大家好，我是日拱一卒的攻城师不浪，致力于前沿科技探索，摸索小而美的工作室。
前言
一直以来，Cesium的渲染效果一直令人诟病，这也与官方团队的方向侧重点有关，不过随着产品逐渐趋于稳定，官方也在不断的向更好的效果推进。
为了提升Web端Cesium应用的视觉效果，我们在最近的CesiumJS版本中对glTF渲染进行了关键更新，包括改进了glTF的**物理基渲染（PBR）**材质模型和色调映射。
我们专注于提升glTF和3D Tiles的初始视觉效果，特别是在多种材质类型的可视化中，这对数字化表示很重要。
我们的目标不仅是呈现美观的图像，更重要的是提升用户对复杂三维地理空间场景的理解。
此外，我们致力于确保模型在glTF和3D Tiles生态系统中的一致性，这对于跨平台和产品的数据可移植性至关重要。
技术概述
在像CesiumJS这样的Web环境中，实现视觉质量、性能和准确性的平衡具有独特的挑战。
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浏览器限制：与Unreal Engine或Unity等原生应用不同，CesiumJS在浏览器中运行。这限制了我们对
图形处理和内存使用优化的控制。 -
运行时数据流：在像CesiumJS这样的地理空间应用中，数据在运行时被
流式传输，而不是由设计师预先构建包含详细光照信息的关卡。由于需要在运行时进行动态调整和计算，性能至关重要。 -
可扩展性和精度：CesiumJS旨在处理从
毫米级精度到全球范围的数据，以及从地下视角到外太空视图。确定默认参数而不损失细节或性能是一个难题。
在提升视觉质量的过程中，我们广泛使用的glTF格式是一大优势。CesiumJS渲染使用.gltf或.glb文件的模型，以及直接链接到.gltf或.glb文件的3D Tiles。
利用glTF生态系统为我们提供了基础工具，特别是丰富的示例模型库和开源参考实现，例如Khronos提供的
【glTF-Sample-Viewer】：github.com/KhronosGrou…
中的PBR着色器。
解析来我们讨论下PBR材质模型和色调映射的改进对CesiumJS中glTF渲染的影响。
PBR材质模型的改进
glTF 2.0引入了**物理基渲染（PBR）**作为核心功能，允许使用一组简单的标准参数来模拟现实世界的光照交互、材质和表面属性。
通过PBR，开发者或艺术家无需了解渲染管线或着色器即可构建在光照条件、反射和阴影下准确响应的材质。
我们对CesiumJS中物理基材质的反射属性进行了关键修复和更新。
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将**双向反射分布函数（BRDF）**从
Schlick-Smith近似模型更新为基于微表面的模型，产生更符合物理的结果。 -
添加了漫反射光的近似多次散射和反射率修正，确保当光在表面散射或反射时更好地遵守能量守恒。
这些更新使模型看起来更加明亮鲜艳，因为我们之前收到glTF模型渲染过暗的反馈。此外，这些更新大大改善了CesiumJS中最近实现的glTF PBR Next扩展的外观：KHR_materials_specular、KHR_materials_anisotropy和KHR_materials_clearcoat。
Khronos PBR中性色调映射器
色调映射在PBR渲染过程中作为最后一步起到关键作用。它们是将PBR输出（即线性值，近似真实世界光能，可能远超显示器能够显示的范围）缩小到较小设备输出范围的函数。
在之前的版本中，CesiumJS使用ACES色调映射模型，这是一种电影行业标准，但有时会导致模型显得色彩饱和度降低、暗淡无光。
现在，我们已经将默认的色调映射器替换为Khronos标准的PBR中性色调映射器。这意味着在glTF生态系统中，色彩表现将更加一致，这对于需要准确色彩表现的电子商务供应商尤为重要。
这个新的色调映射器扩大了显示颜色的色域，特别是在许多模型中，它帮助提亮了颜色并略微增加了饱和度。
结论
随着我们继续提升CesiumJS的视觉能力，对PBR材质模型的改进以及引入Khronos PBR中性色调映射器，已经大大提高了浏览器端的渲染质量。
这些更新增强了场景的逼真性和一致性，解决了用户关于模型过暗的反馈，并与glTF生态系统的标准更加接近。
有需要进
可视化&Webgis交流群可以加我：brown_7778（备注来意）。
