ArcGIS Enterprise 三维GIS

解析Esri WebScene

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2018-04-18

前言

WebScene是符号化的3D地理空间内容，可以用于在直观的交互式3D环境中显示并分析地理信息。相对于传统的Geodatabase或者其他栅格，模型数据而言，更加利于分享和多平台显示。
示例如下：（新版CSDN好像嵌入不了网页了，大家可以自己嵌入在前端展示，或者浏览代码中的链接。）
https://arcg.is/0bbK45

<iframe width="500" height="400" frameborder="0" scrolling="no" allowfullscreen src="<https://arcg.is/0bbK45%26gt%3B ... gt%3B

那么它究竟包括哪些内容呢？

从界面来看，大体上包括，Layer，Basemap，Ground，Slides(Presentation)
其实如果想知道更具体的内容，需要看WebScene的spec了。

WebScene spec

链接：https://developers.arcgis.com/web-scene-specification/
里面主要列举了WebScene可以包含的图层格式，底图的定义方法等，如果需要解析WebScene的JSON的话，有一定的参考意义。

operationalLayers

Basemap

关于Basemap的JSON例子：

{

  "baseMap": {

    "baseMapLayers": [

      {

        "id": "World_Imagery_5014",

        "title": "World Imagery",

        "layerType": "ArcGISTiledMapServiceLayer",

        "opacity": 1,

        "visibility": true,

        "url": "http://services.arcgisonline.c ... ot%3B

      },

      {

        "id": "World_Boundaries_and_Places_9730",

        "title": "World Boundaries and Places",

        "layerType": "ArcGISTiledMapServiceLayer",

        "isReference": true,

        "visibility": true,

        "url": "http://services.arcgisonline.c ... ot%3B

      }

    ],

    "title": "Imagery with Labels"

  }

}

使用ground.layers来表示elevationLayers

Presentation

就是幻灯片和幻灯片的表现了。
举个例子：

{

  "presentation": {

    "slides": [

      {

        "id": "slide_1",

        "title": {

          "text": "Slide 1"

        },

        "thumbnail": {

          "url": "data:image/jpeg;base64,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"

        },

        "description": {

          "text": "Slide description"

        },

        "baseMap": {

          "id": "basemap_3",

          "title": "Light Gray Canvas",

          "baseMapLayers": [

            {

              "url": "http://services.arcgisonline.c ... ot%3B,

              "layerType": "ArcGISTiledMapServiceLayer",

              "isReference": false,

              "title": "World Light Gray Canvas Base",

              "id": "World_Light_Gray_Base_1486"

            },

            {

              "url": "http://services.arcgisonline.c ... ot%3B,

              "layerType": "ArcGISTiledMapServiceLayer",

              "isReference": true,

              "title": "World Light Gray Reference",

              "id": "World_Light_Gray_Reference_1486"

            }

          ]

        },

        "viewpoint": {

          "scale": 294288.68889219884,

          "targetGeometry": {

            "xmin": -6699655.673599025,

            "ymin": 2095589.1288518738,

            "xmax": -6233038.83376736,

            "ymax": 2562322.7919495814,

            "spatialReference": {

              "wkid": 102100

            }

          },

          "camera": {

            "position": {

              "x": -6409183.940944876,

              "y": 1696072.3376810949,

              "z": 140179.151083461,

              "spatialReference": {

                "wkid": 102100

              }

            },

            "heading": -11.142703441074717,

            "tilt": 74.27611784201275

          }

        },

        "visibleLayers": [

          {

            "id": "layerSphere"

          }

        ],

        "environment": {

          "lighting": {

            "datetime": 1426420800000,

            "directShadows": true

          }

        }

      }

    ]

  }

}

ArcGIS API for Python中的WebScene

我在这篇文章中介绍了ArcGIS API for Python：我的Python学习笔记(5): ArcGIS API for Python。以下为截图：

在ArcGIS API for Python中，Online和Portal中大部分的对象都属于Item，所以使用通用的content.get(itemId)的方式就可以获取到这个WebScene的对象，然后就可以查询其中的属性和调用API提供的各种方法。
Item本身从dict继承，是从POST请求返回的JSON格式WebScene而构建的:

self.con.post('content/items/' + itemid, self._postdata())

所以可以直接使用字典的方式查询id，extent等各种属性。
下面来进行简单的代码分析：
安装了包之后，可以从这个目录找到代码，我使用的是anaconda，env的名字是py35，所以路径如下，大家可以自行更改查找，或者使用pycharm和F12功能（设置为VS快捷键模式）
C:\Anaconda3\envs\py35\Lib\site-packages\arcgis-1.3.0-py3.5.egg\arcgis\gis\_init__.py

def get(self, itemid):

    """ Returns the item object for the specified itemid.





