Gltf 转化3D tiles的java和JavaScript实现

将GLTF（GL Transmission Format）模型转换为3D Tiles格式的Java实现通常涉及以下步骤：
1.解析GLTF文件：

使用支持GLTF标准的Java库，如gltf-jackson或gltf-embedded等来读取和解析GLTF模型文件。这些库可以将GLTF模型的几何数据、纹理、材质以及其他元数据转换成内存中的结构化对象。

2.处理几何体和层次结构：

分析GLTF模型的顶点、索引、网格以及节点树信息，构建一个符合3D Tiles规范的数据结构。3D Tiles需要将大场景分割成多个层次的子集，并且每个子集都是一个tile，具有自己的空间参考、LOD（Level of Detail）层级和可见性信息。

3.生成B3DM（Batched 3D Model）或其他类型tiles：

根据Cesium的3D Tiles规范，将解析后的GLTF模型转化为适合3D Tiles展示的形式，如B3DM，这是一种包含批量几何体数据的3D Tiles格式。这个过程可能包括：

• 将单个模型或多模型合并到一个批次中。
• 对几何体进行优化，例如剔除不可见面、应用LOD策略以减少渲染复杂度。
• 封装几何体数据和相关材质、纹理信息到B3DM文件格式中。

4.写入3D Tiles数据：
使用Java编写代码将生成的B3DM或其他类型的tiles数据写入磁盘或者上传至云端存储服务，按照3D Tiles目录结构组织这些文件。
5.使用工具链：
虽然理论上可以通过自定义开发完成上述所有步骤，但在实际操作中，往往借助现有的开源工具或库来简化流程，比如Cesium团队提供的3d-tiles-tools项目（GitHub地址：https://github.com/CesiumGS/3d-tiles-tools）。此工具包含了从不同格式转为3D Tiles格式的脚本和程序，可以作为基础进一步集成到Java应用程序中。
6.在Java应用内调用命令行工具：
如果不直接在Java中实现转换逻辑，也可以通过Java运行外部命令行工具，在Java应用程序内部调用已有的转换工具进行转换。

总之，要实现GLTF到3D Tiles的Java转换，可以选择直接在Java中实现完整的转换逻辑，或者结合现有的开源工具和库来搭建解决方案。由于没有现成的Java库可以直接将GLTF转换为3D Tiles格式，下面是一个概念性的步骤概述和伪代码示例来说明如何实现这个过程。

// 假设我们已经有了一个解析GLTF模型的类库（这里用"GltfModel"表示）
import com.example.GltfModel;

// 导入用于生成3D Tiles所需的数据结构和工具类
import com.example.B3dmGenerator;
import com.example.Cesium3DTileset;
import com.example.GeometryInfo;
import com.example.MaterialInfo;

public class GltfTo3DTilesConverter {

    public void convertGltfTo3DTiles(String gltfFilePath, String outputDirectory) {
        // 解析GLTF模型
        GltfModel gltfModel = new GltfModel();
        gltfModel.load(gltfFilePath);

        // 遍历模型中的所有节点并处理几何体信息
        for (Node node : gltfModel.getNodes()) {
            GeometryInfo geometryInfo = processGeometry(node.getMesh());
            
            // 处理材质信息
            MaterialInfo materialInfo = processMaterial(node.getMesh().getMaterial());

            // 将几何体与材质信息组合，并应用LOD策略优化
            B3dmData b3dmData = optimizeAndBatch(geometryInfo, materialInfo);
            
            // 生成B3DM文件
            B3dmGenerator b3dmGenerator = new B3dmGenerator();
            String b3dmFilePath = b3dmGenerator.generate(b3dmData, outputDirectory);
        }

        // 根据Cesium 3D Tiles规范组织目录结构和元数据文件
        Cesium3DTileset tileset = new Cesium3DTileset(outputDirectory);
        tileset.generateMetadata();
    }

    private GeometryInfo processGeometry(Mesh mesh) {
        // 实现从mesh提取顶点、索引等几何信息的方法
        return new GeometryInfo(processVertices(mesh), processIndices(mesh));
    }

    private MaterialInfo processMaterial(Material material) {
        // 实现从material提取纹理、颜色等材质信息的方法
        return new MaterialInfo(material.getDiffuseColor(), material.getTextures());
    }

    private B3dmData optimizeAndBatch(GeometryInfo geometryInfo, MaterialInfo materialInfo) {
        // 实现合并几何体、剔除不可见面以及应用LOD策略的方法
        return new B3dmData(geometryInfo.getOptimizedVertices(), geometryInfo.getOptimizedIndices(), materialInfo);
    }
}

