Readme.md · 起床困难户/osgGISPlugins

<center><h1><b>osgGISPlugins</b></h1></center>

# 简介

osg的gis插件，能够读取、显示3dmax导出的具有PBR材质的fbx文件、导出gltf/glb/b3dm/i3dm文件、读取/导出ktx2格式图片、读取/导出webp格式图片。同时提供了如下子工具：

- `b3dm转gltf/glb`
- `3D模型转3dtiles`
- `3D模型简化`
- `多张纹理打包成一个纹理图集`

## osgdb_fbx

在osg的fbx的插件的基础上，参考了[FBX2glTF](https://github.com/facebookincubator/FBX2glTF)项目，使得能够读取3dmax导出的带有PBR材质的FBX文件(原本的插件读取带有PBR材质的FBX文件时，材质会丢失，读到引擎里显示为白模)，并能在osg引擎中正常渲染。

## osgdb_gltf

支持导出gltf/glb/b3dm/i3dm，暂不支持读取。

在osgEarth的gltf的插件基础上，增加了若干gltf扩展：

1、KHR_materials_unlit

2、KHR_materials_pbrSpecularGlossiness

3、KHR_draco_mesh_compression

4、KHR_mesh_quantization

5、EXT_meshopt_compression

6、KHR_texture_basisu

7、KHR_texture_transform

8、EXT_texture_webp

通过合并材质、合并几何图元等方式优化gltf性能，减少drawcall的调用次数。

## osgdb_webp

和osgEarth的webp插件一样。

## osgdb_ktx

在王锐大神的[osgVerse](https://github.com/xarray/osgverse)的ktx插件基础上进行了小改动，支持导出ktx2格式的纹理图片，支持Mipmaps。

# 工具简介

## b3dm2gltf

将b3dm文件转换为gltf/glb文件。

### 用法说明

#### 命令行格式

`b3dm2gltf.exe -i <path> -o <path>`

#### 示例命令

`b3dm2gltf.exe -i D:\test.b3dm -o D:\output.glb`

## model23dtiles

1、将3D模型转换为3dtiles 1.0；
2、支持KD树、四叉树和八叉树结构的3dtiles；
3、支持webp/ktx2纹理压缩；
4、支持draco和meshoptimizer压缩及顶点量化；
5、支持纹理合并(减少drawcall次数)；
6、导出的3dtiles会带有模型的用户属性；
7、导出的3dtiles是经过网格合并的；
8、支持纹理图集；
...
这里的3D模型指的是fbx、obj、3ds等osg能够读取的三维模型，但是不包括倾斜摄影模型，倾斜摄影模型目前建议使用[fanvanzh/3dtiles](https://github.com/fanvanzh/3dtiles)。

### 用法说明

#### 命令行格式

`model23dtiles -i <path> -tf <jpg/png/webp/ktx2> -vf <draco/meshopt/quantize/quantize_meshopt> -t <quad/oc/kd> -ratio <Number> -o <DIR> -lat <Number> -lng <Number> -height <Number> -comporessLevel <low/medium/high> -translationX <Number> -translationY <Number> -translationZ <Number> -upAxis <X/Y/Z> -maxTextureWidth <Number> -maxTextureHeight <Number> -maxTextureAtlasWidth <Number> -maxTextureAtlasHeight <Number> -recomputeNormal -unlit -maxTriangleCount 300000 -maxDrawcallCommandCount 25`
或
`model23dtiles -i <path> -tf <jpg/png/webp/ktx2> -vf <draco/meshopt/quantize/quantize_meshopt> -t <quad/oc/kd> -ratio <Number> -o <DIR> -epsg <Number> -comporessLevel <low/medium/high> -translationX <Number> -translationY <Number> -translationZ <Number> -upAxis <X/Y/Z> -maxTextureWidth <Number> -maxTextureHeight <Number> -maxTextureAtlasWidth <Number> -maxTextureAtlasHeight <Number> -recomputeNormal -unlit -maxTriangleCount 300000 -maxDrawcallCommandCount 25`

#### 示例命令

```sh
model23dtiles.exe -i D:\test.fbx -o D:\output -lat 30 -lng 116 -height 100
# 输出使用ktx2进行纹理压缩和使用draco进行顶点压缩的3dtiles
model23dtiles.exe -i D:\test.fbx -tf ktx2 -vf draco -o D:\output -lat 30 -lng 116 -height 100
# 设置3dtiles的中间节点的简化比例为0.6
model23dtiles.exe -i D:\test.fbx -ratio 0.6 -o D:\output -lat 30 -lng 116 -height 100
# 设置3dtiles的树结构为四叉树，顶点坐标为4549投影坐标系
model23dtiles.exe -i D:\test.fbx -t quad -o D:\output -epsg 4549
```

