面向旅游资源管理的三维可视化平台设计与实现

这是一篇关于多维GIS,GML,Delaunay三角网,LOD的论文, 主要内容为旅游资源三维可视化平台为旅游景区的科学规划与管理提供强有力的手段,为游客提供有关旅游景观的全方位立体信息,具有广泛的应用前景。目前,对旅游资源三维可视化的实现有三维GIS和虚拟现实两种方案。其中,三维GIS系统结构复杂,可视化效果不太理想;虚拟现实需要昂贵的人机接口,不利于普及。为寻找适用于此方面切实可行地解决方案,本文从系统体系结构、景观对象三维建模方法和三维场景可视化三个方面进行了探索,并设计和实现了一套面向旅游资源管理的三维可视化平台。本文主要研究成果概括如下: (1) 架构了构件式的旅游资源三维可视化平台体系结构。在整个平台设计和实现过程中,基于软件复用理念,采用软件体系结构的思想,将各功能模块制作成DLL,并由此最终“组装”成平台系统;同时采用了成熟的开源类库。为该平台的高效开发和质量的保证奠定了基础。 (2) 提出了基于四叉树结构的Delaunay三角网地形建模方法。地形模型是旅游资源三维场景中最关键的模型,建模方法复杂,是影响系统速度的主要瓶颈。为此,对Delaunay三角网算法进行改进,采用四叉树结构来管理地形特征点、特征线和特征面数据。为了提高地形建模速度,需要每个叶结点包含合适的三角形顶点数目,经试验,将每个叶结点包含的点数限制在16个之内,可以在17秒内生成包含50万个三角形的地形。系统测试表明:此方法和Delaunay三角网算法相比,使地形生成的速度提高了20.4%,为三维场景的快速显示提供了保障。 (3) 建立了场景图管理机制和视景体裁剪机制,设计了LOD模型,实现了三维场景的实时显示和交互操作。其中,场景图管理机制,对场景中对象采用树结构管理,使用深度优先遍历保证场景渲染的有序性;视景体裁剪机制,预先对三维场景进行粗裁剪,将大部分不可见的场景删除,再将剩余场景数据传入三维引擎中,从而减少了渲染数据量;LOD模型,根据场景距离视点的远近,通过对场景设置不同的分辨率,初步解决了模型精度和显示速度之间的矛盾。测试得知,叠加了建筑物、道路、植被的复杂地形的平均生成时间为15.96秒,实现了复杂三维场景的流畅漫游。

基于三维模型的校园虚拟漫游系统设计与开发

这是一篇关于虚拟漫游,WebGL,B/S,LOD,微服务的论文, 主要内容为虚拟漫游的概念已深入人心,其使用三维模型刻画现实世界,并提供高自由度交互。近年来,倾斜摄影模型的不断革新,使得快速构建虚拟世界成为可能;WebGL的快速迭代,将3D应用搬到了浏览器。它们的出现带动了虚拟漫游应用的发展。充满历史魅力的校园风景如画,吸引了优秀的同学前来深造,以及众多游客前来游览。虚拟校园平台带来了全新的游览方式,已成为数字化高校的未来发展趋势之一。但现有的虚拟校园平台以二维平面和全景图为主,无法为用户带来身临其境的感觉,缺乏交互感、自由感、沉浸感。针对以上问题,本文依托倾斜摄影模型和WebGL技术,设计并实现一套基于B/S结构的三维校园虚拟漫游系统。用户可直接通过浏览器观看不同校区的三维模型和校园、建筑、漫游路线等图文介绍,并能通过键盘、鼠标进行自由漫游,以及选择不同路线进行自动漫游。此外,校内导航让用户更直观的了解三维路线的空间位置;校外出行功能满足用户在不同校区间的出行需要;漫游工具和校园个性化模块帮助用户欣赏校园风光。对于数据的管理维护,系统提供了一个便捷化、高可视化的漫游系统管理平台。该管理平台基于RBAC进行权限控制,为管理人员提供校园信息、漫游路线、人员、日志等基本信息的管理,以及漫游路线的标注。网页化的呈现形式方便了系统的推广和用户使用,具有普及性、便捷性;系统将路径搜索和三维模型有机结合,提供全新的三维场景导航;校外出行模块将校车、公共交通路线进行数据融合,提供多元化出行方案。考虑到模型数据量大和浏览器的局限,该系统采用LOD(动态层次细节)技术渲染模型,降低非重要部分的模型精度,提高模型加载速度。由于最优路径算法无法直接给出两点间的所有方案,本系统在校内导航部分采用基于回溯的图路径搜索算法。系统整体采用前后端分离、微服务及单一数据源的理念,拆分出虚拟漫游服务、管理服务、模型调用服务。前端采用Vue、EarthSDK、ElementUI框架,基于MVVM模式进行组件化开发;后端采用Spring、Mybatis搭建主体,采用切面思想实现公共业务逻辑,使用预加载技术减少功能响应时间;关系型数据采用MySQL8.0进行持久化存储,结合Transaction保证数据一致性,并采用Ehcache缓存技术提高查询性能。最后,根据各服务的特点进行分布式部署。目前,项目已开发完成并部署使用。该系统提高了高校的信息化建设和校园宣传能力,为用户提供具有交互感、自由感、沉浸感的漫游体验。