// 上述代码仅作为概念框架参考，具体实现需根据实际情况编写。

此代码仅为演示逻辑流程，实际开发时需要自行完成GltfModel、B3dmGenerator、Cesium3DTileset等相关类的创建和方法的具体实现。同时，目前并未有成熟的Java库直接支持该功能，可能需要参考Cesium团队提供的3d-tiles-tools或其他类似项目的源码和原理来进行自定义开发。

以下是一个基于Cesium团队提供的3d-tiles-tools项目进行封装的概念性示例代码。在实际开发中，你可能需要通过运行Node.js脚本来调用这些工具，并通过Java程序进行异步控制。

首先，确保已安装并使用了3d-tiles-tools。然后在Java程序中可以采用执行外部命令的方式调用这个工具进行转换：

import java.io.IOException;
import java.nio.file.Files;
import java.nio.file.Path;
import java.nio.file.Paths;

public class GltfTo3DTilesConverter {

    public void convertGltfTo3DTiles(String gltfFilePath, String outputDirectory) {
        try {
            // 创建用于存储输出文件的目录
            Files.createDirectories(Paths.get(outputDirectory));

            // 构建调用3d-tiles-tools的命令行参数
            String command = "node /path/to/3d-tiles-tools/cli.js convert "
                    + "--gltf " + gltfFilePath
                    + " --output " + outputDirectory
                    + " --batchTable --draco";

            // 执行命令行命令
            Process process = Runtime.getRuntime().exec(command);

            // 等待进程执行完毕
            int exitCode = process.waitFor();

            if (exitCode == 0) {
                System.out.println("GLTF文件成功转换为3D Tiles格式，输出位于: " + outputDirectory);
            } else {
                System.err.println("转换过程中发生错误，退出代码: " + exitCode);
                process.getErrorStream().forEach(System.err::println);
            }

        } catch (IOException | InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

上述代码片段假定已经在一个支持Node.js环境的系统上安装了3d-tiles-tools，并且知道如何找到其CLI工具的位置。实际上，你可能需要更复杂的逻辑来处理各种边缘情况，例如检查命令执行结果、捕获错误输出等。

在JavaScript环境中，我们可以使用Cesium团队提供的3d-tiles-validator和3d-tiles-tools工具包来处理GLTF到3D Tiles的转换。以下是一个基于Node.js环境下的简要示例代码片段。

const { exec } = require('child_process');
const fs = require('fs');

// GLTF文件路径
const gltfFilePath = './path/to/your/model.gltf';
// 输出目录路径
const outputDirectory = './output/tiles';

// 确保输出目录存在
if (!fs.existsSync(outputDirectory)) {
  fs.mkdirSync(outputDirectory, { recursive: true });
}

// 构建命令行参数
const command = `node /path/to/3d-tiles-tools/cli.js convert `
  + `--gltf ${gltfFilePath} `
  + `--output ${outputDirectory} `
  + `--batchTable --draco`;

// 执行命令行命令
exec(command, (error, stdout, stderr) => {
  if (error) {
    console.error(`执行错误: ${error}`);
    return;
  }
  console.log(`GLTF转3D Tiles标准输出: ${stdout}`);
  console.error(`错误信息: ${stderr}`);

  // 检查转换是否成功
  if (!stderr && stdout.includes('Conversion complete')) {
    console.log('GLTF文件成功转换为3D Tiles格式，输出位于: ' + outputDirectory);
  } else {
    console.error('转换过程中发生错误，请检查错误信息');
  }
});

这段代码是基于Node.js环境运行，并且需要预先安装了3d-tiles-tools。实际应用时，你需要替换/path/to/3d-tiles-tools/cli.js为你的本地环境中3d-tiles-tools CLI工具的实际路径。
如果希望在浏览器中直接处理这个转换过程，则可能需要借助WebAssembly技术将3D Tiles生成器的相关库编译成可以在浏览器端运行的形式，但这通常会比在服务器端或命令行环境下实现更为复杂。