3dtiles加载时被地形遮挡问题研究及处理思路

倾斜摄影「穿模」了？Cesium 里做一次 3D Tiles × 地形交叉检测与压平

面向 CesiumJS / 实景三维开发者的一篇实战分享。

效果展示

原始3dtiles加载会被地形遮挡

处理后效果

只压平突出区域

动态效果

写在前面

做三维地球时，几乎都会遇到同一类画面：

倾斜摄影（3D Tiles）叠在地形上；
有的地方建筑「沉」进山里；
有的地方山体从屋顶「冒」出来；
相机一转，穿模更明显。
很多人第一反应是：把模型整体抬高/压低几米 。
这在小范围、高程误差均匀时够用；一旦地形起伏大、模型底面也不平，整体平移就治不好局部穿模。
更稳的思路是：

先找出「地形相对模型底部突出」的那些区域；
只把这些区域的地形，压到模型底附近；
边缘做过渡，避免出现刀切一样的台阶。
本文分享的就是这条链路：
交叉检测 → 生成压平面 → GPU 地形压平。

一句话理解问题

把地形想成一张弹性橡胶垫，把 3D Tiles 想成放在垫子上的积木。

穿模 = 垫子某处鼓得太高，把积木「顶穿」了 。

我们要做的不是把整张垫子压扁，而是：

找到鼓包位置，只把鼓包按下去，按到积木底面附近，边缘再缓缓过渡回原地形。

整体流程（先看地图）

text 复制代码

加载 3D Tiles + 地形
        │
        ▼
① 得到模型水平覆盖（脚印 / footprint）
        │
        ▼
② 在覆盖范围内，逐格比对：
   地形高程  vs  模型表面/底部高程
        │
        ▼
③ 地形高出模型超过阈值 → 记为「突出区」
        │
        ▼
④ 把突出区轮廓交给地形着色器
        │
        ▼
⑤ GPU 把对应地形高度压到目标高程（带过渡）

可以记成两步 API：

ts 复制代码

await flatten.detect();       // 找出要挖的地方
await flatten.apply();        // 真正压平
// 或一键
await flatten.detectAndApply();

为什么不能只靠「模型整体抬高」

做法	优点	缺点
改 `modelMatrix` 整体抬高	实现简单	全局一刀切，起伏地形仍会局部穿模
改地形源数据（离线重切）	一劳永逸	周期长、多模型难复用
运行时检测 + GPU 压平	按区域处理、可调参、可撤销	要算网格、吃一点性能
如果产品里经常换模型、换区域，运行时方案更适合调试和交付。

检测：怎么知道「哪里地形太高」

核心不是拍脑袋选一块多边形，而是用数据说话。

1）先拿到模型覆盖范围

对每个水平采样点，判断它是否落在 3D Tiles 覆盖下。常见两条路径：

快速路径（优先）

解析 tileset 根/子节点的 b3dm / glb 网格，在 Worker 里做水平投影栅格化。

优点：不依赖主场景把所有瓦片刷完，速度快。

兜底路径

快速路径失败时（复杂结构、压缩格式等），用离屏正交相机渲染模型，从像素/深度里读覆盖与高程。

工程经验：很多 CesiumLab 导出的模型，根节点没有 mesh，真正内容在子 NoLod_*.glb 里。

只解析 root content 会误判「没模型」------要递归收集子 tile。

2）再和地形比高低

在覆盖网格上：

读该格的模型高程（更贴近「底面/表面」）；
用 sampleTerrainMostDetailed 读该格的地形高程；
若 地形高 − 模型高 > 阈值，判定为突出。
阈值（heightThresholdMeters）可以理解为「允许的误差带」。
设成 0 更严格，设成 0.1~0.5 可以过滤噪声。

3）内缩一下，少误伤边缘

模型外轮廓附近，采样噪声更大，也更容易把「正常坡地」算进去。

所以通常会做 boundaryInset（检测内缩） ：从覆盖边缘往里缩几米再比对。

直观效果：

少挖一点边缘，结果更稳。

4）输出什么？

检测结果不是一张截图，而是一组可用于压平的几何：

突出区多边形（footprints）；
每块对应的目标高程（可以不同块不同高度）；
挖深、面积等统计信息（方便 GUI / 日志）。
有了这些，压平阶段就不用再猜「挖哪里」。

压平：为什么放在 GPU 做

如果用 Entity 挖洞、或者每帧 CPU 改地形 mesh，成本和闪烁都难控。

更合适的做法是：

把 footprint 做成一张/一组 mask（带边缘过渡）；
在地形材质/着色器里注入：
最终高度 = mix(原地形高, 目标高, mask)；
过渡带用距离场渐变，避免硬边。
用户看到的是：
模型底下的山被「按」下去了，周围还连着原来的地形。
并且可以：

多块同时压；
每块目标高不同；
remove() 一键撤销。