本书内容由浅入深、循序渐进，涵盖了Cesium提供的各个功能接口的使用方法。全书共8章，首先对三维WebGIS进行概述，然后依次讲解Cesium快速入门、Cesium数据加载、Cesium事件处理、Cesium图形绘制、Cesium三维模型、Cesium材质特效，最后详细讲解Cesium工具应用，包括常用工具和三维分析等高级应用的功能开发。

第1章 三维WebGIS概述 1 1.1 Google Earth 1 1.2 SkylineGlobe 2 1.3 LocaSpace Viewer 2 1.4 Cesium 3 1.5 Cesium API概要 4 第2章 Cesium快速入门 7 2.1 Cesium环境搭建 7 2.1.1 安装Node.js环境 7 2.1.2 配置Cesium依赖 8 2.2 搭建第一个Cesium程序 11 2.3 界面介绍 15 2.4 默认控件介绍 16 2.4.1 Geocoder 16 2.4.2 HomeButton 17 2.4.3 SceneModePicker 17 2.4.4 BaseLayerPicker 18 2.4.5 NavigationHelpButton 19 2.4.6 Animation 20 2.4.7 TimeLine 20 2.4.8 FullscreenButton 21 第3章 Cesium数据加载 23 3.1 影像加载 23 3.1.1 Bing地图 23 3.1.2 天地图 25 3.1.3 ArcGIS在线地图 27 3.1.4 高德地图 27 3.1.5 OSM影像 28 3.1.6 MapBox影像 29 3.2 OGC地图服务 30 3.2.1 WMS 31 3.2.2 WMTS 35 3.2.3 TMS 38 3.3 GeoJSON数据加载 40 3.4 KML数据加载 40 3.5 TIFF数据加载 41 3.6 点云数据加载 43 3.7 地形数据加载 45 3.7.1 在线地形数据加载 45 3.7.2 本地地形数据加载 45 3.8 倾斜摄影模型数据加载 49 3.9 glTF数据加载 52 3.10 CZML数据加载 53 3.11 单张图片底图加载 55 第4章 Cesium事件处理 57 4.1 鼠标事件 57 4.1.1 鼠标左键事件 58 4.1.2 鼠标右键事件 60 4.1.3 鼠标移动事件 62 4.1.4 鼠标滚轮事件 62 4.2 键盘事件 65 4.2.1 SHIFT 65 4.2.2 CTRL 66 4.2.3 ALT 66 4.3 相机事件 67 4.4 场景渲染事件 68 4.4.1 preUpdate 69 4.4.2 postUpdate 69 4.4.3 preRender 69 4.4.4 postRender 70 第5章 Cesium图形绘制 71 5.1 坐标系统 71 5.1.1 WGS-84坐标系 71 5.1.2 世界坐标系 72 5.1.3 平面坐标系 72 5.1.4 坐标系统相互转换 73 5.2 几何图形绘制 77 5.2.1 Entity绘制实体 77 5.2.2 Entity绘制贴地图形 89 5.2.3 Entity管理 96 5.2.4 Primitive绘制图形 104 5.2.5 GroundPrimitive绘制贴地图形 118 5.2.6 Primitive管理 123 5.2.7 交互绘制 127 第6章 Cesium三维模型 135 6.1 3D Tiles模型高度调整 135 6.2 3D Tiles模型旋转平移 139 6.3 3D Tiles模型缩放 145 6.4 3D Tiles模型单体化 149 6.4.1 矢量图层制作 150 6.4.2 矢量数据切片 153 6.4.3 单体化实现 155 6.5 3D Tiles要素拾取 158 6.6 3D Tiles要素风格 161 6.7 3D模型着色 168 6.8 贴合3D模型 176 6.9 模拟小车移动 180 第7章 Cesium材质特效 185 7.1 视频材质 185 7.2 分辨率尺度 189 7.3 云 192 7.4 雾 196 7.5 动态水面 200 7.6 雷达扫描 202 7.7 流动线 206 7.8 电子围栏 210 7.9 粒子烟花 214 7.10 粒子火焰 219 7.11 粒子天气 222 第8章 Cesium工具应用 229 8.1 场景截图 229 8.2 卷帘对比 232 8.3 反选遮罩 236 8.4 鹰眼视图 238 8.5 指南针与比例尺 242 8.6 坐标测量 244 8.7 距离测量 249 8.8 面积测量 254 8.9 热力图 260 8.10 视频投影 264 8.11 日照分析 268 8.12 淹没分析 271 8.13 通视分析 275 8.14 可视域分析 279 8.15 缓冲区分析 282 8.16 地形开挖 287 8.17 要素聚合 292 8.18 开启地下模式 296 8.19 开启等高线 298 8.20 坡度坡向 301 8.21 填挖方量计算 305 参考文献 313

