Cesium 源码解析 Model（一）中主要介绍了数据的前期准备工作，也就是数据下载完成（解析gltf，解析json和二进制数据，查看数据是否完整，如果有使用url的资源就去下载，这个不包括纹理的下载），对于数据的处理过程，需要根据this._state === ModelState.LOADING的状态确定下面的步骤：
代码如下：
Model.prototype.update = function (frameState) {
......
// 正在加载
if (this._state === ModelState.LOADING) {
// Transition from LOADING -> LOADED once resources are downloaded and created.
// Textures may continue to stream in while in the LOADED state.
// 下载并创建资源后，从加载转换到加载。在加载状态下，纹理可能会继续流入。
// 没有正在下载的外部buffer数据了，数据都已经下载完了
if (loadResources.pendingBufferLoads === 0) {
// 没有初始化
if (!loadResources.initialized) {
// 生成动态一张纹理brdf的纹理
frameState.brdfLutGenerator.update(frameState);
// 检查gltf的扩展cesium中是否都支持（不支持投递异常，日志中体现），虽然cesium支持但是浏览器不一定支持
ModelUtility.checkSupportedExtensions(
this.extensionsRequired,
supportsWebP
);
// 更新前向轴
ModelUtility.updateForwardAxis(this);
// glTF pipeline updates, not needed if loading from cache
// 是否定义了数据源版本
if (!defined(this.gltf.extras.sourceVersion)) {
var gltf = this.gltf;
// Add the original version so it remains cached
// 添加原始版本到缓存状态
gltf.extras.sourceVersion = ModelUtility.getAssetVersion(gltf);
// 定义了扩展KHR_techniques_webgl(内部包含自定义glsl等)
gltf.extras.sourceKHRTechniquesWebGL = defined(
ModelUtility.getUsedExtensions(gltf).KHR_techniques_webgl // 定义了KHR_techniques_webgl扩展
);
// 版本
this._sourceVersion = gltf.extras.sourceVersion;
// 扩展KHR_techniques_webgl是否定义
this._sourceKHRTechniquesWebGL = gltf.extras.sourceKHRTechniquesWebGL;
// 应该是将gltf1.0版本的数据改成2.0的数据, 为了支持1.0中的technique在2.0中使用了KHR_techniques_webgl扩展
updateVersion(gltf);
// 为gltf中各个属性添加默认值（buffer、material等）
addDefaults(gltf);
// glsl中是否添加批次表片段
var options = {
addBatchIdToGeneratedShaders: this._addBatchIdToGeneratedShaders,
};
// 处理KHR_materials_common扩展，扩展的所有的材质相信息，扩展的gltf的默认参数设置、shader片段拼接
processModelMaterialsCommon(gltf, options);
// 处理pbr材质
processPbrMaterials(gltf, options);
}
// gltf版本
this._sourceVersion = this.gltf.extras.sourceVersion;
// 原始的glsl、uniform、attribute相关信息，与处理过的gltf.sourceKHRTechniquesWebGL信息不同
this._sourceKHRTechniquesWebGL = this.gltf.extras.sourceKHRTechniquesWebGL;
// Skip dequantizing in the shader if not encoded
// 如果未编码，则跳过着色器中的解码
this._dequantizeInShader =
this._dequantizeInShader && DracoLoader.hasExtension(this);
// We do this after to make sure that the ids don't change
// 之后我们会这样做，以确保ID不会更改
// 将buffer添加到gpu资源中, 存入ModelLoadResources
addBuffersToLoadResources(this);
// 解析骨骼动画关节
parseArticulations(this);
// 将gltf中的Techniques拷贝到model的成员变量中，
parseTechniques(this);
// 不是从缓存中加载（缓存中是已经解析过的数据，不用再处理了）
if (!this._loadRendererResourcesFromCache) {
// 解析bufferviewid，顶点、索引数据, 存入ModelLoadResources
parseBufferViews(this);
// 着色器shaderid, 存入ModelLoadResources
parseShaders(this);
// 着色程序programid, 存入ModelLoadResources
parsePrograms(this);
// 纹理id, 存入ModelLoadResources
parseTextures(this, context, supportsWebP);
}
parseMaterials(this); // 解析材质（包含了真实的运行时数据存储）
parseMeshes(this); // 解析网格（包含了真实的运行时数据存储）
parseNodes(this); // 解析节点（包含了真实的运行时数据存储）
// Start draco decoding // 解析draco编码的二进制数据
DracoLoader.parse(this, context);
// 初始化完成
loadResources.initialized = true; // 资源部初始化完成
}
// 解码未完成
if (!loadResources.finishedDecoding()) {
// 解码模型
DracoLoader.decodeModel(this, context).otherwise(
ModelUtility.getFailedLoadFunction(this, "model", this.basePath)
);
}
// 解码完成，资源还没解析完成
if (loadResources.finishedDecoding() && !loadResources.resourcesParsed) {
// 计算包围球
this._boundingSphere = ModelUtility.computeBoundingSphere(this);
// 包围球半径
this._initialRadius = this._boundingSphere.radius;
// 如果设置了cacheKey，缓存解码后的数据
DracoLoader.cacheDataForModel(this);
// 解析完成
loadResources.resourcesParsed = true;
}
// 解析完成、外部链接的shader代码下载完成
if (
loadResources.resourcesParsed &&
loadResources.pendingShaderLoads === 0
) {
// 显示外轮廓线
if (this.showOutline) {
// 轮廓线是一个扩展选项，是cesium定义的，模型生成的轮廓线的数据？？？
ModelOutlineLoader.outlinePrimitives(this);
}
// 创建gpu资源
createResources(this, frameState);
}
}
if (
loadResources.finished() || // 资源加载完成或者纹理逐渐加载
(incrementallyLoadTextures &&
loadResources.finishedEverythingButTextureCreation()) // 除了纹理之外的所有数据都处理完了
) {
// 模型装载完成（之后完成才能渲染）
this._state = ModelState.LOADED;
justLoaded = true;
}
}
......
