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在Cesium中,drawCommand 和 CustomShader 是与渲染管线和自定义渲染效果相关的两个重要概念,但它们各自有不同的作用和应用场景。下面我将分别详解这两个概念。
drawCommand
drawCommand 是 Cesium 渲染引擎内部使用的一个概念,它代表了单个渲染命令,通常包含了一组需要被WebGL API绘制的顶点和相应的渲染状态(如着色器程序、材质属性等)。在 Cesium 的渲染过程中,会生成多个 drawCommand 对象,这些对象被组织成渲染队列,并按照一定的顺序提交给 WebGL 上下文进行绘制。
然而,作为 Cesium 的使用者,你通常不需要直接操作 drawCommand 对象。Cesium 的设计初衷是提供一套高级的API,让开发者能够以声明式的方式创建和管理场景中的对象,而不需要深入到渲染管线的底层细节中去。
如何在 Cesium 中编写自定义 WebGL 着色器
在 Cesium 中编写自定义 WebGL 着色器通常涉及到在 PostProcessStage、Material、或自定义的 Primitive(如使用 CustomDataSource 和 Entity)中定义和使用这些着色器。以下是在这些不同上下文中编写和使用自定义 WebGL 着色器的基本步骤:
1. 定义着色器代码
首先,你需要定义你的顶点着色器(vertex shader)和片段着色器(fragment shader)的代码。这些代码将使用 GLSL(OpenGL Shading Language)编写。
// 顶点着色器示例  
vertexShaderText = `  attribute vec3 position;  attribute vec2 uv;  varying vec2 v_textureCoordinates;  void main() {  v_textureCoordinates = uv;  gl_Position = czm_modelViewProjection * vec4(position, 1.0);  }  
`;  // 片段着色器示例,用于简单的颜色变换  
fragmentShaderText = `  precision highp float;  uniform sampler2D colorTexture;  varying vec2 v_textureCoordinates;  void main() {  vec4 color = texture2D(colorTexture, v_textureCoordinates);  // 对颜色进行某种变换  gl_FragColor = vec4(color.rgb * 2.0, color.a); // 例如,将颜色亮度加倍  }  
`; 
 
2. 在 PostProcessStage 中使用着色器
如果你想要在后期处理阶段应用着色器,你可以通过扩展 Cesium.PostProcessStage 来实现。
class CustomPostProcess extends Cesium.PostProcessStage {  constructor() {  super('CustomPostProcess');  this.fragmentShaderText = fragmentShaderText; // 使用之前定义的片段着色器  // 如果需要,也可以定义顶点着色器  // 但对于大多数后期处理来说,顶点着色器通常不是必需的  }  // 其他必要的实现,如 uniforms 管理等  
}  // 添加到 Cesium Viewer 的后期处理链中  
var viewer = new Cesium.Viewer('cesiumContainer');  
var customStage = new CustomPostProcess();  
viewer.scene.postProcessStages.add(customStage); 
3. 在 Material 中使用着色器
如果你想要在 3D 模型的材质上应用自定义着色器,你可以通过创建自定义的 Material 来实现。Cesium 允许你通过 MaterialProperty 和相应的 GLSL 代码来定义材质
// 假设 Cesium 有一个可以接受自定义着色器的 Material 类型(实际上,你可能需要扩展或创建自己的 Material 类型)  
var customMaterial = new Cesium.Material({  fabric: {  type: 'Custom/MyCustomMaterial',  uniforms: {  // 定义你的 uniforms  },  source: {  vertexShaderSource: vertexShaderText,  fragmentShaderSource: fragmentShaderText  }  }  
});  // 然后将这个材质应用到某个实体或原语上  
var entity = viewer.entities.add({  // ... 其他属性  material: customMaterial  
}); 
注意:Cesium 的标准 Material 类型可能不直接支持完全自定义的 GLSL 代码。在这种情况下,你可能需要扩展 Cesium 的 Material 系统,或者通过其他方式(如使用 Primitive 和自定义的渲染命令)来应用你的着色器。
4. 在 Primitive 中使用着色器
