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。     

运载火箭试验数据管理及可视化系统设计

针对现有运载火箭试验数据管理及可视化系统依赖于第三方功能插件,未实现纯浏览器端三维模型渲染及交互,系统对运行环境依赖性强、部署和维护成本高等问题,设计了基于JavaScript框架ExtJS和WebGL框架three.js的运载火箭试验数据管理及可视化系统;首先基于B/S架构设计了系统总体框架,然后针对二维图形数据传输延迟问题设计了基于Web Worker的数据读取方案,最后针对浏览器端三维模型渲染需求提出了基于VTK模型的转换算法,设计了三维模型渲染及交互方案;试验结果显示,该系统不依赖于运行环境和功能插件,能实现浏览器端二维图形和三维模型渲染及流畅交互,为兼容国产化操作系统、降低部署和维护成本创造了条件。     

基于WebGL的3D可视化告警系统关键技术研究与应用

如何将工业生产设备的运行情况形象立体的展示给管理者,一直是3D可视化研究领域的热点。本文提出了一种基于Web GL技术的3D可视化告警系统设备管理运维方案,在浏览器端对工业生产设备进行虚拟化仿真模拟,并把设备运行情况呈现给设备管理人员,使数据的展示更加形象立体,给设备管理者以交互感和沉浸感。此外,本文还研究了该方案实现过程中涉及到的场景渲染技术,通过改进基于八叉树的视锥体剔除渲染算法,提高了复杂三维场景的渲染性能,解决了系统渲染复杂三维场景时浏览器响应时间过长的问题。最后,本文给出了一个3D可视化告警系统的设计与实现。     

基于Three.js的3D磁盘阵列设计

WebGL（Web Graphical Library）让浏览器在无需安装插件的情况下即可渲染出3D图形,而封装了WebGL低级别API的three.js更是为3D图形的高效创建提供了可能.针对传统方法的磁盘阵列可视化不够直观以及交互功能单一的问题,本文提出了基于three.js的磁盘阵列三维（3D）可视化的框架,从仿真建模和交互两方面阐述了3D磁盘阵列的设计思路,并给出了相应的实现过程.相对于传统方法,提出的3D可视化框架能够创建真实的三维场景,给用户带来流畅丰富的视觉以及交互体验.     

一体化飞行器在线模拟飞行仿真系统设计

传统Web三维飞行模拟一般采用Flash、Siverlight等插件的方式。针对插件技术兼容性差，加载效率慢等问题，以Web端为载体，基于WebGL第三方图形库Three.js技术，研制一体化飞行器在线模拟仿真飞行系统。该系统无需安装任何插件，能够快速直接实现三维运动渲染。系统以气动数据为驱动，按控制时序模拟一体化飞行器飞行轨迹、飞行姿态，并同步展示各参变量曲线；系统通过粒子模型模拟飞行器尾焰，通过多视角变化实现飞行器不同姿态的展示，以增强飞行器仿真的效果。经X-51A虚拟飞行仿真测试，本系统能够辅助一体化飞行器轨迹设计，且能够在一般计算机上获得较好性能体验，能够为飞行器设计仿真研究提供参考。     

基于Web的风场三维动态可视化设计与仿真

针对在Web端难以快速直观表达风场问题,提出一种基于Web的风场三维动态可视化设计与仿真方法。首先,为解决风场数据不易获取、处理不便问题,给出风场数据的获取、转换、应用流程。其次,设计使用Web Worker多线程技术并行计算生成流线的方法,减少风场流线寻迹生成时间,提高流线生成效率。然后,结合颜色映射技术,设计对流线进行Alpha颜色通道动态修改的方法,以表征风场动态流动。最后,扩展基于WebGL的可视化引擎Cesium进行风场三维可视化渲染,直观表达风场。结果表明,该方法能有效提高在Web端进行风场可视化仿真的效率,可为防风减灾提供支撑。     

基于WebVR的医学体数据可视化

传统的医学体数据可视化通过计算机屏幕显示三维医学影像,由于使用者对二维屏幕缺乏深度感知,对于组织内各部位无法准确判断相对位置,难以观察理解。为了解决这个问题,结合虚拟现实(VR)技术与体绘制技术,提出并实现基于WebVR的医学体数据可视化系统。基于B/S模式设计系统的整体架构,浏览器端从服务器端获得体数据,使用WebGL调用本地显卡对渲染进行硬件加速。运用光线投射算法进行体绘制,渲染结果通过浏览器显示或使用WebVR连接至VR设备显示在虚拟空间中,实现沉浸式的可视化。同时,针对虚拟现实环境对光线投射算法提出优化方法,实现激光拾取、体数据内部可视化和平面裁剪的交互方式。系统实现了新的三维立体视觉的感知方式和方便灵活的交互功能,增强使用者对三维医学体数据可视化影像的感知。     

基于B/S架构的三维体数据可视化系统的设计过程

设计并实现了一个基于B/S架构的三维体数据可视化系统,系统在服务器端进行数据存储和处理;浏览器端采用基于WebGL技术实现了实时直接体绘制和三维等值面绘制.     

