基于Web的BIM模型轻量化展示及渲染控制研究

针对当前BIM模型数据量庞大且需要专业软件查看,对计算机软硬件要求苛刻以及在C/S架构进行模型展示时十分不便的问题,提出了一种BIM模型的轻量化展示及自适应渲染控制的方法。该方法以Revit模型为研究对象,首先利用二次开发技术编写插件自动提取模型信息并转化成glTF格式;然后通过数据优化算法压缩glTF格式,并利用WebGL技术以及Three.js框架解析glTF格式实现模型的Web端重组;最后通过LOD-AD优化算法,实现距离较远且体积较小的三角面片剔除,并且帧率较低时优先渲染高层级构件,以此完成渲染过程中的自适应控制效果;实验结果表明,该方法在确保模型保真度的前提下,极大减少了模型体量以及模型传输时间,且场景的自适应控制能有效剔除低重要度构件,达到显著提升渲染流畅度的效果,为BIM模型轻量化展示以及渲染控制提供了一种可行的参考方案。     

基于WebGL技术的某升船机塔柱结构仿真可视化平台研究

在数字化技术应用于水利水电工程的大背景下,为在某升船机塔柱结构某升船机数字化升级项目中实现智慧化模拟,完善可视化和数据交互能力,研发一个结构仿真可视化平台。平台采用WebGL技术,在网页端对有限元网格模型进行重绘;提供云图及变形动画渲染功能用于展示前、后处理数据;研究有限元数据处理、模型面片和云图渲染优化技术,用于高效渲染。平台在某升船机数字化项目中得到了良好应用,可视化功能可用于常用结构分析,并基于平台接口开发监测对比功能,提高运行管理单位对结构安全的分析水平。相关技术可用于其他水利水电工程结构的仿真可视化平台当中。     

基于三角剖分算法的BIM模型高精度显示方法

BIM模型在Web前端的渲染问题是BIM技术在实际应用中的重要问题,利用三角面片来加快模型前端渲染效率（模型轻量化）是该问题的解决方案。根据Revit二次开发技术中BIM模型的三角面片网格平均质量系数较低的问题,针对BIM模型轻量化和基于Web端共享的应用需求,提出结合Revit二次开发和Delaunary剖分算法的改进算法。通过在Revit二次开发得到的BIM模型原始点上增加点,使得原始点与增加的点按照B-W算法符合Delaunay准则,生成更为精细的三角面片,同时避免了域外三角形的产生,改进了算法实际应用效果。实验结果表明改进算法得到的三角面片的网格平均质量系数和网格关联质量系数相较于原始算法均有提高。最后设计利用WebGL将BIM模型按照优化算法生成的三角面片的方式进行渲染,实现BIM模型在Web端的渲染,验证该方法的有效性。     

基于WebGL的三维矿山巷道系统研究

介绍了基于WebGL的三维矿山巷道系统的架构,研究了数据源处理、巷道拓扑网络构建、巷道模型构建等基础问题,分析了数据预处理与清洗、规则建模、数据格式转换、二三维视图对应、路径分析等关键技术。该系统实现了三维巷道可视化并维持了三维巷道的拓扑关系。     

基于BIM正向设计的博物馆梁结构自动识别方法

为避免实际建筑物间梁柱结构的碰撞差异,导致的建筑受力不均,影响博物馆的安全稳定性,提出一种基于BIM正向设计的博物馆梁结构自动识别方法。BIM(Building Information Modeling)正向设计更强调专业间的互相协同,协同是以网络为基础的交流手段,给出基本硬件和服务器硬件配置;并以Revit软件为平台,通过计算单元截面与左右节点间距离的相位原理采集博物馆梁结构参数,获得梁柱的负荷特征;将其输入至负荷载入模块匹配,自动识别梁柱结构稳定性。仿真实验环境下,识别存在不同负荷程度的梁柱,识别结果与设定结果较为接近,方法有实际应用价值。     