};过程步骤如下：
1、this._state === ModelState.LOADING指明当前的数据除了纹理都已下载完成。
2、loadResources.pendingBufferLoads === 0 说明二进制数据下载完成。
3、!loadResources.initialized 说明资源还没有初始化完成，即还没将资源存储到ModelLoadResources结构中。
4、frameState.brdfLutGenerator.update(frameState); 因为pbr需要brdf的使用的相关纹理。
5、ModelUtility.checkSupportedExtensions 用来检查cesium是否支持所有模型正在使用的扩展。当前cesium支持的扩展有：
// 所有的gltf扩展内容
ModelUtility.supportedExtensions = {
AGI_articulations: true,
CESIUM_RTC: true, // rtc中心
EXT_texture_webp: true, // webp
KHR_blend: true, // 混合
KHR_binary_glTF: true,
KHR_texture_basisu: true,
KHR_draco_mesh_compression: true, // 压缩格式
KHR_materials_common: true, // 通用材质gltf1.0版本
KHR_techniques_webgl: true, // 自定义着色器
KHR_materials_unlit: true, // 无灯光材质
KHR_materials_pbrSpecularGlossiness: true, 光泽度材质模型
KHR_texture_transform: true, // 纹理变换
WEB3D_quantized_attributes: true,
};6、ModelUtility.updateForwardAxis(this); 主要是gltf1.0、2.0中定义的模型前向轴的方向不同，1.0对应的是model._gltfForwardAxis = Axis.X;
7、下面的代码是将gltf2.0之前的格式转换成一种自定义的格式，目的是能统一处理。
// 是否定义了数据源版本
if (!defined(this.gltf.extras.sourceVersion)) {
var gltf = this.gltf;
// Add the original version so it remains cached
// 添加原始版本到缓存状态
gltf.extras.sourceVersion = ModelUtility.getAssetVersion(gltf);
// 定义了扩展KHR_techniques_webgl(内部包含自定义glsl等)
gltf.extras.sourceKHRTechniquesWebGL = defined(
ModelUtility.getUsedExtensions(gltf).KHR_techniques_webgl // 定义了KHR_techniques_webgl扩展
);
// 版本
this._sourceVersion = gltf.extras.sourceVersion;
// 扩展KHR_techniques_webgl是否定义
this._sourceKHRTechniquesWebGL = gltf.extras.sourceKHRTechniquesWebGL;
// 应该是将gltf1.0版本的数据改成2.0的数据, 为了支持1.0中的technique在2.0中使用了KHR_techniques_webgl扩展
updateVersion(gltf);
// 为gltf中各个属性添加默认值（buffer、material等）
addDefaults(gltf);
// glsl中是否添加批次表片段
var options = {
addBatchIdToGeneratedShaders: this._addBatchIdToGeneratedShaders,
};
// 处理KHR_materials_common扩展，扩展的所有的材质相信息，扩展的gltf的默认参数设置、shader片段拼接
processModelMaterialsCommon(gltf, options);
// 处理pbr材质
processPbrMaterials(gltf, options);
}8、updateVersion(gltf);中将2.0之前的格式转换成一种兼容格式,代码如下：
// 应该是将gltf1.0版本的数据改成2.0的数据
function updateVersion(gltf, options) {
options = defaultValue(options, defaultValue.EMPTY_OBJECT);
const targetVersion = options.targetVersion;
// 版本
let version = gltf.version;
// 如果asset存在就使用，不存在就设置1.0
gltf.asset = defaultValue(gltf.asset, {
version: "1.0",
});
// 设置版本
gltf.asset.version = defaultValue(gltf.asset.version, "1.0");
version = defaultValue(version, gltf.asset.version).toString();
// Invalid version
if (!Object.prototype.hasOwnProperty.call(updateFunctions, version)) {
// Try truncating trailing version numbers, could be a number as well if it is 0.8
if (defined(version)) {
version = version.substring(0, 3);
}
// Default to 1.0 if it cannot be determined
if (!Object.prototype.hasOwnProperty.call(updateFunctions, version)) {
version = "1.0";
}
}
// 根据gltf的版本获取更新函数（跟新1.0到2.0）
let updateFunction = updateFunctions[version];
// 需要gltf版本转换，通过函数进行转换
while (defined(updateFunction)) {
if (version === targetVersion) {
break;
}
updateFunction(gltf, options);
version = gltf.asset.version;
updateFunction = updateFunctions[version];
}
return gltf;
}其中let updateFunction = updateFunctions[version];是查找转换函数：
// gltf的版本处理函数
const updateFunctions = {
0.8: glTF08to10, // 0.8转换成1.0的过程
"1.0": glTF10to20, // 1.0转换成2.0的过程
"2.0": undefined, // 如果默认是2.0就不用在转换了
};
对于gltf1.0、gltf2.0的规范：
可以看出，1.0是用json对象的方式建立索引，2.0是使用json数组的方式建立索引，json字符串的大小会减少很多。
9、addDefaults(gltf);主要是对于gltf中不完整的数据（某些缺省了）进行完善（填充完整）。
function addDefaults(gltf) {
// 遍历访问器
ForEach.accessor(gltf, function (accessor) {
if (defined(accessor.bufferView)) {
// 设置默认的访问器偏移量为0
accessor.byteOffset = defaultValue(accessor.byteOffset, 0);
}
});
// 遍历bufferviews
ForEach.bufferView(gltf, function (bufferView) {
if (defined(bufferView.buffer)) {
// 设置默认的偏移量为0
bufferView.byteOffset = defaultValue(bufferView.byteOffset, 0);
}
});
// 遍历mesh
ForEach.mesh(gltf, function (mesh) {
// mesh的primitive
ForEach.meshPrimitive(mesh, function (primitive) {
// 默认绘制三角形
primitive.mode = defaultValue(primitive.mode, WebGLConstants.TRIANGLES);
// 材质未定义
if (!defined(primitive.material)) {
// 如果json中没有任何材质，材质为空数组
if (!defined(gltf.materials)) {
gltf.materials = [];
}
const defaultMaterial = {
name: "default",
};
// 材质未定义，设置mesh的材质索引为“default”
primitive.material = addToArray(gltf.materials, defaultMaterial);
}
});
});
// 遍历顶点属性数据
ForEach.accessorContainingVertexAttributeData(gltf, function (accessorId) {
// 找到属性对应的gltf中的accessor访问器