基于WebGL的被动式建筑三维可视化平台设计与实现

这是一篇关于BIM,被动式建筑,Revit二次开发,LOD,Three.js,轻量化的论文, 主要内容为随着互联网技术的不断发展,人们对三维技术和可视化的需求增加,强调感官体验和交互性的重要性也日益突出。BIM技术作为建筑行业信息化发展的关键技术,在被动式建筑运维管理可视化平台的设计中是必不可少的。目前,大多数建筑可视化运维平台为二维场景展示,无法直观清晰地显示建筑物的三维结构、设备和管道布局等信息,部分建筑三维可视化平台采用C/S架构,存在可扩展性差、安全性风险高、成本较高等问题,已经无法满足现代客户的需求。本文通过对Revit二次开发技术、Web GL技术以及前后端开发技术的研究与应用,设计并搭建了被动式建筑三维可视化平台,本文的主要内容如下:(1)基于Revit二次开发技术的信息提取:通过研究Revit族库及Revit API,实现了BIM模型数据的获取和解析功能。通过JSON格式的存储结构,将解析获得的建筑模型信息进行存储。这些信息将作为被动式建筑三维可视化平台的底层数据支持,并为后续的深度分析和应用开发提供基础。(2)网页端三维模型渲染:首先通过三角网格简化算法对模型进行简化,生成不同精细度的模型,基于LOD层级渲染技术和Three.js技术,根据不同情况,显示不同精细度的模型,实现被动式建筑模型在网页端的渲染加载。通过引入光源和相机对象等,在Scene场景对象中完成模型数据的着色渲染工作。通过对Three.js技术与gl TF文件格式的研究实现了模型构件的点击与显隐、构件信息查询等功能,并建立了设备数据与构件的关联。这些功能可为被动式建筑三维可视化平台运营提供支持,帮助管理人员更准确地了解建筑的结构和设备信息,从而更加高效地进行运维管理工作。(3)数据库服务设计与开发:设计并开发了基于My SQL和Spring Boot框架的数据服务,实现了对建筑系统产生的传感器数据、电表数据、设备基本参数等数据的存储和管理,为被动式建筑三维可视化平台提供数据支持与服务,通过对数据进行分析统计以及对各设备运行进行实时监测,为建筑物的安全运行提供了保障。基于以上工作,采用前后端分离框架,以Vue作为前端实现技术,实现了基于Spring Boot+Vue的被动式建筑三维可视化平台。该平台对BIM模型进行信息提取和轻量化处理,整合了被动式建筑和多种设备BIM模型,实现了模型在Web端的快速渲染和加载,达到了被动式建筑运维管理的三维可视化渲染需求。同时,该平台集成了实时监测数据、历史数据查询和能耗预测算法等功能,实时展示建筑物的结构和设备运行状态,提前预警可能发生的问题以及潜在的风险,从而为被动式建筑的维护和管理提供全方位的技术支持。