基于几何的WebGL矢量数据三维渲染技术研究

针对现有3D WebGIS系统矢量数据三维可视化在渲染速度与渲染效果方面存在明显不足的问题,利用新一代Web三维绘图标准WebGL的优势,研究了基于几何的WebGL矢量数据三维渲染技术,提出了在水平方向与垂直方向上进行矢量数据渲染优化的方法,并在此基础上开发了基于WebGL的矢量数据三维渲染原型系统,对渲染方法与渲染效果进行了验证,证明了基于几何的WebGL矢量数据三维渲染方法的可行性与有效性。     

一种基于轻量化BIM的工程全过程管理系统的设计与实现

设计了一种基于轻量化BIM(Building Information Modeling,建筑信息模型)的工程全过程管理系统,通过数据采集总线和处理总线实现多源数据汇集和处理,通过轻量化引擎和对象标签化实现BIM模型快速建模和轻量化加载,对工程项目计划、进度、过程、质量、风险、安全等全过程全流程管控。该系统架构在上海自贸区得以实现,取得了良好的经济和社会效益。     

基于WebGL的三维GIS空间算法的研究与实现

WebGL被广泛运用到Web的三维场景可视化和三维WebGIS场景实现中。目前将WebGL应用在三维GIS中的应用研究主要集中在处理图形引擎、三维建筑加载和三维场景可视化等方面,而在采用WebGL技术实现三维GIS以及空间算法上的研究较少。采用WebGL技术实现三维GIS,在进行数据测试的过程中,出现二、三维空间数据不同步、错位情况严重、路径分析三维展示平滑性差、场景漫游旋转时三维对象发生位置偏移和坐标错位等问题。针对以上问题,重点研究二、三维空间数据同步算法、三维运动轨迹处理算法和三维漫游处理算法。以实际的城市三维数据为例进行算法实验分析,结果表明:利用该方法保证了三维GIS中二、三维空间数据的同步,减少了三维漫游过程三维对象位置偏移和坐标错误情况,在路径分析的三维效果中体现了良好的视觉感知。     

基于WebGL的医学图像三维可视化研究

现今医学图像往往与大型的硬件设备和复杂的软件联系在一起, 然而随着互联网技术的发展, 越来越多互联网应用的出现改变了人们对传统本地软件的依赖, 现今医学图像在互联网领域才刚刚起步, 提出了一种在浏览器中实现医学图像的三维可视化的方法, 能够通过成熟的本地医学图像平台(比如3DSlicer)获取医学图像数据, 结合HTML5以及WebGL(Web Graphics Library)来实现医学图像的三维可视化.     

基于3D WebGIS的土木水利工程BIM集成和管理研究

针对目前BIM与GIS主流集成方案中的不足,提出基于3D Web GIS的BIM数据集成和管理方案。该方法主要采用WebGL作为集成容器,基于网络服务接口传输数据,结合集成中的关键技术实现了GIS中IFC模型数据的分级集成。根据上述方法,提出了面向土木水利工程的BIM与GIS原型系统的框架,并结合网络编程知识,以开源工具为基础,实现了BIM数据在GIS环境下的快速、高效集成,为工程全生命周期的应用提供了支持环境。测试示例数据验证表明,该方法具有可行性和适用性,在土木水利工程领域具有较大的应用价值。     

基于WebGL的在线房产展示系统研究

针对传统二维视图在表现能力、场景模拟和交互性能等方面的局限性,研发了一款基于WebGL的在线房产展示系统,为广大房地产销售人员和用户提供一个具有室内外场景展示、场景交互和室内构件查询功能的三维虚拟现实展示系统。销售人员可通过此系统辅助销售,通过虚拟看房加强客户对房型的了解。与一般的平面图或仿三维场景相比,其拥有真实感较强、采光无死角等优势。此研究主要采用3D建模软件和WebGL的JavaScript3D库(Three.js),建立房屋室内外模型,开发网页3D场景。该方法无需下载专用渲染插件和运行环境,即可成功展现相应的三维场景效果,不仅为普通客户提供了良好的体验,而且有效降低了开发者的工作难度,从而大大提高系统开发和展示效率。系统测试结果表明,基于WebGL的在线房产展示系统具有虚拟展现房屋室内外真实场景效果的功能和人性化的图形交互性能。     

