基于Docker使用CTB生成地形切片并加载

1. 引言

CTB（Cesium Terrain Builder）是一个用于地形切片的C++编写的命令行工具

GitHub地址为：GitHub - geo-data/cesium-terrain-builder: A C++ library and associated command line tools designed to create terrain tiles for use in the Cesium JavaScript library

目前CTB没有发布编译好的版本，需要使用者自己安装GDAL然后使用CMake编译，手动编译可以参考：

CTB的README的说明中说到CTB有Docker的镜像，可以直接使用，镜像地址为：

homme/cesium-terrain-builder - Docker Image | Docker Hub

另外，CTB的README的说明中说到有镜像提供了预览Cesium地形切片的便捷服务，其地址为：

geodata/cesium-terrain-server - Docker Image | Docker Hub

因为这个镜像文件中存在错误，需要自己手动修改，但同时需要这个镜像里面提供的layer.json（CTB镜像没有生成）

后续将不选择这个官方提供的镜像以避免这些问题

本文描述基于Docker的方式使用CTB生成地形切片并加载

2. 切片并加载

下载CTB镜像：

docker pull homme/cesium-terrain-builder

笔者的数据目录为：E:\tmp\docker\rasters\ASTER_GDEM_V2_30m.tif，切片结果放置目录为：E:\tmp\docker\tilesets\terrain\test（需要手动建立目录）

数据下载自：http://www.arctiler.com/datacenter/data/DEM样例数据.rar

根据说明文档：geodata/cesium-terrain-server - Docker Image | Docker Hub，进行镜像的启动与切片：

docker run -v E:\tmp\docker\:/data homme/cesium-terrain-builder  ctb-tile --output-dir /data/tilesets/terrain/test /data/rasters/ASTER_GDEM_V2_30m.tif

根据说明文档和issue：Error in Docker image? · Issue #8 · geo-data/cesium-terrain-server · GitHub，启动地形服务：

docker run -p 8080:8000 -v E:\tmp\docker\tilesets\terrain:/data/tilesets/terrain  geodata/cesium-terrain-server

编写地形加载代码：

<!DOCTYPE html>

<html lang="en">

<head>

    <meta charset="UTF-8">

    <meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="IE=edge">

    <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">

    <title>Document</title>

    <style>

        html,

        body,

        #cesiumContainer {

            width: 100%;

            height: 100%;

            margin: 0;

            padding: 0;

            overflow: hidden;

        }

    </style>

    <!-- Include the CesiumJS JavaScript and CSS files -->

    <script src="https://cesium.com/downloads/cesiumjs/releases/1.101/Build/Cesium/Cesium.js"></script>

    <link href="https://cesium.com/downloads/cesiumjs/releases/1.101/Build/Cesium/Widgets/widgets.css" rel="stylesheet">

</head>

<body>

    <div id="cesiumContainer"></div>

    <script>

        Cesium.Ion.defaultAccessToken = 'eyJhbGciOiJIUzI1NiIsInR5cCI6IkpXVCJ9.eyJqdGkiOiJlMTk4ZTYyNy00MjkxLTRmZWYtOTg1MS0wOThjM2YzMzIzYzEiLCJpZCI6NzEyMSwic2NvcGVzIjpbImFzciIsImdjIl0sImlhdCI6MTU0ODMxNzI5OX0.rKV8Ldl_bgR3lVvNsbHhTX62j8JH8ADCIWAwk7tXpr8';

        const viewer = new Cesium.Viewer('cesiumContainer');

        var terrainProvider = new Cesium.CesiumTerrainProvider({

            url: 'http://localhost:8080/tilesets/test'

        });

        viewer.scene.terrainProvider = terrainProvider;

        viewer.camera.flyTo({

            destination: Cesium.Cartesian3.fromDegrees(107.6178, 33.9498, 2500)

        });

    </script>

</body>

</html>

3. 一些改进

3.1 容器复用

上述的切片命令：

docker run -v E:\tmp\docker\:/data homme/cesium-terrain-builder  ctb-tile --output-dir /data/tilesets/terrain/test /data/rasters/ASTER_GDEM_V2_30m.tif

该命令每次都要创建一个容器，略显累赘

在笔者电脑上，创建过的容器难以复用，很难启动，启动后很快就关闭了

笔者参考：Cesium-terrain-builder（CTB）在Centos7中安装并生成地形数据_tiger-hcx的博客-CSDN博客，以下这个命令创建的容器可以复用：

docker run -v E:\tmp\docker\:/data -t -i homme/cesium-terrain-builder bash

创建该容器后，进入这个容器输入CTB指令即可

3.2 layer.json

layer.json是地形切片的元数据文件，然而上述CTB并没有生成这个文件，参考：

以下版本的CTB和CTB docker解决了这个问题：

对应的CTB镜像地址为：tumgis/ctb-quantized-mesh - Docker Image | Docker Hub

下载这个镜像：

docker pull tumgis/ctb-quantized-mesh

在容器内创建地形切片：

ctb-tile --output-dir /data/tilesets/terrain/test /data/rasters/ASTER_GDEM_V2_30m.tif

在容器内创建layer.json：

 ctb-tile --output-dir /data/tilesets/terrain/test -l /data/rasters/ASTER_GDEM_V2_30m.tif

最后结果的目录形式如下：

test/

|-- 0

|-- 1

|-- 2

|-- 3

|-- 4

|-- 5

|-- 6

|-- 7

|-- 8

|-- 9

|-- 10

|-- 11

|-- 12

|-- 13

|-- 14

|-- layer.json

由于拥有了layer.json，直接加载文件是否可行呢？答案是不行

参考：Can not add the terrain data in cesium · Issue #96 · geo-data/cesium-terrain-builder · GitHub

可以推测是切片数据（.terrain）使用了gzip压缩格式，而浏览器并没有解压缩来解析

只需在响应头中设置压缩格式为gzip即可

笔者这里参考：Can not add the terrain data in cesium · Issue #96 · geo-data/cesium-terrain-builder · GitHub，使用Nginx，配置nginx.conf文件，设置响应头：

location ~* .terrain$ {

    add_header Content-Encoding "gzip";

    add_header Content-Type "application/octet-stream";

}

4. 参考资料

[1]GitHub - geo-data/cesium-terrain-builder: A C++ library and associated command line tools designed to create terrain tiles for use in the Cesium JavaScript library

[2]Cesium 生成terrain地形数据----CTB方式及步骤_wizardjaja的博客-CSDN博客

[3]geodata/cesium-terrain-server - Docker Image | Docker Hub

[4]Error in Docker image? · Issue #8 · geo-data/cesium-terrain-server · GitHub

[5]Cesium-terrain-builder（CTB）在Centos7中安装并生成地形数据_tiger-hcx的博客-CSDN博客

[6]Layer.json is not generated with ctb-tile, should it? · Issue #73 · geo-data/cesium-terrain-builder · GitHub

[7]tumgis/ctb-quantized-mesh - Docker Image | Docker Hub

[8]GitHub - tum-gis/cesium-terrain-builder-docker: Dockerfile for the geo-data/cesium-terrain-builder app with quantized mesh support.