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3D Tiles

3D Tiles は、フォトグラメトリ、都市モデル、地形などの大規模な3Dデータセットをストリーミングするためのオープン標準です。タイルセットは詳細度の異なるタイルのツリーになっているため、ビューアーはカメラに必要なタイルだけを、ビューに必要な詳細度で読み込みます。

NASA-AMMOSの 3DTilesRendererJS は3D Tilesを読み込んでレンダリングするライブラリで、PlayCanvas用のレンダラーを含んでいます。タイルのコンテンツはエンジンのglTFパーサーで読み込まれるため、エンジンが対応しているglTF拡張はタイルでも使用でき、WebGPUとWebGL 2でレンダリングされます。

インストール​

ライブラリとエンジンをnpmからインストールします:

npm install 3d-tiles-renderer playcanvas

PlayCanvasレンダラーは 3d-tiles-renderer/playcanvas からインポートします。

タイルセットのレンダリング​

タイルセットの tileset.json のURLを指定して TilesRenderer を作成し、読み込むタイルを決めるカメラを渡して、ルートエンティティをシーンに追加し、毎フレーム更新します:

import { TilesRenderer } from '3d-tiles-renderer/playcanvas';

const tiles = new TilesRenderer('https://example.com/tileset/tileset.json', app);
tiles.setCamera(camera.camera);
app.root.addChild(tiles.group);

// カメラが移動した後、毎フレームタイルを更新する
app.on('update', () => {
tiles.update();
});

タイルは container アセットとして読み込まれ、tiles.group の下にレンダーコンポーネントを持つエンティティとして作成されます。Application には必要なものがすべて含まれています。AppBase を使うアプリケーションでは、RenderComponentSystem と、ContainerHandler および TextureHandler リソースハンドラーが必要です。

タイルセットは独自の座標系で配置されているため、tiles.group または親エンティティを移動、回転、スケールして、シーン内に配置してください。

設定​

プロパティ説明
errorTargetより詳細なタイルが代わりに読み込まれるまでに、タイルに許容されるスクリーンスペースの誤差 (ピクセル単位)。値を小さくすると、より詳細に、より多くのデータが読み込まれます。デフォルトは16です。
lruCache.minBytesSize、lruCache.maxBytesSize読み込まれたタイルのメモリ予算。デフォルトは0.3 GiBと0.4 GiBです。
fetchOptionsすべてのリクエストで fetch に渡されるオプション。mode、credentials、headers などです。
renderOptionsタイルのレンダーコンポーネントのオプション。castShadows、receiveShadows、layers などです。
assetOptionsタイルを読み込む container アセットのオプション。glTFパーサーのコールバックなどです。

フォトグラメトリのタイルは、大きなテクスチャを含むことがよくあります。メモリ予算がビューに対して小さすぎると、他のタイルのためにタイルがアンロードされ、ビューの読み込みが完了しない場合があります。そのようなタイルセットでは、対象とするデバイスのメモリを考慮しながら予算を増やしてください。

圧縮されたコンテンツ​

Draco圧縮メッシュやKTX2テクスチャを含むタイルは、タイルを読み込む前にエンジンのデコーダーを設定する必要があります。設定しないと、それらのタイルは読み込みに失敗します:

import { basisInitialize, dracoInitialize } from 'playcanvas';

dracoInitialize({
jsUrl: 'wasm/draco/draco.wasm.js',
wasmUrl: 'wasm/draco/draco.wasm.wasm'
});

basisInitialize({
glueUrl: 'wasm/basis/basis.wasm.js',
wasmUrl: 'wasm/basis/basis.wasm.wasm',
fallbackUrl: 'wasm/basis/basis.js'
});

デコーダーは playcanvas npmパッケージには含まれていません。エンジンのリポジトリの examples/assets/wasm にあります。

読み込まれたタイルのカスタマイズ​

レンダラーは動作に応じてイベントを発行します。load-model イベントは、タイルが読み込まれるたびに、そのコンテンツ用に作成されたエンティティとともに発行されるため、マテリアルを変更できます。たとえばフォトグラメトリのタイルは通常アンリットで、色はエミッシブマップに入っています。ライティングを適用して影も受けるようにするには、色をディフューズマップに移します:

tiles.on('load-model', ({ scene }) => {
for (const render of scene.findComponents('render')) {
for (const meshInstance of render.meshInstances) {
const material = meshInstance.material;
material.diffuseMap = material.emissiveMap;
material.emissiveMap = null;
material.emissive.set(0, 0, 0);
material.useLighting = true;
material.update();
}
}
});

イベントは on と off、または addEventListener と removeEventListener で購読できます。

プラグイン​

プラグインはレンダラーを拡張します。たとえば、タイルサービスでの認証や、タイルセットの機能への対応を追加します。registerPlugin で登録します:

tiles.registerPlugin(plugin);

3d-tiles-renderer/core/plugins にある、エンジンに依存しないライブラリのプラグインは、PlayCanvasレンダラーで動作します。プラグインは、レンダラーがタイルセットを読み込む間に呼び出すフックを持つ、単純なオブジェクトにすることもできます。下のHelsinkiのサンプルは、この方法でタイルセットを調整しています。

制限事項​

  • 対応しているタイルのコンテンツは、glTF、GLB、B3DMのみです。
  • 対応しているバウンディングボリュームは box と sphere のみです。region ボリュームしか持たないタイルは表示されません。
  • エンジンのトランスフォームは32ビットのため、地球上に配置され、原点から数百万メートル離れた座標を持つタイルセットは、正確にレンダリングされません。そのようなタイルセットは、エンジンに渡す前に倍精度で原点近くに配置し直す必要があります。Helsinkiのサンプルは、プラグインでこれを行っています。
  • タイルに対するレイキャストには対応していません。

サンプル​

Mars 3D Tiles
Helsinki 3D Tiles