基于WebGL的全景技术智慧旅游系统

针对目前国内的全景漫游技术兼容性和实现效率差等问题,提出了一种基于WebGL的全景技术,免除安装渲染插件的步骤,系统更轻量,计算机资源占用率低.采取无人机航拍与地面全景云台架设相机拍摄相结合的方法收集数据;按照尺度不变特征转换的方式完成图片的拼接;结合WebGL技术和具体的HTML5框架添加场景和制作热点数据,上传至服务器端完成发布.该技术成功应用于桂平市智慧旅游建设项目当中,实现了景区的全景虚拟漫游系统.通过该系统,用户可在线虚拟游览欣赏景区的景点风光,体验全景漫游的沉浸感和逼真性.     

基于WebGL 的工程制图网络虚拟模型库的开发

以AutoCAD 为建模工具,对工程制图中的组合体进行建模,通过分析其STL 格式 的导出文件,利用WebGL 技术实现了模型数据文件的解析读取、着色器程序的编制和鼠标交互 处理程序的添加,研究开发了运行于浏览器的工程制图模型库。该模型库模型丰富、交互友好, 实现了服务器端一次部署,客户端随处浏览,方便了教师课堂教学,培养了学生的空间想象力, 提高了学习效率,为虚拟模型库的研发提供了思路。     

基于WebGL的水库大坝三维仿真系统实现

针对基于插件的水库大坝三维仿真系统存在需要安装软件或插件等不足,采用WebGL技术实现了基于网页无插件的水库大坝三维仿真系统。首先,对水库大坝及周围地形进行三维建模,构建虚拟的水库大坝三维场景。然后实现水库闸门启闭模拟,水体效果模拟,船只航行模拟以及基于粒子系统的泄洪模拟,完成仿真系统的构建。最后接入水库大坝实时监测数据,实现大坝实时监测信息的展示。实践表明该水库大坝三维仿真系统,具有模拟效果更逼真,使用更便捷,集三维场景动态呈现和水库信息展示于一体等特点。     

WebGL中光照效果的实现

介绍了光照的基本原理和光照效果的具体实现.光照的基本原理主要是为实现光照效果提供理论基础和基本思想.在具体实现的过程中利用该思想设计程序的基本架构,并采用WebGL渲染实现光照效果.     

基于WebGL的三维网络拓扑图交互设计

针对目前群众对互联网知识的需求和对网络拓扑图知识的匮乏,搭建出基于WebGL和Three.js的三维网络拓扑图的交互系统,通过展示部分常用网络设备和家庭、学校和工作单位的网络结构,凸显网络拓扑图的重要性.三维网络拓扑图交互的设计与实现在一定层面上凸显着互联网的重要作用,也在一定方面上使用户更加理解网络概念.     

基于WebGL的解剖学3D辅助学习系统

针对传统解剖学类书籍2D图片不立体、标本价格昂贵和解剖资源少等问题,构建了基于We-bGL的解剖学3D辅助学习系统.系统以Three.js引擎和WebGL 3D渲染平台为支撑,具有通用性强和移植性好的特点,通过在浏览器网页上呈现3D组织模型,结合图片和部分介绍性文字,为医学生提供了直观便利的学习体验.     

基于WebGL的网上虚拟太阳系漫游系统的设计与实现

在网络时代,传统的虚拟仿真应用程序越来越难以满足快速传输、分享以及轻量级的要求。基于浏览器WebGL技术的虚拟仿真则可以弥补这些缺点。文章以实现一个简单的网上虚拟太阳系系统为目标,摸索了基于WebGL的虚拟仿真系统的设计与实现方法,并探讨了Web虚拟仿真的发展前景。     

基于WebGL的敏捷类游戏的开发

在游戏领域中,各类游戏层出不穷,3D游戏蓬勃发展,而其中敏捷类游戏又是占比很大的游戏类型,此类游戏具有玩法简单、趣味性强等特点,吸引了众多玩家。在当前的发展形势下,基于WebGL和Three.js的敏捷类游戏有着非常好的发展前景。