const accessor = gltf.accessors[accessorId];
// 获取对应bufferview的索引
const bufferViewId = accessor.bufferView;
// 是否归一化
accessor.normalized = defaultValue(accessor.normalized, false);
if (defined(bufferViewId)) {
// 找到bufferview
const bufferView = gltf.bufferViews[bufferViewId];
// 填充步长大小
bufferView.byteStride = getAccessorByteStride(gltf, accessor);
// bufferview的目标是顶点数组
bufferView.target = WebGLConstants.ARRAY_BUFFER;
}
});
// 包含绘制索引
ForEach.accessorContainingIndexData(gltf, function (accessorId) {
// 找到索引对应的具体访问器
const accessor = gltf.accessors[accessorId];
// 找到索引对应的bufferView
const bufferViewId = accessor.bufferView;
if (defined(bufferViewId)) {
// 设置bufferView的目标是索引缓冲
const bufferView = gltf.bufferViews[bufferViewId];
bufferView.target = WebGLConstants.ELEMENT_ARRAY_BUFFER;
}
});
// 遍历材质
ForEach.material(gltf, function (material) {
// 材质中是否有扩展
const extensions = defaultValue(
material.extensions,
defaultValue.EMPTY_OBJECT
);
// 材质中的KHR_materials_common扩展，定义光照模型，光照参数
const materialsCommon = extensions.KHR_materials_common;
if (defined(materialsCommon)) {
// 获取自定义的光照模型，以及与光照模型相对应的values值
const technique = materialsCommon.technique;
const values = defined(materialsCommon.values)
? materialsCommon.values
: {};
materialsCommon.values = values;
// 定义了环境光
values.ambient = defined(values.ambient)
? values.ambient
: [0.0, 0.0, 0.0, 1.0];
// 定义了自发光
values.emission = defined(values.emission)
? values.emission
: [0.0, 0.0, 0.0, 1.0];
// 定义了透明度
values.transparency = defaultValue(values.transparency, 1.0);
values.transparent = defaultValue(values.transparent, false);
// 定义了双面渲染
values.doubleSided = defaultValue(values.doubleSided, false);
// 不是恒定的
if (technique !== "CONSTANT") {
values.diffuse = defined(values.diffuse)
? values.diffuse
: [0.0, 0.0, 0.0, 1.0];
// 不是兰伯特，应该是phong或者blinn，需要高光
if (technique !== "LAMBERT") {
// 高光
values.specular = defined(values.specular)
? values.specular
: [0.0, 0.0, 0.0, 1.0];
// 高光强度
values.shininess = defaultValue(values.shininess, 0.0);
}
}
return;
}
// 自发光因子
material.emissiveFactor = defaultValue(
material.emissiveFactor,
[0.0, 0.0, 0.0]
);
// 透明模式
material.alphaMode = defaultValue(material.alphaMode, "OPAQUE");
// 双面渲染
material.doubleSided = defaultValue(material.doubleSided, false);
// 遮罩
if (material.alphaMode === "MASK") {
material.alphaCutoff = defaultValue(material.alphaCutoff, 0.5);
}
// 如果有KHR_techniques_webgl扩展？？？？
const techniquesExtension = extensions.KHR_techniques_webgl;
if (defined(techniquesExtension)) {
// 遍历单个材质中的属性
ForEach.materialValue(material, function (materialValue) {
// Check if material value is a TextureInfo object
// 是纹理就添加纹理缓存引用
if (defined(materialValue.index)) {
// 纹理坐标引用
addTextureDefaults(materialValue);
}
});
}
// 添加纹理坐标引用（自发光贴图、法线贴图、遮蔽图）
addTextureDefaults(material.emissiveTexture);
addTextureDefaults(material.normalTexture);
addTextureDefaults(material.occlusionTexture);
// 金属、粗糙度
const pbrMetallicRoughness = material.pbrMetallicRoughness;
if (defined(pbrMetallicRoughness)) {
// 基本颜色
pbrMetallicRoughness.baseColorFactor = defaultValue(
pbrMetallicRoughness.baseColorFactor,
[1.0, 1.0, 1.0, 1.0]
);
// 金属都因子
pbrMetallicRoughness.metallicFactor = defaultValue(
pbrMetallicRoughness.metallicFactor,
1.0
);
// 粗糙度因子
pbrMetallicRoughness.roughnessFactor = defaultValue(
pbrMetallicRoughness.roughnessFactor,
1.0
);
// 默认纹理坐标引用
addTextureDefaults(pbrMetallicRoughness.baseColorTexture);
addTextureDefaults(pbrMetallicRoughness.metallicRoughnessTexture);
}
// 高光光泽度模型
const pbrSpecularGlossiness =
extensions.KHR_materials_pbrSpecularGlossiness;
if (defined(pbrSpecularGlossiness)) {
// 漫反射
pbrSpecularGlossiness.diffuseFactor = defaultValue(
pbrSpecularGlossiness.diffuseFactor,
[1.0, 1.0, 1.0, 1.0]
);
// 镜面
pbrSpecularGlossiness.specularFactor = defaultValue(
pbrSpecularGlossiness.specularFactor,
[1.0, 1.0, 1.0]
);
// 光泽度
pbrSpecularGlossiness.glossinessFactor = defaultValue(
pbrSpecularGlossiness.glossinessFactor,
1.0
);
// 光泽度纹理
addTextureDefaults(pbrSpecularGlossiness.specularGlossinessTexture);
}
});
// 动画
ForEach.animation(gltf, function (animation) {
ForEach.animationSampler(animation, function (sampler) {
sampler.interpolation = defaultValue(sampler.interpolation, "LINEAR");
});
});
// 动画节点
const animatedNodes = getAnimatedNodes(gltf);
ForEach.node(gltf, function (node, id) {
const animated = defined(animatedNodes[id]);
if (
animated ||
defined(node.translation) ||
defined(node.rotation) ||
defined(node.scale)
) {
