Cesium 在 WebGIS 中的位置

打开一个三维地球，容易以为地图、地形、建筑和天气都来自同一套软件。实际上，浏览器展示的是多条数据链路的汇合。CesiumJS 是运行在浏览器里的三维地理可视化引擎：它把地理位置、几何和影像组织进场景，再通过 WebGL 把场景画成像素。气象模式、地图服务与页面按钮各有自己的职责。

先分清三个问题

数据描述什么？ 地形描述地表形状，影像描述地表颜色，温度描述空间中的物理量。这里的标量（scalar）是一个带单位的数，如 20°C；场（field）则是“每个位置对应一个值”的规则，温度场因此不只是某个孤立数字。温度数值本身没有“红色”，建筑几何也不自带业务含义。

用什么表示？ 同一温度场可以变成彩色纹理（texture）、等值线（contour）或剖面（cross-section）。等值线连接数值相同的位置，剖面展示选定切面上的结构。这一步叫视觉编码（visual encoding），由应用选择。Cesium 提供承载这些表达的场景、几何、材质和相机能力。

怎样画出来？ 引擎还要决定哪些物体可见、使用哪些细节层级、何时请求瓦片、以什么顺序提交绘制。屏幕上一个简单的色块，背后可能涉及纹理采样、深度测试和混合。

温度数组 + 经纬度 + 单位
    → 数值范围映射到色带
    → 网格几何 + 数据纹理
    → Cesium 场景
    → GPU 输出像素

这条链提醒我们：颜色不对时先检查数据和映射；位置不对时检查坐标；被地球挡住时检查深度关系。直接“调整 Cesium 参数”往往无法定位问题。

从已有能力走向自定义表达

标注城市可从 Entity 开始；显示卫星图可使用 ImageryLayer；城市三维数据适合 3D Tiles；需要高频更新的科学场则可能涉及 Primitive、纹理和 shader。它们是不同抽象层次，不是从低级到高级的排名。选择最能清楚表达任务的一层，才能控制代码与验证成本。

CesiumJS 与 Cesium ion 也应分开理解：前者是客户端引擎，后者提供数据托管、处理及相关服务。引擎可以使用自备数据。本站实验使用随站点发布的静态资源与浏览器生成的数据，不依赖 Cesium ion 账户。具备相应 WebGL 能力的设备可运行实验，正文和图解可独立阅读。

一帧的节奏EXPERIMENT 01 · CESIUM 1.145.0

一帧的节奏

观察持续渲染与按需渲染，理解更新和绘制的关系。

在浏览器本地运行 · 无需账号 · 鼠标拖动旋转，滚轮缩放

底图：Natural Earth II（公共领域）；其余几何和地形为教学合成。 数据说明

查看运行源码

此代码直接读取实际运行的实验模块。按 kind 分支定位当前实验，也可查看数据公式和 GLSL。

读取源码…

观察任务： 旋转地球，比较地球表面与悬在其上的对象。设想关闭地球后，上方对象的三维坐标是否还存在？

展开解释

坐标仍然存在。Globe 是场景里的地球表达，Scene 才负责组织绘制。隐藏 Globe 不会自动删除其他对象。理解这种分层，才能进一步讨论“静态世界与动态天气怎样共存”。

官方延伸：CesiumJS 概览、1.145 引擎源码目录。