基于Cesium的WebGIS流域虚拟场景搭建

为了在Web端更直观展示三维数字流域可视化信息,结合广泛运用于实际工程项目的倾斜摄影技术、BIM模型、WebGL可视化等前沿热点技术,介绍了基于地图引擎Cesium搭建流域虚拟可视化场景环境的方法。Cesium是一个基于WebGL的开源三维地图引擎,它解决了传统插件式Web三维虚拟场景兼容性差的问题,实现跨平台三维流域信息Web端流畅加载。采用Java Script与WebGL为开发语言,基于B/S架构,采用缓存下载、切片技术实现地形与影像的集成加载;采用3DMAX、Revit、Super Map iDesktop等工具实现倾斜摄影模型与精细模型的转换与集成加载;采用nginx反向代理,Ajax异步调用技术实现水情信息的集成可视化;最后达到了流域多种信息集成显示的效果,对基于Web的流域仿真具有较好的参考价值。为流域模拟仿真WebGIS平台探索了快速智能的搭建方案。     

基于VPB和osgGIS的流域三维虚拟环境建模方法

三维虚拟环境建模是实现流域虚拟仿真模拟的基础工作,快速智能地生成三维地形地物则是流域建模的关键技术。结合松花江流域地形建模和哈尔滨市建筑物建模,基于VirtualPlanetBuilder（VPB）和osgGIS进行了地形地物建模方法研究。阐述了基于地形DEM和遥感影像的流域多层次地形建模技术,探讨了多源数据的组织与利用方法。分别研究了线状地物和面状地物的参数设置方法,包括线状地物随地形起伏的设置、建筑物高度及顶面与侧面纹理的设置等。基于VPB和osgGIS的建模方法可以支持不同格式、不同精度和坐标系的原始数据,建模自动化程度高,生成的模型支持多层细节和基于外存的调度模式,可以为海量模型的实时调度渲染提供模型支持,是流域仿真模拟中三维地形地物的快速生成方案。     

基于Cesium的流场可视化研究

由于三维虚拟仿真技术在各领域实际应用中缺少与专业的可视化软件有机结合的应用平台,尤其是流场可视化技术在虚拟仿真三维平台的运用。为了在 B /S 端三维虚拟仿真平台下实现流场可视化集成与展示,使用 GPGPU 技术完成流体方程在 GPU 中的并行计算,采用颜色、箭头、纹理变换、LIC 等多种流场可视化技术,实现在 Cesium 三维仿真平台流场展示。在 ThinkPad s5 笔记本上实现了 Web 端虚拟仿真三维平台流场可视化展示,结果显示,在浏览器分辨率 1 396×641 下,平台运行帧率保持 30 fps 以上,保证了画面流畅,同时实现了实时交互操作。综上所述,本平台弥补了 C /S端的不足,扩展了应用范围,丰富了原有系统的数据展示效果,为实时性、大容量科学计算及展示提供了核心技术,有望在虚拟现实和数值模拟方面得到更广泛应用。