node.translation = defaultValue(node.translation, [0.0, 0.0, 0.0]);
node.rotation = defaultValue(node.rotation, [0.0, 0.0, 0.0, 1.0]);
node.scale = defaultValue(node.scale, [1.0, 1.0, 1.0]);
} else {
node.matrix = defaultValue(
node.matrix,
[
1.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 1.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 1.0, 0.0, 0.0, 0.0,
0.0, 1.0,
]
);
}
});
// 采样器
ForEach.sampler(gltf, function (sampler) {
sampler.wrapS = defaultValue(sampler.wrapS, WebGLConstants.REPEAT); // 默认是重复
sampler.wrapT = defaultValue(sampler.wrapT, WebGLConstants.REPEAT);
});
// 默认场景0
if (defined(gltf.scenes) && !defined(gltf.scene)) {
gltf.scene = 0;
}
return gltf;
}例如：
accessor.byteOffset 访问器的偏移量
bufferView.byteOffset 二进制数据的偏移量
primitive.material 如果某个mesh没有材质，则使用一个默认的材质
accessor.normalized 数据是否归一化
bufferView.byteStride 数据的步长
bufferView.target = WebGLConstants.ARRAY_BUFFER; 顶点数组缓存类型的二进制数据
bufferView.target = WebGLConstants.ELEMENT_ARRAY_BUFFER; 索引数组缓存类型的二进制数据
technique !== "CONSTANT"或"LAMBERT"指明材质所使用的光照模型，以及使用这个光照模型需要哪些对应的参数（材质的各种反射率），
材质的自发光、是否透明、是否双面渲染、透明剔除discard
自发光贴图、法线贴图、环境光遮蔽图的uv坐标索引
金属粗糙度模型的默认参数、光泽度模型的默认参数
动画的插值方式、骨骼矩阵
采样器的默认值
默认场景
10、processModelMaterialsCommon(gltf, options);是对于gltf的“KHR_materials_common”扩展的处理过程，与processPbrMaterials(gltf, options);对pbr的处理过程是互斥的。
processModelMaterialsCommon(gltf, options);中代码如下：
// 处KHR_materials_common扩展
function processModelMaterialsCommon(gltf, options) {
options = defaultValue(options, defaultValue.EMPTY_OBJECT);
if (!defined(gltf)) {
return;
}
// 没有使用扩展材质就返回
if (!usesExtension(gltf, "KHR_materials_common")) {
return;
}
// 使用KHR_materials_common就必须使用KHR_techniques_webgl
if (!usesExtension(gltf, "KHR_techniques_webgl")) {
// 没有扩展就创建扩展
if (!defined(gltf.extensions)) {
gltf.extensions = {};
}
// 添加默认数组
gltf.extensions.KHR_techniques_webgl = {
programs: [], // 程序
shaders: [], // 着色器
techniques: [], // glsl代码，attibute、uniform
};
// 将使用的扩展加入
gltf.extensionsUsed.push("KHR_techniques_webgl");
gltf.extensionsRequired.push("KHR_techniques_webgl");
}
// 自定义glsl、uniform、attribute等信息
var techniquesWebgl = gltf.extensions.KHR_techniques_webgl;
// 灯光默认值
lightDefaults(gltf);
// 收集灯光参数，后续uniform会使用 （灯光颜色、矩阵、衰减参数等）
var lightParameters = generateLightParameters(gltf);
// 通过mesh的材质索引封装mesh的顶点属性信息，因为这些顶点属性会影像材质(hasNormal、hasVertexColor等)
var primitiveByMaterial = ModelUtility.splitIncompatibleMaterials(gltf);
var techniques = {};
var generatedTechniques = false;
// 遍历材质 生成technique
ForEach.material(gltf, function (material, materialIndex) {
if ( // 定义了扩展
defined(material.extensions) &&
defined(material.extensions.KHR_materials_common)
) {
// 光照模型（phong、blinn等）
var khrMaterialsCommon = material.extensions.KHR_materials_common;
// 材质对应的顶点属性信息
var primitiveInfo = primitiveByMaterial[materialIndex];
// 获取Technique相关的信息，作为一个shader的唯一key，用于缓存shader，以及区别shader
// 将所有影像材质的信息做成一个key
var techniqueKey = getTechniqueKey(khrMaterialsCommon, primitiveInfo);
// 缓存避免重复处理
var technique = techniques[techniqueKey];
// 缓存中没有找到就生成
if (!defined(technique)) {
// 拼接成很多个glsl片段、顶点属性片段、uniform对象, 收集attribute、uniform、组成shaders、program、technique
technique = generateTechnique(
gltf, // 原始数据
techniquesWebgl, // 自定义glsl、uniform、attribute等信息，生成的technique会添加到这个数组中
primitiveInfo, // 顶点属性的一些影响材质的信息（hasNormal、hasVertexColor等）
khrMaterialsCommon, // 光照模型（模型自身材质反射率）
lightParameters, // 所有的灯光参数（灯光位置、颜色、衰减参数）
options.addBatchIdToGeneratedShaders // 添加批次表id
);
// 缓存到techniques中，避免重复处理
techniques[techniqueKey] = technique;
// 生成了techniques
generatedTechniques = true;
}
// 收集gltf中提供的uniform的值
var materialValues = {};
var values = khrMaterialsCommon.values;
var uniformName;
for (var valueName in values) {
if (
values.hasOwnProperty(valueName) &&
valueName !== "transparent" && // 不是透明
valueName !== "doubleSided" // 不是双面渲染
) {
uniformName = "u_" + valueName.toLowerCase();
materialValues[uniformName] = values[valueName]; // 添加uniform名-值
}
}
// 添加到材质的扩展，包括technique索引和values（uniform的数值）
material.extensions.KHR_techniques_webgl = {
technique: technique,
values: materialValues,
};
// 设置材质中的模式
material.alphaMode = "OPAQUE";
if (khrMaterialsCommon.transparent) {
material.alphaMode = "BLEND"; // 透明模式为混合
}
// 设置材质中的双面渲染
if (khrMaterialsCommon.doubleSided) { // 双面渲染
material.doubleSided = true;
}
}
});
// 没有生成直接返回
if (!generatedTechniques) {
return gltf;
}
// If any primitives have semantics that aren't declared in the generated
// shaders, we want to preserve them.
