I3S / Scene Layer Package(Esri Indexed 3D Scene Layer 标准)
2026年06月24日 09:06
GISBox是一站式三维 GIS 数据编辑、转换、发布平台,支持 OSGB/GEOTIFF/RVT 等多种 GIS 格式编辑,转换为 3DTiles/Terrain 等并发布。
简介
I3S全称为Indexed 3D Scene Layer,是Esri主导推出、已被OGC采纳的开源三维地理空间数据标准,其配套的Scene Layer Package(SLPK)是将所有场景层资源打包为单文件的归档格式,依托JSON、REST等现代Web技术,适配云、网页与移动端环境,支持高效流式传输、存储和可视化大规模异构三维数据,可兼容3D对象、倾斜摄影、点云、BIM等多类三维内容,目前已被ArcGIS、ContextCapture等多款主流GIS软件广泛支持使用。
文件结构
I3S的核心实现格式SLPK本质是采用“仅存储”压缩模式的ZIP包,内部文件除纹理外多以gzip压缩,整体以树状节点结构组织,核心文件结构可分为以下部分:
- 全局描述文件:以3DSceneLayer.json为核心,定义场景的空间范围、坐标系、几何规则、LOD切换参数等全局元信息,是整个SLPK的入口配置文件。
- 节点页目录(nodePages):存储多份JSON文件,以数组形式批量记录所有节点的ID、层级、包围体、父子节点索引等树结构信息,替代早期版本分散的索引文件,大幅提升IO访问效率。
- 节点资源目录(nodes):按节点ID划分独立子文件夹,是SLPK的核心数据载体,内部可细分出几何数据(geometries,多采用Draco等算法压缩的二进制文件)、纹理数据(textures,支持JPEG、KTX2等格式)、属性数据(attributes,以field文件夹存储对应字段信息)、要素信息(features,仅3D对象、BIM等类型支持)等子模块,部分版本还保留用于向下兼容的shared共享资源文件夹与3DNodeIndexDocument索引文件。
- 辅助标识文件:包含metadata元数据文件、@specialIndexFileHASH128@校验文件等,用于记录文件校验信息与扩展属性,保障数据完整性。
优点
- 标准开放兼容性强:作为被OGC采纳的开源规范,支持绝大多数地理空间坐标系,适配CGCS2000等国内常用坐标系,可在Web、移动端、桌面端多平台无缝加载,被ArcGIS、ContextCapture等主流三维软件原生支持。
- 传输渲染效率高:采用金字塔LOD分层分块结构,搭配gzip、Draco多重压缩技术,支持视角驱动的渐进式流式加载,大幅降低大体积三维数据的传输带宽与内存占用,适配海量三维场景的快速调度。
- 数据承载能力全面:原生支持3D对象、倾斜摄影、点云、BIM等多类三维数据,可独立存储几何、纹理、属性数据,依托RESTful接口实现大量非几何属性的高效查询与管理,适配数字城市、GIS-BIM集成等复杂场景。
- 部署使用便捷:SLPK将所有资源打包为单个zip格式文件,无需维护零散的目录结构,既支持离线本地直接加载,也可直接发布为云端场景服务,降低三维数据的分发与部署门槛。
缺点
- 生态开放性受限:标准本身开放,但核心的加载渲染逻辑依赖ArcGIS JS API,相关实现未完全开源,非Esri生态的第三方引擎适配成本较高。
- 扩展灵活性不足:格式设计存在冗余,JSON描述文件字段固定,没有预留自定义扩展空间,难以快速适配新兴的三维数据特性与自定义业务需求。
- 版本兼容性复杂:不同版本的规范细节差异较大,比如1.6及更早版本的点云数据不支持直接升级,低版本格式缺少nodePage机制,索引加载性能明显落后于高版本,版本适配门槛较高。
- 本地精细编辑能力弱:相比OSGB等原生支持离线精细修改的格式,I3S/SLPK更偏向在线分发展示,本地的模型修补、属性字段批量调整等操作便捷度不足。
应用场景
I3S的应用场景覆盖了数字城市建设中的全域三维建模与可视化,可将无人机、航空摄影采集的实景数据、城市建筑模型统一整合,在Web端、移动端流畅加载展示,同时能实现GIS与BIM的深度融合,支撑工程建设领域的建筑全生命周期空间分析,还可用于大规模点云数据的高效发布与共享,在测绘规划、灾害模拟推演等场景中,依托其流式传输能力快速调度海量三维数据,为多端协同的空间决策提供支撑。
示例图
1. 在iClient3D for WebGL中使用代码加载后的效果。

2. I3S支持多种类型的三维数据。

文件打开方式
1. ArcGIS打开I3S格式的柏林建筑物数据。

相关 GIS 文件
MID
IMDF
STYLX
OpenDRIVE (.xodr)
参考资料
- https://www.ogc.org/standards/i3s/
- https://blog.csdn.net/supermapsupport/article/details/144830130
- http://cloud.chinamap.com/knowledge-base/list/1656489598931181569
- https://blog.csdn.net/uninterrupted/article/details/78018033