一、Cesium离线部署的核心挑战

Cesium默认依赖其云端服务（Cesium ion）提供的地形、影像和3D Tiles数据，这些资源通过预设的Endpoint接口（如assets.ion.cesium.com）动态加载。在离线环境中，开发者面临三大障碍：

1. 数据依赖：默认地形（STK World Terrain）和影像（Bing Maps）需联网获取
2. API限制：Cesium核心库内置了对ion服务的硬编码请求
3. 许可证验证：部分功能需要定期与服务器通信验证授权

典型错误场景：当网络断开时，控制台会出现Failed to load resource: net::ERR_INTERNET_DISCONNECTED错误，地球界面显示空白或低精度数据。

二、基础环境搭建方案

1. 本地Web服务器配置

必须搭建本地HTTP服务器，直接打开HTML文件会导致Cesium跨域错误。推荐方案：

# Node.js环境使用http-server
npm install -g http-server
http-server -p 8080 -c-1

或使用Python内置服务器：

python -m http.server 8080

2. Cesium本地化部署

从官方GitHub仓库获取完整构建包：

git clone https://github.com/CesiumGS/cesium.git
cd cesium
npm install
npm run build

将生成的Build/Cesium目录复制到项目静态资源目录，确保包含：

• Workers目录（关键Web Worker脚本）
• ThirdParty目录（依赖的proj4等库）
• Assets目录（默认图标和样式）

三、核心资源替换策略

1. 地形数据离线化

方案一：使用本地GeoTIFF

const viewer = new Cesium.Viewer('cesiumContainer', {
    terrainProvider: new Cesium.CesiumTerrainProvider({
        url: '/local_terrain/tileset.json', // 本地3D Tiles地形
        requestWaterMask: false,
        requestVertexNormals: false
    })
});

需提前将DEM数据转换为Cesium兼容的格式：

1. 使用GDAL将GeoTIFF转为量化网格地形（QMT）
2. 或通过cesium-terrain-builder生成高度图

方案二：STK地形本地部署

1. 从Cesium ion导出STK World Terrain（需有效许可证）
2. 部署到本地Nginx服务器：

   server {
    listen 8080;
    location /terrain/ {
        alias /path/to/stk-terrain/;
    }
   }

2. 影像数据替换

方案A：WMTS服务集成

const imageryProvider = new Cesium.WebMapTileServiceImageryProvider({
    url: 'http://localhost:8080/geoserver/gwc/service/wmts',
    layer: 'satellite:base_layer',
    style: 'default',
    format: 'image/jpeg',
    tileMatrixSetID: 'EPSG:3857',
    maximumLevel: 18
});

方案B：MBTiles本地库

使用mbview工具将MBTiles转换为可访问的端点：

npm install -g mbview
mbview /path/to/map.mbtiles -p 8081

四、Endpoint接口完全绕过技术

1. 修改Cesium核心配置

在初始化Viewer前强制覆盖默认配置：

Cesium.Ion.defaultAccessToken = 'eyJhbGciOiJIUzI1NiIsInR5cCI6IkpXVCJ9...'; // 无效token
Cesium.IonResource._ionEndpoint = 'http://localhost:8080/nonexistent'; // 伪造端点

2. 请求拦截方案

通过Service Worker拦截所有ion请求：

// sw.js
self.addEventListener('fetch', event => {
    if (event.request.url.includes('assets.ion.cesium.com')) {
        event.respondWith(
            new Response(JSON.stringify({
                error: "Offline mode"
            }), {status: 404})
        );
    }
});

3. 完整离线初始化示例

// 禁用所有网络请求
Cesium.Resource.fetchJson = function() {
    return Promise.reject(new Error('Offline mode'));
};
const viewer = new Cesium.Viewer('cesiumContainer', {
    imageryProvider: new Cesium.SingleTileImageryProvider({
        url: '/assets/offline_map.png'
    }),
    terrainProvider: new Cesium.EllipsoidTerrainProvider(),
    baseLayerPicker: false,
    timeline: false,
    animation: false
});
// 强制使用本地数据源
viewer.dataSources.add(
    Cesium.CzmlDataSource.load('/data/offline_entities.czml')
);

五、高级离线功能实现

1. 3D Tiles本地加载

const tileset = new Cesium.Cesium3DTileset({
    url: '/3d_tiles/building_model/tileset.json',
    dynamicScreenSpaceError: true,
    maximumMemoryUsage: 512
});
viewer.scene.primitives.add(tileset);

2. 离线定位服务

集成GPS模拟器：

const position = Cesium.Cartesian3.fromDegrees(
    116.404, 39.915, 100
);
viewer.camera.flyTo({
    destination: position,
    orientation: {
        heading: 0,
        pitch: -Cesium.Math.PI_OVER_TWO,
        roll: 0
    }
});

3. 离线分析功能

实现地形剖面分析：

const handler = new Cesium.ScreenSpaceEventHandler(viewer.scene.canvas);
handler.setInputAction(movement => {
    const position = viewer.scene.pickPosition(movement.position);
    if (position) {
        const cartographic = Cesium.Cartographic.fromCartesian(position);
        console.log(`经度: ${Cesium.Math.toDegrees(cartographic.longitude).toFixed(6)}, 
                     纬度: ${Cesium.Math.toDegrees(cartographic.latitude).toFixed(6)}, 
                     高度: ${cartographic.height.toFixed(2)}米`);
    }
}, Cesium.ScreenSpaceEventType.LEFT_CLICK);

六、性能优化与调试技巧

1. 资源预加载：使用<link rel="preload">提前加载关键资源
2. 缓存策略：配置Service Worker实现资源持久化缓存
3. 错误处理：全局捕获未处理的Promise错误

   window.addEventListener('unhandledrejection', event => {
    if (event.reason.message.includes('Cesium Ion')) {
        event.preventDefault(); // 抑制ion相关错误
    }
   });

七、完整项目结构示例

/offline-cesium/
├── assets/
│   ├── imagery/
│   │   └── offline_map.png
│   ├── terrain/
│   │   └── tileset.json
│   └── 3d_tiles/
│       └── building_model/
├── lib/
│   └── Cesium/
│       ├── Build/
│       └── Workers/
├── data/
│   └── offline_entities.czml
├── index.html
└── sw.js

通过上述方案，开发者可构建完全独立的Cesium应用，在保持核心功能的同时，实现100%离线运行。实际部署时需根据具体需求调整数据格式和服务器配置，建议通过Docker容器化部署以确保环境一致性。