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的桥梁施工管理可视化系统的研究与实现

这是一篇关于WebGL,漫游交互,前后端分离,LOD,半边收缩简化的论文, 主要内容为近年来,随着我国交通建设的快速发展,桥梁的施工管理面临着更艰巨的挑战,逐渐从二维转为三维可视化管理。在网络和硬件不断更新迭代的今天,传统上基于客户端安装的可视化应用存在着诸多限制,越来越难以满足用户的需求。各行各业也纷纷开始着力研究Web3D技术的可视化应用,这对于桥梁的施工管理可视化是一种新的挑战和思路。本文在上述背景下,对当前主流的Web3D技术进行分析比较,提出采用WebGL技术来实现桥梁的施工管理可视化,借助WebGL独有的硬件加速和免插件的特点,实现桥梁模型在页面上的快速和高性能渲染。具体而言,论文主要工作表现在以下几个方面:(1)本文基于WebGL的引擎框架Three.js,详细阐述了页面渲染的场景部署、OBJ模型的加载和导出存储等开发流程。提出断点续传技术解决大模型文件上传时无法中断续传的问题,在桥梁模型基本渲染的基础上,加入模型全景漫游功能,并通过碰撞检测机制避免漫游过程中视点进入模型内部。利用Raycaster射线拾取算法支持用户对模型部件的点击交互,在线编辑模型。(2)在对WebGL的渲染原理和性能研究的基础上,提出动态LOD显示技术和视景剔除策略,提高模型的实时渲染性能。本文基于边长和曲率的半边收缩算法,结合Three.js提供的内部类,将桥梁模型实时简化,生成多分辨率细节模型,并通过客户端的本地缓存和异步调用机制提高模型的加载速度。(3)针对系统在实际企业中的设计和技术层面的要求,采用前后端分离策略搭建系统架构,将页面渲染逻辑和后台数据服务解耦,进行独立开发、测试和部署;代码结构上,采用MVC模式,降低了内部模块的耦合;在接口设计上,采用Restful风格,使用JSON作为统一数据传输格式,提高了系统的安全性和数据传输效率。(4)本文将WebGL技术与实际桥梁项目需求有效结合,满足了企业开发的各项要求。最后对系统的功能和性能进行了针对性的测试,结果表明,本文设计和实现的桥梁施工管理可视化系统具有很好的应用效果。

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。

移动端矿山生产数据管理系统的研发与应用

这是一篇关于数字矿山,移动GIS,矿山数据,B/S,LOD的论文, 主要内容为煤炭目前是我国主要的能源资源,为了实现煤炭开采绿色、安全与高效的目标,迫切需要实现智慧矿山战略。为了解决矿山生产中移动端共享信息平台缺失等问题,提高矿山生产效率,设计并开发了 B/S(Browser/Server,浏览器/服务器)模式的移动端矿山生产数据管理系统。研究内容如下:(1)移动端矿山生产数据管理系统数据分析与组织。在分析矿山生产资料数据来源的基础上,基于数据抽象最优化、类型划分专业化与分享权限合理化的原则,组织数据并设计数据结构,搭建矿山生产资料数据库,实现高效的多源异构数据的存储、查询与编辑。(2)采用B/S架构与移动端相结合的工作模式,研究与设计移动端矿山生产数据管理系统。移动端矿山生产数据管理系统随时随地为矿山生产用户提供矿山生产资料数据的上传与查看、对矿山图纸的轻量化量测与编辑、用户之间的信息交流与文件传输,矿山生产资料数据查看的权限管理与分享等功能,并在网页端为矿山生产管理者提供对移动端矿山生产数据管理系统的管理。(3)移动端矿山生产数据管理系统软件开发与关键技术。研究基于四叉树的LOD、线性四叉树索引等技术优矿山图纸实时绘制,结合地质测量符号库设计、DWG文件读取等实现移动端矿山图纸渲染、轻量化编辑与简单量测。采用Android开发、Vue、ElementUI、SpringBoot、Netty、MyBatis、MySQL Cluster、Elasticsearch 等技术实现移动端、网页端、服务端系统的设计与开发。移动端矿山生产数据管理系统在开滦集团钱家营分公司应用表明该系统为开滦集团钱家营分公司矿山生产搭建了移动端地理信息系统平台,提供了矿山生产资料数据管理与可视化、用户之间的信息交流与文件传输、用户管理、权限管理、系统管理等功能从而提高矿山生产效率,并推进数字矿山、智慧矿山的建设。