// 确保语义存在
ModelUtility.ensureSemanticExistence(gltf);
return gltf;
}
其中lightDefaults(gltf);主要是完善灯光信息（gltf中的灯光使用了默认值，这里需要完善一下）
function generateLightParameters(gltf)函数主要是收集灯光信息，这些信息主要是为后续的glsl字符串的拼接、uniform的数据的收集使用。
var primitiveByMaterial = ModelUtility.splitIncompatibleMaterials(gltf);函数会收集顶点属性等信息，这些信息为后续拼接glsl以及attibute等有帮助。
对于每一个材质var techniqueKey = getTechniqueKey(khrMaterialsCommon, primitiveInfo)会依据材质所使用的所有关键信息拼接成一个唯一值，以区别不同的材质。
technique = generateTechnique(
gltf, // 原始数据
techniquesWebgl, // 自定义glsl、uniform、attribute等信息，生成的technique会添加到这个数组中
primitiveInfo, // 顶点属性的一些影响材质的信息（hasNormal、hasVertexColor等）
khrMaterialsCommon, // 光照模型（模型自身材质反射率）
lightParameters, // 所有的灯光参数（灯光位置、颜色、衰减参数）
options.addBatchIdToGeneratedShaders // 添加批次表id
);上述代码会根据各方面的信息生成technique，并将这个索引添加到material.extensions.KHR_techniques_webgl中，后续是由这个结构生成着色程序。
// 生成Technique，其中包括shader、uniform、attribute所有的信息
function generateTechnique(
gltf,
techniquesWebgl,
primitiveInfo,
khrMaterialsCommon,
lightParameters, // 灯光参数
addBatchIdToGeneratedShaders
) {
// 未定义
if (!defined(khrMaterialsCommon)) {
khrMaterialsCommon = {};
}
// 批次表的id片段
addBatchIdToGeneratedShaders = defaultValue(
addBatchIdToGeneratedShaders,
false
);
// gltf中自带的数据：用户自定义的（一般不会自定义，这些是在默认值中创建的）
var techniques = techniquesWebgl.techniques; // 包括解析后的glsl的顶点属性片段、shader片段、以及uniform封装对象
var shaders = techniquesWebgl.shaders; // 自定义的着色器片段
var programs = techniquesWebgl.programs; // 自定义的程序片段
var lightingModel = khrMaterialsCommon.technique.toUpperCase(); // 灯光模式（恒定、blinn、phong）
var lights;
if ( // 定义了通用材质
defined(gltf.extensions) &&
defined(gltf.extensions.KHR_materials_common)
) {
// 获取灯光数组（环境光、点光源、聚光灯）
lights = gltf.extensions.KHR_materials_common.lights;
}
// 与khrMaterialsCommon.technique对应的模型反射率等
var parameterValues = khrMaterialsCommon.values;
// 骨骼节点数
var jointCount = defaultValue(khrMaterialsCommon.jointCount, 0);
var skinningInfo;
var hasSkinning = false;
var hasVertexColors = false;
// gltf中mesh中存储的索引信息
if (defined(primitiveInfo)) {
// 骨骼信息、顶点颜色
skinningInfo = primitiveInfo.skinning;
hasSkinning = skinningInfo.skinned;
hasVertexColors = primitiveInfo.hasVertexColors;
}
// 拼接shader分为几部分：
/*
vertexShader\fragmentShader : 函数外的attribute、uniform、varing在vertexShader字符串中,
vertexShaderMain: 函数内的处理过程在vertexShaderMain字符串中，
techniqueUniforms: uniform相关信息，
techniqueAttributes: attribute相关信息
*/
// 默认高精度
var vertexShader = "precision highp float;\n";
var fragmentShader = "precision highp float;\n";
// 光照模型不是恒定的，可能是lambert等，就需要法线参数
var hasNormals = lightingModel !== "CONSTANT";
// Add techniques 添加uniform数据矩阵信息
var techniqueUniforms = {
u_modelViewMatrix: { // 模型视图矩阵
semantic: usesExtension(gltf, "CESIUM_RTC") // 如果使用了rtc，在glsl中使用CESIUM_RTC_MODELVIEW关键字，否则使用MODELVIEW
? "CESIUM_RTC_MODELVIEW"
: "MODELVIEW",
type: WebGLConstants.FLOAT_MAT4, // 类型是mat4
},
u_projectionMatrix: { // 定义投影矩阵，代码中的名称是u_projectionMatrix，对应glsl中的关键字是PROJECTION
semantic: "PROJECTION",
type: WebGLConstants.FLOAT_MAT4,
},
};
if (hasNormals) { // 存在法线
techniqueUniforms.u_normalMatrix = {
semantic: "MODELVIEWINVERSETRANSPOSE", // 模型视图矩阵的逆矩阵
type: WebGLConstants.FLOAT_MAT3, // 类型是mat3
};
}
if (hasSkinning) { // 存在骨骼
techniqueUniforms.u_jointMatrix = {
count: jointCount, // 节点数
semantic: "JOINTMATRIX", // 节点矩阵，glsl中的uniform关键字
type: WebGLConstants.FLOAT_MAT4,
};
}
// Add material values 添加材质值反射率信息
var uniformName;
var hasTexCoords = false;
for (var name in parameterValues) { //
//generate shader parameters for KHR_materials_common attributes
//(including a check, because some boolean flags should not be used as shader parameters)
if (
parameterValues.hasOwnProperty(name) && // 本身的数据
name !== "transparent" && // 透明
name !== "doubleSided" // 双面渲染
) {
var uniformType = getKHRMaterialsCommonValueType( // 获取值的类型
name,
parameterValues[name]
);
// 拼接uniform名称
uniformName = "u_" + name.toLowerCase();
// 存在纹理坐标
if (!hasTexCoords && uniformType === WebGLConstants.SAMPLER_2D) {
hasTexCoords = true;
}
// 添加uniform相关的名称与类型，一次拼接glsl中的uniform，没有语义
techniqueUniforms[uniformName] = {
type: uniformType,
};
}
}
// Give the diffuse uniform a semantic to support color replacement in 3D Tiles
// 为漫反射均匀提供语义，以支持3D瓦片中的颜色替换
if (defined(techniqueUniforms.u_diffuse)) {
techniqueUniforms.u_diffuse.semantic = "_3DTILESDIFFUSE";
}
// Copy light parameters into technique parameters