基于WebGL的被动式建筑三维可视化平台设计与实现

这是一篇关于BIM,被动式建筑,Revit二次开发,LOD,Three.js,轻量化的论文, 主要内容为随着互联网技术的不断发展,人们对三维技术和可视化的需求增加,强调感官体验和交互性的重要性也日益突出。BIM技术作为建筑行业信息化发展的关键技术,在被动式建筑运维管理可视化平台的设计中是必不可少的。目前,大多数建筑可视化运维平台为二维场景展示,无法直观清晰地显示建筑物的三维结构、设备和管道布局等信息,部分建筑三维可视化平台采用C/S架构,存在可扩展性差、安全性风险高、成本较高等问题,已经无法满足现代客户的需求。本文通过对Revit二次开发技术、Web GL技术以及前后端开发技术的研究与应用,设计并搭建了被动式建筑三维可视化平台,本文的主要内容如下:(1)基于Revit二次开发技术的信息提取:通过研究Revit族库及Revit API,实现了BIM模型数据的获取和解析功能。通过JSON格式的存储结构,将解析获得的建筑模型信息进行存储。这些信息将作为被动式建筑三维可视化平台的底层数据支持,并为后续的深度分析和应用开发提供基础。(2)网页端三维模型渲染:首先通过三角网格简化算法对模型进行简化,生成不同精细度的模型,基于LOD层级渲染技术和Three.js技术,根据不同情况,显示不同精细度的模型,实现被动式建筑模型在网页端的渲染加载。通过引入光源和相机对象等,在Scene场景对象中完成模型数据的着色渲染工作。通过对Three.js技术与gl TF文件格式的研究实现了模型构件的点击与显隐、构件信息查询等功能,并建立了设备数据与构件的关联。这些功能可为被动式建筑三维可视化平台运营提供支持,帮助管理人员更准确地了解建筑的结构和设备信息,从而更加高效地进行运维管理工作。(3)数据库服务设计与开发:设计并开发了基于My SQL和Spring Boot框架的数据服务,实现了对建筑系统产生的传感器数据、电表数据、设备基本参数等数据的存储和管理,为被动式建筑三维可视化平台提供数据支持与服务,通过对数据进行分析统计以及对各设备运行进行实时监测,为建筑物的安全运行提供了保障。基于以上工作,采用前后端分离框架,以Vue作为前端实现技术,实现了基于Spring Boot+Vue的被动式建筑三维可视化平台。该平台对BIM模型进行信息提取和轻量化处理,整合了被动式建筑和多种设备BIM模型,实现了模型在Web端的快速渲染和加载,达到了被动式建筑运维管理的三维可视化渲染需求。同时,该平台集成了实时监测数据、历史数据查询和能耗预测算法等功能,实时展示建筑物的结构和设备运行状态,提前预警可能发生的问题以及潜在的风险,从而为被动式建筑的维护和管理提供全方位的技术支持。

基于三维模型的校园虚拟漫游系统设计与开发

这是一篇关于虚拟漫游,WebGL,B/S,LOD,微服务的论文, 主要内容为虚拟漫游的概念已深入人心,其使用三维模型刻画现实世界,并提供高自由度交互。近年来,倾斜摄影模型的不断革新,使得快速构建虚拟世界成为可能;WebGL的快速迭代,将3D应用搬到了浏览器。它们的出现带动了虚拟漫游应用的发展。充满历史魅力的校园风景如画,吸引了优秀的同学前来深造,以及众多游客前来游览。虚拟校园平台带来了全新的游览方式,已成为数字化高校的未来发展趋势之一。但现有的虚拟校园平台以二维平面和全景图为主,无法为用户带来身临其境的感觉,缺乏交互感、自由感、沉浸感。针对以上问题,本文依托倾斜摄影模型和WebGL技术,设计并实现一套基于B/S结构的三维校园虚拟漫游系统。用户可直接通过浏览器观看不同校区的三维模型和校园、建筑、漫游路线等图文介绍,并能通过键盘、鼠标进行自由漫游,以及选择不同路线进行自动漫游。此外,校内导航让用户更直观的了解三维路线的空间位置;校外出行功能满足用户在不同校区间的出行需要;漫游工具和校园个性化模块帮助用户欣赏校园风光。对于数据的管理维护,系统提供了一个便捷化、高可视化的漫游系统管理平台。该管理平台基于RBAC进行权限控制,为管理人员提供校园信息、漫游路线、人员、日志等基本信息的管理,以及漫游路线的标注。网页化的呈现形式方便了系统的推广和用户使用,具有普及性、便捷性;系统将路径搜索和三维模型有机结合,提供全新的三维场景导航;校外出行模块将校车、公共交通路线进行数据融合,提供多元化出行方案。考虑到模型数据量大和浏览器的局限,该系统采用LOD(动态层次细节)技术渲染模型,降低非重要部分的模型精度,提高模型加载速度。由于最优路径算法无法直接给出两点间的所有方案,本系统在校内导航部分采用基于回溯的图路径搜索算法。系统整体采用前后端分离、微服务及单一数据源的理念,拆分出虚拟漫游服务、管理服务、模型调用服务。前端采用Vue、EarthSDK、ElementUI框架,基于MVVM模式进行组件化开发;后端采用Spring、Mybatis搭建主体,采用切面思想实现公共业务逻辑,使用预加载技术减少功能响应时间;关系型数据采用MySQL8.0进行持久化存储,结合Transaction保证数据一致性,并采用Ehcache缓存技术提高查询性能。最后,根据各服务的特点进行分布式部署。目前,项目已开发完成并部署使用。该系统提高了高校的信息化建设和校园宣传能力,为用户提供具有交互感、自由感、沉浸感的漫游体验。