#### 参数说明

`-tf` 纹理压缩格式，可选值有：png、jpg、webp、ktx2，默认值为：jpg。
`-vf` 顶点压缩格式，可选的值有：draco、meshopt、quantize、quantize_meshopt，无默认值，即不对顶点进行压缩。
`-comporessLevel` draco压缩级别/顶点量化级别，可选的值为：low、medium、high，默认值为：medium，仅当vf的值为quantize、quantize_meshopt和draco时生效。
`-t` 3dtiles的组织结构，可以为KD树、四叉树或八叉树，可选的值有：kd、quad、oc，默认值为：quad。
`-ratio` 3dtiles中间节点的简化比例，默认值为：0.5。
`-lat` 纬度,默认30.0。
`-lng` 经度，默认116.0。
`-height` 高度，默认300。
`-translationX` 重设模型原点位置的x坐标，默认值为0。
`-translationY` 重设模型原点位置的y坐标，默认值为0。
`-translationZ` 重设模型原点位置的z坐标，默认值为0。
`-upAxis` 模型向上方向，可选的只有：X、Y、Z，需大写，默认值为：Y(fbx模型不需设定该参数，无论fbx模型是哪个轴朝上，默认都会将fbx模型转换为Y轴向上)。
`-maxTextureWidth` 单个纹理的最大宽度，默认值为256，需为2的幂次。
`-maxTextureHeight` 单个纹理的最大高度，默认值为256，需为2的幂次。
`-maxTextureAtlasWidth` 纹理图集的最大宽度，默认值为2048，需为2的幂次，且值要大于maxTextureWidth的值，否则将不会构建纹理图集。
`-maxTextureAtlasHeight` 纹理图集的最大高度，默认值为2048，需为2的幂次，且值要大于maxTextureHeight的值，否则将不会构建纹理图集。
`-maxTriangleCount` 3dtiles瓦片的最大三角面数量，默认为20w。
`-maxDrawcallCommandCount` 3dtiles瓦片的最大drawcall数量，默认值为20。
`-recomputeNormal` 重新计算法线
`-unlit` 启用 `KHR_materials_unlit`扩展，适用于烘焙过的模型
`-epsg` 若模型顶点坐标为投影坐标系，指定epsg编码，与lat、lng和height参数互斥

## simplifier

对3D模型进行网格简化操作，同时会删除简化后的空闲顶点。

### 用法说明

#### 命令行格式

`simplifier.exe -i <path> -o <path> -ratio <Number> -aggressive`

#### 示例命令

`simplifier.exe -i C:\input\test.fbx -o C:\output\test_05.fbx -ratio 0.1`

#### 参数说明

`-i` 输入3D模型。

`-o` 简化后的3D模型。

`-ratio` 简化比例。

`-aggressive` 更激进的简化方式，不保留拓扑。

## texturepacker

将多张纹理图片打包成一个纹理图集，并输出一个json文件指示原始纹理图片在纹理图集中的位置。

### 用法说明

#### 命令行格式

`texturepacker.exe -i <path> -o <path> -width <Number> -height <Number>`

#### 示例命令

`texturepacker.exe -i C:\input -o C:\output\atlas.png -width 2048 -height 2048`

#### 参数说明

`-i` 输入待打包纹理图片或其所在文件夹。

`-o` 输出纹理图集。

`-width` 纹理图集最大宽度。

`-height` 纹理图集最大高度。

# 如何编译

1、编译需要fbxsdk和修改后的tinygltf等库，但是文件太大无法上传，因此放在了百度网盘中(链接：[https://pan.baidu.com/s/16YB3yUm8jEC6Ep4q4O_PoQ?pwd=2o84](https://pan.baidu.com/s/16YB3yUm8jEC6Ep4q4O_PoQ?pwd=2o84)
提取码：2o84 )，下载解压后放在和src同级目录下即可；同时网盘中有编译好的windows/linux的文件；
2、编译时需要修改根目录下的CMakeLists.txt文件中CMAKE_TOOLCHAIN_FILE变量的值为本地vcpkg工具路径。

其他方式：

1、windows环境下修改build.bat脚本的DCMAKE_TOOLCHAIN_FILE值为本地vcpkg工具路径，运行脚本即可编译；

2、linux环境下通过Dockerfile文件构建docker镜像即可。

备注：windows环境下运行vcpkg安装依赖包时，可能会遇到编译jasper库失败的问题，解决方案：[https://blog.csdn.net/weixin_41364246/article/details/140124085](https://blog.csdn.net/weixin_41364246/article/details/140124085)

详细教程：[开源跨平台三维模型轻量化软件osgGISPlugins-2、如何编译](https://blog.csdn.net/weixin_41364246/article/details/142723370)

# 缺陷

1、当前不支持i3dm、b3dm、gltf/glb文件的导入；
2、model23dtiles工具构建kd树、四叉树或八叉树时，需要寻找可以实例化的模型构件，但这个过程较慢，影响总体速度；
...

# 后续计划

1、更新相关依赖库到最新版本(尤其是meshoptimizer)
...

# 关于作者

这是作者的第一个开源项目，非常感谢[osg](https://github.com/openscenegraph/OpenSceneGraph)、[osgEarth](https://github.com/gwaldron/osgearth)、[osgVerse](https://github.com/xarray/osgverse)、[Fbx2glTF](https://github.com/facebookincubator/FBX2glTF)、[3dtiles](https://github.com/fanvanzh/3dtiles)等开源项目对我的启发和帮助。
联系方式：vx:jlcdhznextwhere     ps:添加时备注说明来意，不然有时候我不知道咋回事可能会拒绝添加，谢谢！

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