    =======================    =============================================================

    **Argument**               **Description**

    -----------------------    -------------------------------------------------------------

    itemid                     Required string. The item identifier.

    =======================    =============================================================



    :return:

        The item object if the item is found, None if the item is not found.

    """

    try:

        item = self._portal.get_item(itemid)

    except RuntimeError as re:

        if re.args[0].__contains__("Item does not exist or is inaccessible"):

            return None

        else:

            raise re



    if item is not None:

        return Item(self._gis, itemid, item)

    return None

大致画一个相关类图：

ArcGIS API for JavaScript中的Webscene

具体可以参考：https://developers.arcgis.com/javascript/latest/api-reference/esri-WebScene.html
由于WebScene很多内容都来自于Zurich R&D Center，所以JS API里面对WebScene的描述应该是最全面的了。
使用起来也很简单：

var scene = new WebScene({

  // autocasts as esri/portal/PortalItem

  portalItem: {

    id: "affa021c51944b5694132b2d61fe1057"  // ID of the WebScene on arcgis.com

  }

});



var view = new SceneView({

  map: scene,  // The WebScene instance created above

  container: "viewDiv"

});



scene.when(function() {

  // All layers and the basemap have been created

});

view.when(function() {

  // All layer and basemap resources have been loaded and are ready to be displayed

});

更多细节大家还是慢慢啃官方API-Reference吧。
照例还是画一个简图，就是做参考用，不要在意细节。

WebScene的RESTful服务endpoint

WebScene

POST如下URL来获取json:

https://www.arcgis.com/sharing/rest/content/items/91b46c2b162c48dba264b2190e1dbcff/data?f=json

可以看到数据主要分为，operationalLayers, baseMap, ground三类，展示效果有presentation，里面会引用上面各种图层的id。

SceneService

说到这里，就顺便说下SceneService的内容吧，毕竟是WebScene中最炫的数据格式。
首先，还是要看i3s-spec
https://github.com/Esri/i3s-spec
以这个WebScene为例（新版CSDN好像嵌入不了网页了，大家可以自己嵌入在前端展示，或者浏览代码中的链接。）
sf_small

<iframe width="500" height="400" frameborder="0" scrolling="no" allowfullscreen src="<http://www.arcgis.com/home/web ... 72925,37.78671683,344.267;286.649,63.16&ui=min>"></iframe>

它的sceneLayerURL是
https://tiles.arcgis.com/tiles/lVkj5PBOw7tRmIPU/arcgis/rest/services/sf_small/SceneServer
从layers属性可以看出，这个service中只包含一个图层，id为0，然后我们就可以在后面加上layers/0来访问该图层。
从https://tiles.arcgis.com/tiles/lVkj5PBOw7tRmIPU/arcgis/rest/services/sf_small/SceneServer/layers/0
中我们大致可以知道数据的范围，高程参数，纹理，属性等信息，也可以从rootNode字段找到根节点是root。
然后就可以使用
https://tiles.arcgis.com/tiles/lVkj5PBOw7tRmIPU/arcgis/rest/services/sf_small/SceneServer/layers/0/nodes/root
来看service中根节点的信息了。
然后可以遍历各个字段，找找这个节点是否有feature，geometry，texture等信息。
如果需要找feature信息，就可以在后面加features/0,
geometry的二进制信息，在后面加geometries/0,
纹理信息:
https://tiles.arcgis.com/tiles/lVkj5PBOw7tRmIPU/arcgis/rest/services/sf_small/SceneServer/layers/0/nodes/1/textures/0_0
中间细节很多，如果感兴趣的话，可以在博客下面留言，我会看大家的反馈，对各个部分进行更新。

总结

本博客，从数据标准，Python，Javascript API中使用，RESTful服务endpoint等方面介绍了WebScene，时间关系，不能做一个详尽的讲解。
与本博客相关博客：