT,X-CustomHeader,Keep-Alive,User-Agent,X-Requested-With,If-Modified-Since,Cache-Control,Content-Type";
			add_header Access-Control-Allow-Credentials true;
		}


    }

2.2.1 Nginx能干啥

Nginx的灵活性和模块化设计使得它能够适应多种不同的服务器角色，并且通过配置文件进行简单的修改就可以切换不同的服务类型。这使得Nginx成为了一个非常强大和多用途的网络服务器解决方案。
以下是Nginx可以充当的一些主要服务器类型：

1. HTTP服务器：
   • 这是Nginx最基本的角色，作为Web服务器直接为客户端提供HTTP服务。它可以提供静态资源，如网页、图片、CSS文件等。
2. 反向代理服务器：
   • 当Nginx作为反向代理服务器时，它接受客户端的请求，将请求转发给后端服务器，并将响应返回给客户端。这可以用于负载均衡、缓存静态内容、TLS终止（SSL Offload）等。
3. 负载均衡器：
   • Nginx可以通过分配请求到多个后端服务器来平衡负载，从而提高应用程序的性能和可靠性。它支持多种负载均衡算法，如轮询、最少连接、IP哈希等。
4. 应用服务器：
   • 虽然Nginx不是传统意义上的应用程序服务器，但它可以通过配置模块来支持各种应用程序服务，如提供PHP、Python、Node.js等语言的处理能力。
5. 邮件代理服务器：
   • Nginx可以配置为SMTP、IMAP和POP3邮件代理服务器，用于处理邮件传输和存储。
6. 文件服务器：
   • Nginx可以用来共享和管理文件，通过配置目录列表或提供文件下载功能。
7. API服务器：
   • Nginx可以作为API的网关，处理API请求，将请求转发到后端服务，并且可以进行权限校验、数据格式转换等。
8. 视频流媒体服务器：
   • 通过配置相应的模块，Nginx可以支持视频流媒体服务，如使用HLS（HTTP Live Streaming）或DASH（Dynamic Adaptive Streaming over HTTP）来传输视频内容。

2.3 访问

重启nginx后，修改cesium资源加载URL，

 const tileset = new Cesium.Cesium3DTileset({
        url: "http://127.0.0。1/3dtiles/shihua/tileset.json",
      });

三、实现效果

一般地，3D Tiles数据文件夹下包含一个html文件，双击就可以看到模型渲染效果。