基于三维模型的校园虚拟漫游系统设计与开发

这是一篇关于虚拟漫游,WebGL,B/S,LOD,微服务的论文, 主要内容为虚拟漫游的概念已深入人心,其使用三维模型刻画现实世界,并提供高自由度交互。近年来,倾斜摄影模型的不断革新,使得快速构建虚拟世界成为可能;WebGL的快速迭代,将3D应用搬到了浏览器。它们的出现带动了虚拟漫游应用的发展。充满历史魅力的校园风景如画,吸引了优秀的同学前来深造,以及众多游客前来游览。虚拟校园平台带来了全新的游览方式,已成为数字化高校的未来发展趋势之一。但现有的虚拟校园平台以二维平面和全景图为主,无法为用户带来身临其境的感觉,缺乏交互感、自由感、沉浸感。针对以上问题,本文依托倾斜摄影模型和WebGL技术,设计并实现一套基于B/S结构的三维校园虚拟漫游系统。用户可直接通过浏览器观看不同校区的三维模型和校园、建筑、漫游路线等图文介绍,并能通过键盘、鼠标进行自由漫游,以及选择不同路线进行自动漫游。此外,校内导航让用户更直观的了解三维路线的空间位置;校外出行功能满足用户在不同校区间的出行需要;漫游工具和校园个性化模块帮助用户欣赏校园风光。对于数据的管理维护,系统提供了一个便捷化、高可视化的漫游系统管理平台。该管理平台基于RBAC进行权限控制,为管理人员提供校园信息、漫游路线、人员、日志等基本信息的管理,以及漫游路线的标注。网页化的呈现形式方便了系统的推广和用户使用,具有普及性、便捷性;系统将路径搜索和三维模型有机结合,提供全新的三维场景导航;校外出行模块将校车、公共交通路线进行数据融合,提供多元化出行方案。考虑到模型数据量大和浏览器的局限,该系统采用LOD(动态层次细节)技术渲染模型,降低非重要部分的模型精度,提高模型加载速度。由于最优路径算法无法直接给出两点间的所有方案,本系统在校内导航部分采用基于回溯的图路径搜索算法。系统整体采用前后端分离、微服务及单一数据源的理念,拆分出虚拟漫游服务、管理服务、模型调用服务。前端采用Vue、EarthSDK、ElementUI框架,基于MVVM模式进行组件化开发;后端采用Spring、Mybatis搭建主体,采用切面思想实现公共业务逻辑,使用预加载技术减少功能响应时间;关系型数据采用MySQL8.0进行持久化存储,结合Transaction保证数据一致性,并采用Ehcache缓存技术提高查询性能。最后,根据各服务的特点进行分布式部署。目前,项目已开发完成并部署使用。该系统提高了高校的信息化建设和校园宣传能力,为用户提供具有交互感、自由感、沉浸感的漫游体验。

