3DTiles是一种用于在WebGL环境中渲染大规模三维地理数据的规范，它允许开发者将复杂的三维数据以高效的方式传输、存储和呈现。而PNTS格式则是3DTiles规范中用于存储点云数据的格式之一。在本文中，我们将探讨3DTiles和PNTS的基本原理以及它们如何用于处理三维地理数据。

3DTiles的基本原理

3DTiles规范是由OGC（Open Geospatial Consortium）组织制定的一种用于在WebGL环境中高效地呈现大规模三维地理数据的规范。它的核心思想是将三维数据分层组织，以便在不同的层级上呈现不同的细节。这样可以在保证数据传输和渲染效率的同时，提供更好的用户体验。

具体来说，3DTiles规范将三维数据组织成一系列瓦片（Tile），每个瓦片表示一个矩形区域内的三维数据。这些瓦片按照层级（Level of Detail，简称LOD）进行划分，每个层级的瓦片包含的数据量和精度都不同。例如，在最高层级的瓦片中，每个像素都可能对应于一个三维模型中的一个面，而在最低层级的瓦片中，每个像素只对应于一个三维模型中的一个点。

为了实现高效的数据传输和渲染，3DTiles规范使用了一些特定的技术，包括：

• 预计算：在将数据传输到客户端之前，3DTiles会预先计算出每个瓦片的几何形状、纹理、法线等信息，并将其保存为二进制格式，以便在客户端上快速加载和渲染。
• 级别管理：3DTiles规范允许开发者灵活地设置每个瓦片的层级和精度，以便根据数据的大小和复杂度来平衡数据传输和渲染速度。
• 瓦片可见性检测：为了进一步优化渲染速度，3DTiles规范使用了瓦片可见性检测技术，即只渲染当前视角下可见的瓦片。

PNTS格式的基本原理

PNTS是3DTiles规范中用于存储点云数据的格式之一。它基于二进制格式，并使用了一些特定的技术来实现高效的点云数据存储和传输。

具体来说，PNTS

格式包含以下内容：

• 一个头部（Header）部分，用于描述点云数据的基本信息，如点云的数量、坐标系、数据类型等。
• 一个点云数据（Point Data）部分，用于存储点云的坐标信息、颜色信息等。

PNTS格式的主要特点是高效、紧凑和可扩展。与其他点云数据格式相比，它的数据存储和传输效率更高，可以减少网络传输的时间和带宽消耗。同时，它还可以支持更多种类的点云数据，包括有颜色信息、纹理信息、法线信息等。

3DTiles中使用PNTS格式的优势

在3DTiles规范中，使用PNTS格式存储点云数据具有以下优势：

• 高效：由于PNTS格式采用了二进制格式存储数据，因此可以大大减少数据传输的时间和带宽消耗。此外，PNTS格式还可以使用压缩算法，进一步减小数据的大小。
• 紧凑：PNTS格式使用了紧凑的数据结构，可以将点云数据存储在较小的空间中，从而节省存储空间和带宽。
• 可扩展：PNTS格式可以支持更多种类的点云数据，包括有颜色信息、纹理信息、法线信息等。这使得3DTiles可以处理更复杂的三维地理数据，提供更好的用户体验。

此外，3DTiles还可以与其他数据格式和技术进行结合，如B3DM、GLTF、CesiumJS等，以实现更多的功能和效果。

结论

3DTiles和PNTS是用于处理大规模三维地理数据的重要技术。它们采用了分层组织、预计算、瓦片可见性检测等技术，以实现高效的数据传输和渲染。在其中，PNTS格式用于存储点云数据，具有高效、紧凑、可扩展等优点，可以为3DTiles提供更好的处理能力。未来，这些技术将继续发展，为处理更复杂的三维地理数据提供更多的可能性。

pnts二进制数据编写规范

二进制数据的的Layout

其中pnts的二进制文件长度必须与8字节对齐。

 

pnts二进制文件中的Feature Table与Batch Table 也需满足自己的对齐规范。

其中 Feature Table 总长度也需满足8 字节对齐规范

其中 Batch Table 总长度也需满足8 字节对齐规范

 

pnts的格式介绍官方地址：

3d-tiles/README.md at main · CesiumGS/3d-tiles · GitHub