随着航天航空遥感立体测绘技术、互联网、云计算、计算机软硬件的飞速发展，实景三维已经成为目前各个政府部门和企事业单位信息化、数字化业务发展的重点方向。Web三维技术因为能够在互联网上发布和共享信息而成为大多数实景三维系统建设的优选技术方案。Cesium是一种基于WebGL的三维WebGIS客户端开发库，与已经过时的基于浏览器控件的Web三维技术相比，它具有跨浏览器、跨平台、无须额外安装浏览器插件的优势。Cesium提供了丰富的Web三维功能，包括在Web端进行全球多源数据加载、三维场景事件处理、三维场景图形绘制、三维模型渲染交互、材质特效设置和三维分析等，成为各个企事业单位和程序开发者的主要技术框架。另外，部分互联网企业基于Cesium进行二次封装和扩展，进一步扩大了Cesium的影响力。 笔者先后出版了《WebGIS 之 OpenLayers 全面解析》《WebGIS之 Leaflet 全面解析》《WebGIS之Element前端组件开发》《WebGIS之ECharts大数据图形可视化》，对目前主流的WebGIS开发技术进行了详细介绍。在实景三维技术发展的当下，Cesium已经成为国内外众多GIS企事业单位和开发爱好者的首选开发库。为了便于三维WebGIS开发爱好者快速、全面地掌握Cesium开发技术，笔者编写了本书，希望能够为业内科研工作者和程序爱好者提供知识讲解较为全面的参考书籍。 本书共8章，首先对三维WebGIS进行概述，然后依次讲解Cesium快速入门、Cesium数据加载、Cesium事件处理、Cesium图形绘制、Cesium三维模型、Cesium材质特效，最后详细讲解Cesium工具应用，包括常用工具和三维分析等高级应用的功能开发。书中所有案例均结合实例代码，按开发过程进行讲述，通俗易懂，希望能够为广大Web开发爱好者提供关于Cesium的系统学习指导资料。 笔者长期从事网络地理信息系统的理论方法研究、教学和应用开发工作，是国内第一批WebGIS平台开发者，已经有16年的网络地理信息系统和互联网软件开发相关经验，为本书的编写打下了扎实的知识基础。本书涵盖了Cesium各种常用功能和三维特效的使用方法，内容按照实际开发步骤进行讲解，循序渐进，使读者更容易掌握知识点。同时，本书对开发过程中的核心代码进行了精讲，以便读者更加轻松地学习。 本书面向计算机、GIS、遥感、测绘等相关领域的工作者，内容编排遵循一般学习曲线，由浅入深、循序渐进地介绍了Cesium的常用控件和各个功能接口的二次开发，从基础功能到粒子特效再到三维分析，内容完整、实用性强，既有详尽的代码阐述，又有丰富的图形展示，使读者更加容易、快速、全面地掌握Cesium的开发过程。对于初学者来说，本书没有任何门槛，只需按部就班地跟着本书进行学习开发即可。无论读者是否拥有Web三维应用开发经验，都可以借助本书来系统了解和掌握基于Cesium开发三维Web应用所需的技术知识点，为开发新颖的实景三维互联网应用奠定良好的基础。 在本书的编辑、出版过程中，电子工业出版社田宏峰编辑提出了宝贵的建议，在此表示感谢。同时，本书的出版得到了国家自然科学基金（41971356）和自然资源部城市国土资源监测与仿真重点实验室开放基金资助课题的支持，在此表示诚挚的谢意。另外，向本书所涉及参考资料的所有作者表示衷心的感谢，部分参考资料引用如有缺失，请原作者见谅并反馈给出版社，我们将在下次修订时进行补正。 因笔者水平有限，书中难免存在不足之处，敬请读者批评指正。 郭明强 中国地质大学（武汉） 教授 博导 2023年1月8日于武汉

郭明强，中国地质大学（武汉）计算机学院，教授，博士生导师。先后担任计算机学院软件工程系副主任、湖北省测绘行业协会技术标准与知识产权工作委员会秘书长、湖北省测绘行业协会数字孪生工作委员会副主任委员、《测绘工程》青年编委。获国家地理信息科技进步奖一等奖、二等奖，湖北省测绘科技进步奖等多项奖项。从事遥感影像超分重建、网络地理信息系统、高性能空间计算、机器学习、三维建模、图像处理等3S和计算机科学的交叉研究和教学工作。2007年获中国地质大学（武汉）计算机科学与技术学士学位；2013年获中国地质大学（武汉）地图制图学与地理信息工程博士学位。

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