基于WebGL的被动式建筑三维可视化平台设计与实现

这是一篇关于BIM,被动式建筑,Revit二次开发,LOD,Three.js,轻量化的论文, 主要内容为随着互联网技术的不断发展,人们对三维技术和可视化的需求增加,强调感官体验和交互性的重要性也日益突出。BIM技术作为建筑行业信息化发展的关键技术,在被动式建筑运维管理可视化平台的设计中是必不可少的。目前,大多数建筑可视化运维平台为二维场景展示,无法直观清晰地显示建筑物的三维结构、设备和管道布局等信息,部分建筑三维可视化平台采用C/S架构,存在可扩展性差、安全性风险高、成本较高等问题,已经无法满足现代客户的需求。本文通过对Revit二次开发技术、Web GL技术以及前后端开发技术的研究与应用,设计并搭建了被动式建筑三维可视化平台,本文的主要内容如下:(1)基于Revit二次开发技术的信息提取:通过研究Revit族库及Revit API,实现了BIM模型数据的获取和解析功能。通过JSON格式的存储结构,将解析获得的建筑模型信息进行存储。这些信息将作为被动式建筑三维可视化平台的底层数据支持,并为后续的深度分析和应用开发提供基础。(2)网页端三维模型渲染:首先通过三角网格简化算法对模型进行简化,生成不同精细度的模型,基于LOD层级渲染技术和Three.js技术,根据不同情况,显示不同精细度的模型,实现被动式建筑模型在网页端的渲染加载。通过引入光源和相机对象等,在Scene场景对象中完成模型数据的着色渲染工作。通过对Three.js技术与gl TF文件格式的研究实现了模型构件的点击与显隐、构件信息查询等功能,并建立了设备数据与构件的关联。这些功能可为被动式建筑三维可视化平台运营提供支持,帮助管理人员更准确地了解建筑的结构和设备信息,从而更加高效地进行运维管理工作。(3)数据库服务设计与开发:设计并开发了基于My SQL和Spring Boot框架的数据服务,实现了对建筑系统产生的传感器数据、电表数据、设备基本参数等数据的存储和管理,为被动式建筑三维可视化平台提供数据支持与服务,通过对数据进行分析统计以及对各设备运行进行实时监测,为建筑物的安全运行提供了保障。基于以上工作,采用前后端分离框架,以Vue作为前端实现技术,实现了基于Spring Boot+Vue的被动式建筑三维可视化平台。该平台对BIM模型进行信息提取和轻量化处理,整合了被动式建筑和多种设备BIM模型,实现了模型在Web端的快速渲染和加载,达到了被动式建筑运维管理的三维可视化渲染需求。同时,该平台集成了实时监测数据、历史数据查询和能耗预测算法等功能,实时展示建筑物的结构和设备运行状态,提前预警可能发生的问题以及潜在的风险,从而为被动式建筑的维护和管理提供全方位的技术支持。

基于WebGL的被动式建筑三维可视化平台设计与实现

这是一篇关于BIM,被动式建筑,Revit二次开发,LOD,Three.js,轻量化的论文, 主要内容为随着互联网技术的不断发展,人们对三维技术和可视化的需求增加,强调感官体验和交互性的重要性也日益突出。BIM技术作为建筑行业信息化发展的关键技术,在被动式建筑运维管理可视化平台的设计中是必不可少的。目前,大多数建筑可视化运维平台为二维场景展示,无法直观清晰地显示建筑物的三维结构、设备和管道布局等信息,部分建筑三维可视化平台采用C/S架构,存在可扩展性差、安全性风险高、成本较高等问题,已经无法满足现代客户的需求。本文通过对Revit二次开发技术、Web GL技术以及前后端开发技术的研究与应用,设计并搭建了被动式建筑三维可视化平台,本文的主要内容如下:(1)基于Revit二次开发技术的信息提取:通过研究Revit族库及Revit API,实现了BIM模型数据的获取和解析功能。通过JSON格式的存储结构,将解析获得的建筑模型信息进行存储。这些信息将作为被动式建筑三维可视化平台的底层数据支持,并为后续的深度分析和应用开发提供基础。(2)网页端三维模型渲染:首先通过三角网格简化算法对模型进行简化,生成不同精细度的模型,基于LOD层级渲染技术和Three.js技术,根据不同情况,显示不同精细度的模型,实现被动式建筑模型在网页端的渲染加载。通过引入光源和相机对象等,在Scene场景对象中完成模型数据的着色渲染工作。通过对Three.js技术与gl TF文件格式的研究实现了模型构件的点击与显隐、构件信息查询等功能,并建立了设备数据与构件的关联。这些功能可为被动式建筑三维可视化平台运营提供支持,帮助管理人员更准确地了解建筑的结构和设备信息,从而更加高效地进行运维管理工作。(3)数据库服务设计与开发:设计并开发了基于My SQL和Spring Boot框架的数据服务,实现了对建筑系统产生的传感器数据、电表数据、设备基本参数等数据的存储和管理,为被动式建筑三维可视化平台提供数据支持与服务,通过对数据进行分析统计以及对各设备运行进行实时监测,为建筑物的安全运行提供了保障。基于以上工作,采用前后端分离框架,以Vue作为前端实现技术,实现了基于Spring Boot+Vue的被动式建筑三维可视化平台。该平台对BIM模型进行信息提取和轻量化处理,整合了被动式建筑和多种设备BIM模型,实现了模型在Web端的快速渲染和加载,达到了被动式建筑运维管理的三维可视化渲染需求。同时,该平台集成了实时监测数据、历史数据查询和能耗预测算法等功能,实时展示建筑物的结构和设备运行状态,提前预警可能发生的问题以及潜在的风险,从而为被动式建筑的维护和管理提供全方位的技术支持。