// 赋值unifrom的灯光信息
if (defined(lightParameters)) {
for (var lightParamName in lightParameters) {
if (lightParameters.hasOwnProperty(lightParamName)) {
uniformName = "u_" + lightParamName;
techniqueUniforms[uniformName] = lightParameters[lightParamName];
}
}
}
// Add uniforms to shaders 将uniform添加到glsl中
for (uniformName in techniqueUniforms) {
if (techniqueUniforms.hasOwnProperty(uniformName)) {
var uniform = techniqueUniforms[uniformName];
var arraySize = defined(uniform.count) ? "[" + uniform.count + "]" : ""; // 如果uniform是数组
if ( // 不是mat3\mat4并且是用在片段着色器中
(uniform.type !== WebGLConstants.FLOAT_MAT3 &&
uniform.type !== WebGLConstants.FLOAT_MAT4) ||
uniform.useInFragment // 用在片段着色器中
) {
// 拼接片段着色器中的uniform常量
fragmentShader +=
"uniform " +
webGLConstantToGlslType(uniform.type) +
" " +
uniformName +
arraySize +
";\n";
// 使用完了就删除
delete uniform.useInFragment;
} else {
// 拼接顶点着色器中的unifrom常量
vertexShader +=
"uniform " +
webGLConstantToGlslType(uniform.type) +
" " +
uniformName +
arraySize +
";\n";
}
}
}
// Add attributes with semantics 添加语义属性
// 顶点着色器main函数
var vertexShaderMain = "";
// 存在骨骼的情况，在顶点着色器的main中拼接
if (hasSkinning) {
// 根据骨骼索引找到骨骼矩阵，骨骼矩阵乘以权重
vertexShaderMain +=
" mat4 skinMatrix =\n" +
" a_weight.x * u_jointMatrix[int(a_joint.x)] +\n" +
" a_weight.y * u_jointMatrix[int(a_joint.y)] +\n" +
" a_weight.z * u_jointMatrix[int(a_joint.z)] +\n" +
" a_weight.w * u_jointMatrix[int(a_joint.w)];\n";
}
// Add position always 添加顶点属性中的顶点
var techniqueAttributes = {
a_position: { //
semantic: "POSITION", // 语义是顶点
},
};
// 顶点着色器中的顶点属性位置属性、转递属性（相机空间中的坐标）
vertexShader += "attribute vec3 a_position;\n";
vertexShader += "varying vec3 v_positionEC;\n";
// 存在骨骼
if (hasSkinning) {
// 计算骨骼变换后的相机空间坐标
vertexShaderMain +=
" vec4 pos = u_modelViewMatrix * skinMatrix * vec4(a_position,1.0);\n";
} else {
// 直接计算相机空间坐标
vertexShaderMain +=
" vec4 pos = u_modelViewMatrix * vec4(a_position,1.0);\n";
}
// 转递的相机空间坐标
vertexShaderMain += " v_positionEC = pos.xyz;\n";
// 投影
vertexShaderMain += " gl_Position = u_projectionMatrix * pos;\n";
// 像素着色器中接收的相机空间坐标
fragmentShader += "varying vec3 v_positionEC;\n";
// Add normal if we don't have constant lighting 如果没有恒定照明，则添加“正常”
if (hasNormals) {
// 存在法线
techniqueAttributes.a_normal = {
semantic: "NORMAL",
};
// 法线
vertexShader += "attribute vec3 a_normal;\n";
vertexShader += "varying vec3 v_normal;\n";
if (hasSkinning) {
// 骨骼中会计算法线
vertexShaderMain +=
" v_normal = u_normalMatrix * mat3(skinMatrix) * a_normal;\n";
} else {
vertexShaderMain += " v_normal = u_normalMatrix * a_normal;\n";
}
// 像素着色器中接收的法线坐标
fragmentShader += "varying vec3 v_normal;\n";
}
// Add texture coordinates if the material uses them 天啊及纹理坐标
var v_texcoord;
if (hasTexCoords) {
techniqueAttributes.a_texcoord_0 = { // 纹理坐标
semantic: "TEXCOORD_0",
};
// 顶点着色器中的纹理坐标
v_texcoord = "v_texcoord_0";
vertexShader += "attribute vec2 a_texcoord_0;\n";
vertexShader += "varying vec2 " + v_texcoord + ";\n";
// 转递纹理坐标
vertexShaderMain += " " + v_texcoord + " = a_texcoord_0;\n";
// 像素着色器中接收的纹理坐标
fragmentShader += "varying vec2 " + v_texcoord + ";\n";
}
if (hasSkinning) {
// 骨骼节点属性
techniqueAttributes.a_joint = {
semantic: "JOINTS_0",
};
// 权重属性
techniqueAttributes.a_weight = {
semantic: "WEIGHTS_0",
};
// 骨骼矩阵索引，权重属性，都是vec4的
vertexShader += "attribute vec4 a_joint;\n";
vertexShader += "attribute vec4 a_weight;\n";
}
if (hasVertexColors) {
// 颜色属性
techniqueAttributes.a_vertexColor = {
semantic: "COLOR_0",
};
// 顶点颜色、传递顶点颜色
vertexShader += "attribute vec4 a_vertexColor;\n";
vertexShader += "varying vec4 v_vertexColor;\n";
vertexShaderMain += " v_vertexColor = a_vertexColor;\n";
// 像素着色器中接收的顶点颜色
fragmentShader += "varying vec4 v_vertexColor;\n";
}
// 批次id属性
if (addBatchIdToGeneratedShaders) {
techniqueAttributes.a_batchId = { //
semantic: "_BATCHID", // 语义
};
// 顶点着色器中添加批次id
vertexShader += "attribute float a_batchId;\n";
}
// 存在高光
var hasSpecular =
hasNormals &&
(lightingModel === "BLINN" || lightingModel === "PHONG") && // 灯光模式为blinn或者phong
defined(techniqueUniforms.u_specular) && // 存在高光、高光强度
defined(techniqueUniforms.u_shininess) &&
techniqueUniforms.u_shininess > 0.0;
// Generate lighting code blocks 生成灯光代码块
var hasNonAmbientLights = false;
var hasAmbientLights = false;
var fragmentLightingBlock = ""; // 像素着色器代码段
for (var lightName in lights) { // 遍历灯光