对于更复杂的用例,你可能需要直接操作 WebGL 上下文,并使用 Cesium 提供的底层渲染功能。这通常涉及到创建自定义的 Primitive,并在其中设置顶点数组、索引数组、着色器等。
这通常涉及到更深入的 WebGL 和 Cesium 内部工作机制的知识,并且可能不是所有用例都需要的。
CustomShader
CustomShader 是 Cesium 提供的一个功能(在某些版本中可能是实验性的),它允许开发者为 Cesium 中的对象自定义顶点和片段着色器代码。通过 CustomShader,你可以实现复杂的视觉效果,如自定义的材质、光照模型、后期处理效果等。
然而,需要注意的是,CustomShader 的具体实现和使用方式可能会随着 Cesium 版本的更新而发生变化。在较新的 Cesium 版本中,可能并不直接提供 CustomShader 类,而是通过其他方式(如通过材质系统、渲染管道阶段等)来支持自定义着色器。
如果你想要使用自定义着色器,并且你的 Cesium 版本支持 CustomShader 或类似的功能,你可以按照以下步骤进行:
-  
编写着色器代码:首先,你需要编写自定义的顶点和片段着色器代码。这些代码需要符合 WebGL 的 GLSL(OpenGL Shading Language)规范。
 -  
创建 CustomShader 实例(如果适用):如果你的 Cesium 版本提供了
CustomShader类,你可以创建该类的实例,并将你的着色器代码作为参数传递给它。 -  
将 CustomShader 应用到对象上:这通常需要你找到一种方式将
CustomShader与 Cesium 中的对象(如Entity、Primitive或其他渲染图元)关联起来。这可能需要你深入到 Cesium 的内部实现中,或者等待 Cesium 提供更高级的API来支持这一功能。 -  
调整和优化:一旦你的自定义着色器被应用到对象上,你就可以在 Cesium 应用程序中看到效果了。根据需要,你可能需要调整着色器代码或渲染参数以达到最佳效果。
 
需要注意的是,由于 Cesium 的渲染管线非常复杂,并且涉及到底层的 WebGL 调用,因此自定义着色器可能会增加应用程序的复杂性和维护难度。此外,由于 WebGL 的性能限制,自定义着色器也可能会对渲染性能产生影响。因此,在决定使用自定义着色器之前,请务必仔细评估其必要性和潜在的影响。
在Cesium中使用CustomShader(如果Cesium版本支持此功能)可以让你自定义着色器代码,从而控制渲染过程中的视觉效果。然而,需要注意的是,CustomShader可能是一个实验性功能,其API和可用性可能会随着Cesium版本的更新而变化。
以下是一个基本的使用CustomShader的示例,但请注意,由于Cesium的更新,以下代码可能需要根据你的Cesium版本进行调整。
首先,确保你的Cesium版本支持CustomShader。然后,你可以按照以下步骤使用它:
-  
创建CustomShader实例:你需要创建一个
Cesium.CustomShader的实例,并传入片段着色器(fragment shader)和/或顶点着色器(vertex shader)的代码。 -  
将CustomShader应用到实体(Entity)或图元(Primitive):
CustomShader不能直接应用到所有类型的Cesium对象上。它通常与Primitive一起使用,或者通过一些间接的方式应用到Entity上(如果Entity使用了底层的Primitive进行渲染)。然而,对于3D Tiles等复杂对象,直接应用CustomShader可能更加复杂,可能需要修改Cesium的源代码或使用其他技术。 -  
配置和使用:一旦你创建了
CustomShader实例并将其应用到相应的对象上,你就可以通过修改着色器代码来影响渲染效果了。 
但是,由于CustomShader通常与底层的Primitive一起使用,并且3D Tiles的渲染是通过Cesium的3D Tiles API内部处理的,因此直接将CustomShader应用到3D Tiles上可能不是一个简单的任务。
一个可能的解决方案是:
-  
修改Cesium源代码:找到Cesium处理3D Tiles渲染的部分,并尝试在那里插入你的自定义着色器代码。这通常需要对Cesium的渲染管线和WebGL有深入的了解。
 -  
使用后期处理(Post-Processing):如果直接修改着色器代码不可行,你可以考虑使用后期处理效果来模拟泛光。Cesium提供了
PostProcessStage类,允许你添加自定义的后期处理效果。 -  
等待Cesium的更新:随着Cesium的发展,可能会添加更多支持自定义着色器或视觉效果的功能。
 
下面是一个简化的CustomShader使用示例,但它不是直接应用于3D Tiles的:
// 假设这是一个片段着色器的代码片段  
var fragmentShaderText = `  void main() {  // 自定义的着色器逻辑  gl_FragColor = vec4(1.0, 0.0, 0.0, 1.0); // 红色  }  
`;  // 创建CustomShader实例  
var customShader = new Cesium.CustomShader({  fragmentShaderText : fragmentShaderText,  // 如果需要,也可以提供顶点着色器代码  // vertexShaderText : yourVertexShaderCode,  // 其他配置...  