基于三维模型的校园虚拟漫游系统设计与开发

这是一篇关于虚拟漫游,WebGL,B/S,LOD,微服务的论文, 主要内容为虚拟漫游的概念已深入人心,其使用三维模型刻画现实世界,并提供高自由度交互。近年来,倾斜摄影模型的不断革新,使得快速构建虚拟世界成为可能;WebGL的快速迭代,将3D应用搬到了浏览器。它们的出现带动了虚拟漫游应用的发展。充满历史魅力的校园风景如画,吸引了优秀的同学前来深造,以及众多游客前来游览。虚拟校园平台带来了全新的游览方式,已成为数字化高校的未来发展趋势之一。但现有的虚拟校园平台以二维平面和全景图为主,无法为用户带来身临其境的感觉,缺乏交互感、自由感、沉浸感。针对以上问题,本文依托倾斜摄影模型和WebGL技术,设计并实现一套基于B/S结构的三维校园虚拟漫游系统。用户可直接通过浏览器观看不同校区的三维模型和校园、建筑、漫游路线等图文介绍,并能通过键盘、鼠标进行自由漫游,以及选择不同路线进行自动漫游。此外,校内导航让用户更直观的了解三维路线的空间位置;校外出行功能满足用户在不同校区间的出行需要;漫游工具和校园个性化模块帮助用户欣赏校园风光。对于数据的管理维护,系统提供了一个便捷化、高可视化的漫游系统管理平台。该管理平台基于RBAC进行权限控制,为管理人员提供校园信息、漫游路线、人员、日志等基本信息的管理,以及漫游路线的标注。网页化的呈现形式方便了系统的推广和用户使用,具有普及性、便捷性;系统将路径搜索和三维模型有机结合,提供全新的三维场景导航;校外出行模块将校车、公共交通路线进行数据融合,提供多元化出行方案。考虑到模型数据量大和浏览器的局限,该系统采用LOD(动态层次细节)技术渲染模型,降低非重要部分的模型精度,提高模型加载速度。由于最优路径算法无法直接给出两点间的所有方案,本系统在校内导航部分采用基于回溯的图路径搜索算法。系统整体采用前后端分离、微服务及单一数据源的理念,拆分出虚拟漫游服务、管理服务、模型调用服务。前端采用Vue、EarthSDK、ElementUI框架,基于MVVM模式进行组件化开发;后端采用Spring、Mybatis搭建主体,采用切面思想实现公共业务逻辑,使用预加载技术减少功能响应时间;关系型数据采用MySQL8.0进行持久化存储,结合Transaction保证数据一致性,并采用Ehcache缓存技术提高查询性能。最后,根据各服务的特点进行分布式部署。目前,项目已开发完成并部署使用。该系统提高了高校的信息化建设和校园宣传能力,为用户提供具有交互感、自由感、沉浸感的漫游体验。