利用 WebGL 技术实现机房动态虚拟装配设计的可视化

本文设计并实现了一个面向机房的动态虚拟装配系统.该系统将传统的三维虚拟装配分解为二维装配和三维可视化两部分.在二维装配阶段,用户只需简单的交互操作就可完成机房的装配,配置结果记录在系统动态生成的配置文件中;在三维可视化阶段,系统根据配置文件可视化装配结果,实现虚拟装配.这种动态虚拟装配的架构有效提高了装配的效率,使装配更简捷、修改更容易.此外,该系统采用 WebGL 技术实现可视化,使得该系统的操作可全部在浏览器端完成,系统的发布和使用更加便捷.     

基于Unity3D的虚拟博物馆信息可视化系统

信息可视化技术可以帮助我们加深对大规模复杂数据和信息间相互关系的理解, 而三维技术为信息可视化领域带来了新思路. 本文根据杭州工艺美术博物馆虚拟博物馆三维展厅浏览和藏品知识点信息浏览的可视化需求, 设计并实现了藏品信息可视化系统. 该系统基于Unity3D开发平台搭建, 根据杭州工艺美术博物馆虚拟博物馆藏品信息可视化需求分别设计实现相应的三维可视化组件, 通过Web3D客户端技术实现了用户通过浏览器高速、便捷地浏览博物馆三维可视化信息的功能需求.     

纹理映射体绘制技术的医学应用

用Java 3D实现了基于纹理映射的体绘制.在对CT心脏断层图像经过预处理之后,通过软件的方法实现纹理映射,最后再现心脏的三维形体.实验证明,该方法能够实现纹理映射硬件的功能,降低了硬件成本.     

地质结构三维建模及其可视化方法研究

在对前人的研究成果进行了比较分析的基础上提出了一种地质结构三维建模与可视化方法.该方法从多源数据融合角度出发,融合基础地理数据、钻孔数据、物探解译剖面数据,利用空间插值技术构建三维空间数据场,采用三维硬件纹理直接体绘制技术进行体视化,以真三维形式表达了研究区域地层结构的空间分布特征与内部属性信息.与前人研究相比,该方法反映地质结构更加准确,数据场建立速度更快.     

基于Java 3D的生物大分子模拟可视化系统

本文采用基于Java 3D的三维可视化编程环境,利用Java 3D、Java Applet、Java多线程等技术,开发了一个适于网络环境的生物大分子模拟的可视化系统,有效地解决了网络环境下生物大分子模拟计算中的三维图像的动静态显示、用户交互、进程控制等问题。     

基于ODM和Cesium的无人机倾斜摄影建模及可视化

GIS随着计算机科学技术的发展尤其是Web技术和WebGL技术的发展,近些年正逐渐三维web化,但无法直接复用较成熟的二维WebGIS方案。本文提出一种Cesium结合ODM(OpenDroneMap)进行三维WebGIS开发的方案,通过ODM在服务端自动处理无人机倾斜摄影测量采集的影像数据,将处理后产生的倾斜模型、点云、DEM等数据进行数据管理,最后在客户端浏览器进行三维可视化。本文阐述两者的开发模式、使用方法、数据组织和软件框架,概述了在无人机数据倾斜建模及可视化中的应用。     

建筑物内部火场的模拟显示

主要讨论了三维数据场,在计算机上生成建筑物内部火场的仿真动画.采用基于移动立方体算法,综合运用离散数据网格化、面片简化、表面平滑化等三维可视化的相关技术,使用OpenGL基本函数编程技术设计火场模拟显示系统的具体过程.通过火场模拟系统,读取基于火灾模拟的流体计算后得到的数据场值,可以直观的观察建筑物内火的发生和蔓延的情况,为科学火灾事故研究和虚拟现实研究提供了一个快速有效的可视化分析方法.     

矿物晶体标本的三维可视化展示设计与实现

矿物晶体标本具有很高的科研和观赏价值,但使用传统拍照技术在观赏和研究矿物晶体时,仍存在时间和空间上的限制。三维可视化展示技术可以使用户通过对鼠标或触摸的控制,实现上下、左右多个维度的移动和放缩,实现 360 度任意视角观察标本,极大地满足矿物晶体参观者和研究者的需求。本文介绍了目前三维可视化展示的技术方法,包括 WebGL 技术、全景技术、3D 打印技术和三维云展示技术。并且以国家岩矿化石资源共享平台矿物晶体标本的三维展示技术——环物摄影技术为例,阐述了三维展示技术在矿物晶体标本展示中的应用,详细介绍了环物摄影技术的设计过程与实现方式。     

基于Skyline软件的三维Web系统设计与研发

本文讲述基于Skyline软件的三维web地理信息系统的解决方案。重点阐述了WEB可视化技术,以及如何利用Skyline系列软件在在网络环境下搭建一种三维地理信息系统,包括Skyline系列软件中Terra Builder的建模过程和调用Terra Explorer pro接口的过程。