if (lights.hasOwnProperty(lightName)) {
var light = lights[lightName];
var lightType = light.type.toLowerCase(); // 灯光类型（环境光、点光源、聚光灯）
var lightBaseName = light.baseName;
fragmentLightingBlock += " {\n";
var lightColorName = "u_" + lightBaseName + "Color"; // 灯光颜色
var varyingDirectionName;
var varyingPositionName;
if (lightType === "ambient") { // 如果是换进光
hasAmbientLights = true;
fragmentLightingBlock += //
" ambientLight += " + lightColorName + ";\n"; // glsl中的颜色相加
} else if (hasNormals) { // 存在法线
hasNonAmbientLights = true;
varyingDirectionName = "v_" + lightBaseName + "Direction"; // 方向光
varyingPositionName = "v_" + lightBaseName + "Position"; // 方向光的位置
if (lightType !== "point") { // 不是点光源
vertexShader += "varying vec3 " + varyingDirectionName + ";\n"; // v传递方向光
fragmentShader += "varying vec3 " + varyingDirectionName + ";\n"; // f接收方向光
vertexShaderMain +=
" " +
varyingDirectionName +
" = mat3(u_" +
lightBaseName +
"Transform) * vec3(0.,0.,1.);\n";
if (lightType === "directional") {
fragmentLightingBlock +=
" vec3 l = normalize(" + varyingDirectionName + ");\n";
}
}
if (lightType !== "directional") { // 不是方向光
vertexShader += "varying vec3 " + varyingPositionName + ";\n";
fragmentShader += "varying vec3 " + varyingPositionName + ";\n";
vertexShaderMain +=
" " +
varyingPositionName +
" = u_" +
lightBaseName +
"Transform[3].xyz;\n";
fragmentLightingBlock +=
" vec3 VP = " + varyingPositionName + " - v_positionEC;\n";
fragmentLightingBlock += " vec3 l = normalize(VP);\n";
fragmentLightingBlock += " float range = length(VP);\n";
fragmentLightingBlock +=
" float attenuation = 1.0 / (u_" +
lightBaseName +
"Attenuation.x + ";
fragmentLightingBlock +=
"(u_" + lightBaseName + "Attenuation.y * range) + ";
fragmentLightingBlock +=
"(u_" + lightBaseName + "Attenuation.z * range * range));\n";
} else {
fragmentLightingBlock += " float attenuation = 1.0;\n";
}
// 聚光灯
if (lightType === "spot") {
fragmentLightingBlock +=
" float spotDot = dot(l, normalize(" +
varyingDirectionName +
"));\n";
fragmentLightingBlock +=
" if (spotDot < cos(u_" + lightBaseName + "FallOff.x * 0.5))\n";
fragmentLightingBlock += " {\n";
fragmentLightingBlock += " attenuation = 0.0;\n";
fragmentLightingBlock += " }\n";
fragmentLightingBlock += " else\n";
fragmentLightingBlock += " {\n";
fragmentLightingBlock +=
" attenuation *= max(0.0, pow(spotDot, u_" +
lightBaseName +
"FallOff.y));\n";
fragmentLightingBlock += " }\n";
}
fragmentLightingBlock +=
" diffuseLight += " +
lightColorName +
"* max(dot(normal,l), 0.) * attenuation;\n";
if (hasSpecular) {
if (lightingModel === "BLINN") {
fragmentLightingBlock += " vec3 h = normalize(l + viewDir);\n";
fragmentLightingBlock +=
" float specularIntensity = max(0., pow(max(dot(normal, h), 0.), u_shininess)) * attenuation;\n";
} else {
// PHONG
fragmentLightingBlock +=
" vec3 reflectDir = reflect(-l, normal);\n";
fragmentLightingBlock +=
" float specularIntensity = max(0., pow(max(dot(reflectDir, viewDir), 0.), u_shininess)) * attenuation;\n";
}
fragmentLightingBlock +=
" specularLight += " +
lightColorName +
" * specularIntensity;\n";
}
}
fragmentLightingBlock += " }\n";
}
}
// 不存在环境光
if (!hasAmbientLights) {
// Add an ambient light if we don't have one
fragmentLightingBlock += " ambientLight += vec3(0.2, 0.2, 0.2);\n";
}
// 存在换进光
if (!hasNonAmbientLights && lightingModel !== "CONSTANT") {
// 自定义了灯光颜色
fragmentShader += "#ifdef USE_CUSTOM_LIGHT_COLOR \n";
fragmentShader += "uniform vec3 gltf_lightColor; \n";
fragmentShader += "#endif \n";
// 未定义灯光颜色
fragmentLightingBlock += "#ifndef USE_CUSTOM_LIGHT_COLOR \n";
fragmentLightingBlock += " vec3 lightColor = czm_lightColor;\n"; // 使用cesium灯光颜色
fragmentLightingBlock += "#else \n";
fragmentLightingBlock += " vec3 lightColor = gltf_lightColor;\n"; // 使用gltf灯光颜色
fragmentLightingBlock += "#endif \n";
fragmentLightingBlock += " vec3 l = normalize(czm_lightDirectionEC);\n"; // 相机空间下灯光方向
var minimumLighting = "0.2"; // Use strings instead of values as 0.0 -> 0 when stringified
// 漫反射颜色
fragmentLightingBlock +=
" diffuseLight += lightColor * max(dot(normal,l), " +
minimumLighting +
");\n";
// 存在高光
if (hasSpecular) {
// blinn灯光
if (lightingModel === "BLINN") {
fragmentLightingBlock += " vec3 h = normalize(l + viewDir);\n";
fragmentLightingBlock +=