基于三维模型的校园虚拟漫游系统设计与开发

这是一篇关于虚拟漫游,WebGL,B/S,LOD,微服务的论文, 主要内容为虚拟漫游的概念已深入人心,其使用三维模型刻画现实世界,并提供高自由度交互。近年来,倾斜摄影模型的不断革新,使得快速构建虚拟世界成为可能;WebGL的快速迭代,将3D应用搬到了浏览器。它们的出现带动了虚拟漫游应用的发展。充满历史魅力的校园风景如画,吸引了优秀的同学前来深造,以及众多游客前来游览。虚拟校园平台带来了全新的游览方式,已成为数字化高校的未来发展趋势之一。但现有的虚拟校园平台以二维平面和全景图为主,无法为用户带来身临其境的感觉,缺乏交互感、自由感、沉浸感。针对以上问题,本文依托倾斜摄影模型和WebGL技术,设计并实现一套基于B/S结构的三维校园虚拟漫游系统。用户可直接通过浏览器观看不同校区的三维模型和校园、建筑、漫游路线等图文介绍,并能通过键盘、鼠标进行自由漫游,以及选择不同路线进行自动漫游。此外,校内导航让用户更直观的了解三维路线的空间位置;校外出行功能满足用户在不同校区间的出行需要;漫游工具和校园个性化模块帮助用户欣赏校园风光。对于数据的管理维护,系统提供了一个便捷化、高可视化的漫游系统管理平台。该管理平台基于RBAC进行权限控制,为管理人员提供校园信息、漫游路线、人员、日志等基本信息的管理,以及漫游路线的标注。网页化的呈现形式方便了系统的推广和用户使用,具有普及性、便捷性;系统将路径搜索和三维模型有机结合,提供全新的三维场景导航;校外出行模块将校车、公共交通路线进行数据融合,提供多元化出行方案。考虑到模型数据量大和浏览器的局限,该系统采用LOD(动态层次细节)技术渲染模型,降低非重要部分的模型精度,提高模型加载速度。由于最优路径算法无法直接给出两点间的所有方案,本系统在校内导航部分采用基于回溯的图路径搜索算法。系统整体采用前后端分离、微服务及单一数据源的理念,拆分出虚拟漫游服务、管理服务、模型调用服务。前端采用Vue、EarthSDK、ElementUI框架,基于MVVM模式进行组件化开发;后端采用Spring、Mybatis搭建主体,采用切面思想实现公共业务逻辑,使用预加载技术减少功能响应时间;关系型数据采用MySQL8.0进行持久化存储,结合Transaction保证数据一致性,并采用Ehcache缓存技术提高查询性能。最后,根据各服务的特点进行分布式部署。目前,项目已开发完成并部署使用。该系统提高了高校的信息化建设和校园宣传能力,为用户提供具有交互感、自由感、沉浸感的漫游体验。

面向旅游资源管理的三维可视化平台设计与实现

这是一篇关于多维GIS,GML,Delaunay三角网,LOD的论文, 主要内容为旅游资源三维可视化平台为旅游景区的科学规划与管理提供强有力的手段,为游客提供有关旅游景观的全方位立体信息,具有广泛的应用前景。目前,对旅游资源三维可视化的实现有三维GIS和虚拟现实两种方案。其中,三维GIS系统结构复杂,可视化效果不太理想;虚拟现实需要昂贵的人机接口,不利于普及。为寻找适用于此方面切实可行地解决方案,本文从系统体系结构、景观对象三维建模方法和三维场景可视化三个方面进行了探索,并设计和实现了一套面向旅游资源管理的三维可视化平台。本文主要研究成果概括如下: (1) 架构了构件式的旅游资源三维可视化平台体系结构。在整个平台设计和实现过程中,基于软件复用理念,采用软件体系结构的思想,将各功能模块制作成DLL,并由此最终“组装”成平台系统;同时采用了成熟的开源类库。为该平台的高效开发和质量的保证奠定了基础。 (2) 提出了基于四叉树结构的Delaunay三角网地形建模方法。地形模型是旅游资源三维场景中最关键的模型,建模方法复杂,是影响系统速度的主要瓶颈。为此,对Delaunay三角网算法进行改进,采用四叉树结构来管理地形特征点、特征线和特征面数据。为了提高地形建模速度,需要每个叶结点包含合适的三角形顶点数目,经试验,将每个叶结点包含的点数限制在16个之内,可以在17秒内生成包含50万个三角形的地形。系统测试表明:此方法和Delaunay三角网算法相比,使地形生成的速度提高了20.4%,为三维场景的快速显示提供了保障。 (3) 建立了场景图管理机制和视景体裁剪机制,设计了LOD模型,实现了三维场景的实时显示和交互操作。其中,场景图管理机制,对场景中对象采用树结构管理,使用深度优先遍历保证场景渲染的有序性;视景体裁剪机制,预先对三维场景进行粗裁剪,将大部分不可见的场景删除,再将剩余场景数据传入三维引擎中,从而减少了渲染数据量;LOD模型,根据场景距离视点的远近,通过对场景设置不同的分辨率,初步解决了模型精度和显示速度之间的矛盾。测试得知,叠加了建筑物、道路、植被的复杂地形的平均生成时间为15.96秒,实现了复杂三维场景的流畅漫游。