});  // 注意:以下代码是示意性的,因为CustomShader通常与Primitive一起使用  
// 而不是直接与Entity或3D Tiles一起使用  
// 假设你有一个Primitive,你可以这样应用CustomShader  
// var primitive = new Cesium.Primitive(/* ... */);  
// primitive.customShader = customShader; // 注意:这通常不是实际的API,只是示意  // 由于3D Tiles的复杂性,你可能需要采取不同的方法  
// 例如,修改Cesium源代码或使用后期处理效果 
应用:cesium加载3dtiles白膜,并给白膜添加一个泛光的边框
在Cesium中加载3D Tiles并为其添加泛光边框(通常称为轮廓或光晕效果)是一个相对高级的任务,因为Cesium本身不直接提供这样的功能。不过,你可以通过几种方法来实现这一效果。
方法一:使用后期处理(Post-Processing)
一种常见的方法是使用Cesium的后期处理功能来添加泛光效果。你可以创建一个自定义的后期处理阶段(PostProcessStage),该阶段会在渲染完成后对图像进行处理,以添加边框效果。
然而,直接在后期处理中添加边框到特定的3D Tiles对象(如白膜)可能比较复杂,因为后期处理通常作用于整个视口。你可能需要一种方法来标识哪些像素属于你想要添加边框的对象。
步骤:
-  
加载3D Tiles:首先,确保你的3D Tiles已经正确加载到Cesium中。
 -  
识别对象:你可能需要在着色器中添加一些逻辑来标记属于特定对象的像素(例如,通过输出一个额外的渲染目标或使用某种形式的ID)。
 -  
创建后期处理阶段:编写一个自定义的
PostProcessStage,该阶段读取渲染结果,并基于步骤2中的标记来添加边框。 -  
应用后期处理:将你的后期处理阶段添加到Cesium的渲染管线中。
 
方法二:使用着色器(Shader)
另一种方法是在着色器级别直接添加边框效果。这通常涉及到修改顶点着色器和片段着色器,以在对象的边缘周围绘制额外的像素或线条。
然而,对于3D Tiles,这种方法可能更加复杂,因为3D Tiles通常是由多个瓦片组成的,每个瓦片都有自己的着色器。你可能需要修改Cesium的3D Tiles加载器或着色器代码来添加这种效果。
可能的解决方案:
- 修改Cesium源代码:直接修改Cesium的3D Tiles加载器和着色器代码,以在渲染过程中添加边框。
 - 使用代理图元:创建一个与3D Tiles对象紧密对齐的代理
Primitive或Entity,该对象使用自定义着色器来绘制边框。这可能需要一些计算来确定代理对象的位置和大小。 
方法三:使用外部库或工具
还有一些外部库或工具可能能够帮助你实现这种效果,尽管它们可能不是专门为Cesium设计的。例如,你可以使用WebGL的着色器库(如Three.js的GLSL着色器)来创建边框效果,然后将结果作为纹理或图像传递给Cesium。
