GIS融合之路(四)如何用CesiumJS做出Cesium For Unreal的效果
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发布时间：2024-10-24 13:31
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时间：2024-11-09 04:03
本篇文章聚焦于如何通过CesiumJS达到与Cesium For Unreal相当的视觉效果。随着GIS融合工作的大致完成，紧随其后的挑战是整合光影效果，其中大气散射成为显著提升真实感的关键技术。Cesium For Unreal在这方面展现出了明显的优越性，对比CesiumJS的效果，它提供了更强的表现力。这得益于大气散射渲染技术，也就是光在大气中发生偏转，影响视觉颜色的过程。它解释了为何我们看见的天空是蓝色的，以及远处物体颜色接近天空的原因。
了解Cesium For Unreal中如何实现场景光照效果，关键在于掌握了大气散射的原理。简单实现通常利用ThreeJS框架下的动态天空渲染模型，如Single Scattering模型，此模型可在ThreeJS的示例代码中找到基础实现。然而，为了达到更为真实的效果，工业界往往采用MultiScattering技术并结合预先计算的LUT（Look-Up Table），通过查询优化性能。其中，Eric Bruneton等人在2008年提出的Precomputed Atmospheric Scattering模型尤为先进。
在《山海鲸》项目中，如何达到类似效果？首先需要解析大气散射的实现逻辑，并将其移植至webgl环境。这涉及算法的优化，如将DistantSkyLut整合到场景加载时，以提高效率；以及采用ScreenViewQuad方案在不支持ComputeShader的情况下实现性能接近的替代方法。在webgl环境的限制下，巧妙利用多渲染目标实现贴图的多个切片绘制，并且在处理透明物体的后处理步骤上采取替代方案，以减少图像瑕疵。最终，将Cesium的渲染结果叠加大气散射效果，与CesiumJS代码保持兼容性，从而实现视觉效果的提升。
文章总结了在CesiumJS与webgl环境下整合大气散射技术的详细流程，包括算法优化、替代技术选择以及与CesiumJS的整合方法。通过这些步骤，《山海鲸》实现的效果接近Cesium For Unreal，并通过代码和视频演示了最终的改进效果。此技术不仅提升了项目中场景的真实感，还保持了开发的灵活性和低成本，提供了对熟悉CesiumJS接口和JavaScript语言的开发者友好的二开能力。
