PonyTechLab

1. 文档目的

• 原始模型体量过大（GB 级），无法直接加载与渲染

• OBJ 模型碎片多、面数高、贴图杂乱，WebGL 性能不可控

• 缺乏统一、可批量执行的模型优化管线

1. 适用范围

• 手工制作模型

• 倾斜摄影三维实景模型

• 激光雷达点云重建网格模型

• 城市 / 园区 / 景区级数字孪生

• WebGL / Three.js / Cesium / 自研引擎

• 单体精模展示（如文物高精度复刻）

• 仅离线渲染、不考虑实时性能的场景

1. 总体优化技术路线（强制执行）

❗ 禁止直接发布 OBJ 作为线上格式

推荐线上资产格式

1. 优化总体流程（流水线）

1. 各阶段详细实施规范

5.1 原始模型评估（必须执行）

5.2 模型清理与结构整理

目标

• 减少无效几何

• 降低碎 mesh 数量

• 提升后续减面与压缩质量

操作要点

• 删除不可见底面、内部面

• 合并同材质碎 mesh（按逻辑区块）

• 修复法线、非流形结构

推荐工具

• MeshLab / meshlabserver

• Blender（支持 Python 批处理）

5.3 几何减面与 LOD 生成（核心）

基本原则

• 不追求单模型最小，而追求“距离相关最优”

• 几何精度不足的部分，用贴图弥补

推荐 LOD 级别

技术要求

• 使用 Quadric Error Metrics 等保形算法

• 保留轮廓、边界、主要结构

推荐工具

• Simplygon（商业）

• Blender Decimate Modifier（可脚本）

• MeshLab Simplification

5.4 UV 与材质优化（性能关键）

目标

• 降低 draw call

• 提升 GPU 缓存效率

强制规范

• 同一 LOD 内材质数 ≤ 10

• 同一区块尽量使用 Texture Atlas

操作建议

• 重打包 UV（允许轻微拉伸）

• 合并同类型贴图

• 使用 ORM（Occlusion / Roughness / Metallic）合图

5.5 贴图烘焙与重建

适用场景

• 高模 → 低模

• 几何细节大量丢失

推荐贴图类型

• BaseColor

• Normal

• ORM（AO/Roughness/Metallic）

分辨率建议

5.6 glTF / GLB 导出规范

原则

• 每个区块导出独立 GLB

• 单 GLB 推荐 < 20MB（未压缩）

设置要求

• 使用 Binary（GLB）格式

• 合并 Buffer

• 禁用无用属性（如 vertex color，若无需求）

5.7 几何压缩（meshopt / Draco）

推荐策略

• 默认 meshopt（解码快、Web 友好）

• Draco 仅在带宽极端受限场景使用

工具

• gltfpack

预期效果

• 几何体积降低 50%–80%

5.8 纹理压缩（KTX2，强制）

原因

• GPU 原生支持

• 减少下载与显存占用

技术方案

• Basis Universal

• ETC1S（体积优先） / UASTC（质量优先）

工具

• toktx

• basisu

5.9 场景切块与流式加载（大场景必做）

切块原则

• 按空间网格（50m–200m）

• 每块独立 LOD

加载策略

• 视锥裁剪

• 距离裁剪

• 按需加载 / 卸载

可选方案

• Cesium 3D Tiles

• 自研瓦片系统

1. 批量处理工具推荐组合

最小可落地组合（免费）

• Blender（Python 批处理）

• meshlabserver

• gltfpack

• toktx

工业级组合

• RealityCapture / Metashape（源头优化）

• Simplygon

• gltfpack + KTX2

1. 成果验收指标

1. 常见错误（禁止事项）

• ❌ 仅对 OBJ 做 zip / Draco，不减面

• ❌ 不切块，整景一次性加载

• ❌ 贴图不做 KTX2

• ❌ 碎 mesh 直接发布

1. 附录：推荐工程化目录结构

1. 结语