" float specularIntensity = max(0., pow(max(dot(normal, h), 0.), u_shininess));\n";
} else {
// PHONG灯光
fragmentLightingBlock += " vec3 reflectDir = reflect(-l, normal);\n";
fragmentLightingBlock +=
" float specularIntensity = max(0., pow(max(dot(reflectDir, viewDir), 0.), u_shininess));\n";
}
fragmentLightingBlock +=
" specularLight += lightColor * specularIntensity;\n";
}
}
// 拼接main
vertexShader += "void main(void) {\n";
vertexShader += vertexShaderMain;
vertexShader += "}\n";
// 处理像素着色器
fragmentShader += "void main(void) {\n";
var colorCreationBlock = " vec3 color = vec3(0.0, 0.0, 0.0);\n";
// 法线
if (hasNormals) {
fragmentShader += " vec3 normal = normalize(v_normal);\n";
if (khrMaterialsCommon.doubleSided) {
fragmentShader += " if (czm_backFacing())\n";
fragmentShader += " {\n";
fragmentShader += " normal = -normal;\n";
fragmentShader += " }\n";
}
}
var finalColorComputation;
// 不是恒定灯光
if (lightingModel !== "CONSTANT") {
// 漫反射
if (defined(techniqueUniforms.u_diffuse)) {
if (techniqueUniforms.u_diffuse.type === WebGLConstants.SAMPLER_2D) {
fragmentShader +=
" vec4 diffuse = texture2D(u_diffuse, " + v_texcoord + ");\n";
} else {
fragmentShader += " vec4 diffuse = u_diffuse;\n";
}
fragmentShader += " vec3 diffuseLight = vec3(0.0, 0.0, 0.0);\n";
colorCreationBlock += " color += diffuse.rgb * diffuseLight;\n";
}
// 高光
if (hasSpecular) {
if (techniqueUniforms.u_specular.type === WebGLConstants.SAMPLER_2D) {
fragmentShader +=
" vec3 specular = texture2D(u_specular, " + v_texcoord + ").rgb;\n";
} else {
fragmentShader += " vec3 specular = u_specular.rgb;\n";
}
fragmentShader += " vec3 specularLight = vec3(0.0, 0.0, 0.0);\n";
colorCreationBlock += " color += specular * specularLight;\n";
}
// 透明
if (defined(techniqueUniforms.u_transparency) && false) {
finalColorComputation =
" gl_FragColor = vec4(color * diffuse.a * u_transparency, diffuse.a * u_transparency);\n";
} else {
finalColorComputation =
//" gl_FragColor = vec4(color * diffuse.a, diffuse.a);\n";
" gl_FragColor = vec4(diffuse.rgb * 1.5, 1.0);\n";
}
} else if (defined(techniqueUniforms.u_transparency)) {
// 恒定灯光下的透明
finalColorComputation =
" gl_FragColor = vec4(color * u_transparency, u_transparency);\n";
} else {
// 最终的颜色
finalColorComputation = " gl_FragColor = vec4(color, 1.0);\n";
}
// 顶点颜色
if (hasVertexColors) {
colorCreationBlock += " color *= v_vertexColor.rgb;\n";
}
// 自发光
if (defined(techniqueUniforms.u_emission)) {
if (techniqueUniforms.u_emission.type === WebGLConstants.SAMPLER_2D) {
fragmentShader +=
" vec3 emission = texture2D(u_emission, " + v_texcoord + ").rgb;\n";
} else {
fragmentShader += " vec3 emission = u_emission.rgb;\n";
}
colorCreationBlock += " color += emission;\n";
}
// 环境光
if (defined(techniqueUniforms.u_ambient) || lightingModel !== "CONSTANT") {
if (defined(techniqueUniforms.u_ambient)) {
// 纹理中的环境光漫反射
if (techniqueUniforms.u_ambient.type === WebGLConstants.SAMPLER_2D) {
fragmentShader +=
" vec3 ambient = texture2D(u_ambient, " + v_texcoord + ").rgb;\n";
} else {
fragmentShader += " vec3 ambient = u_ambient.rgb;\n";
}
} else {
fragmentShader += " vec3 ambient = diffuse.rgb;\n";
}
// 颜色相加
colorCreationBlock += " color += ambient * ambientLight;\n";
}
//
fragmentShader += " vec3 viewDir = -normalize(v_positionEC);\n";
fragmentShader += " vec3 ambientLight = vec3(0.0, 0.0, 0.0);\n";
// Add in light computations 拼接灯光计算片段
fragmentShader += fragmentLightingBlock;
fragmentShader += colorCreationBlock;
fragmentShader += finalColorComputation;
fragmentShader += "}\n";
// Add shaders 着色片段数组中添加一个顶点片段
// 将新生成的片段添加到原来的gltf中，
var vertexShaderId = addToArray(shaders, {
type: WebGLConstants.VERTEX_SHADER, // 属于顶点着色器
extras: { // 额外的数据
_pipeline: { // 管线
source: vertexShader, // 顶点着色片段
extension: ".glsl", //glsl
},
},
});
// 将新生成的片段添加到原来的gltf中，
var fragmentShaderId = addToArray(shaders, {
type: WebGLConstants.FRAGMENT_SHADER, // 属于像素着色器
extras: {
_pipeline: {
source: fragmentShader,
extension: ".glsl",
},
},
});
// Add program 将新生成的片段添加到原来的gltf中索引中，添加着色程序片段
var programId = addToArray(programs, {
fragmentShader: fragmentShaderId,
vertexShader: vertexShaderId,
});
// 添加到techniques数组中，返回索引位置
var techniqueId = addToArray(techniques, {
attributes: techniqueAttributes, // 属性片段
program: programId, // shader片段
uniforms: techniqueUniforms, // uniform片段
});
return techniqueId;
}