油气钻机远程交互优化控制虚拟仿真平台的Web前端开发
这是一篇关于Web前端,虚拟现实,虚拟仿真平台,WebGL,Three.js的论文, 主要内容为随着虚拟现实技术和计算机网络技术的发展,虚拟现实技术的应用已经深入到医学、教育、军事等各个领域。将虚拟现实技术引入钻机优化控制教学与研究领域,建立基于网络技术的交互平台,为降低人才培养成本、降低在真实钻井过程中钻机优化控制研究的风险性和时空的局限性提供新的途径。本文分析实际钻井工程流程、井场环境以及平台面向的用户,明确并细化了虚拟仿真平台需求,开发了钻井井场设备认知实验,完成油气钻机远程交互优化控制虚拟仿真平台的Web前端开发和测试。油气钻机远程交互优化控制虚拟仿真平台采用Web技术的B/S架构,实现前后端分离开发。本文通过网络技术、虚拟现实、三维模型交互和数据可视化等技术,完成平台前端页面设计、数据交互、数据可视化以及钻井井场模型加载和交互展示。结合实际需求,搭建平台前端架构,提出前端页面加载优化方案,并将优化方案应用到实际开发中,设计出虚拟仿真平台的功能包括平台资源信息展示、用户数据管理、虚拟实训实验、资料共享管理、平台实验访问数据统计可视化等。同时,利用3Ds max软件建立虚拟的三维钻井井场设备模型,通过封装了Web GL的Three.js三维引擎实现三维钻井井场设备模型在页面中加载和交互控制,完成虚拟可视化钻井井场设备认知实验的设计与实现,并将开发好的实验部署到平台虚拟实训实验模块中。完成平台前端各功能页面设计、数据交互方式以及各功能间业务逻辑关系设计。最终,完成油气钻机远程交互优化控制虚拟仿真平台的Web前端开发,并对平台前端进行测试,分为功能性和非功能性测试。功能性测试主要是对虚拟仿真平台中各功能流程进行了正确性验证;非功能性测试对平台前端进行了兼容性测试,安全性测试和易用性测试。测试结果表明虚拟仿真平台功能满足用户的实际需求,平台前端在使用过程中具有页面友好、扩展性强、可快速响应满足预期的性能设计要求。
基于BIM+GIS的智慧校园综合管理平台的研究
这是一篇关于BIM,GIS,Three.js,Cesium.js,智慧校园的论文, 主要内容为随着地理信息技术、BIM技术、互联网+等技术在我国的快速发展与普及,智慧校园管理系统的建立已经成为高校信息化建设管理的必然趋势,而对校园建筑模型数据的合理采集和处理、对信息的统一管理和更新、对数据库的标准化等是实现智慧校园有效管理的重要保证。因此需要一个功能完善、流程明确、特点鲜明的智慧校园综合管理系统,以促进高校建筑的数字化、智能化管理进程。针对现如今校园数字管理过程中存在的平台数据冗余、利用率低、管理效率差等问题,本文采用Revit二次开发技术、Web GL网页端可视化技术、VR虚拟展示技术、BIM+GIS技术、路由权限管理技术实现了BIM三维模型、GIS三维空间和360全景展示建筑内部场景的有机结合;实现了校园监控、设备管理、进度计划、构件库管理、质量管理、安全管理、资料管理等内容融合于同一管理系统,使建设项目的各个参与方、各个专业之间能够基于同一平台实现工程项目的协同工作和集成管理。并通过具体案例分析,验证本研究的可行性。主要研究内容及研究成果包括:(1)通过查阅国内外文献,分析研究BIM+GIS技术集成可视化、智慧校园技术的国内外研究现状,制定本文的研究目标和研究内容,确立研究路线展开研究。(2)BIM模型信息提取。针对BIM三维模型体量大、数据结构复杂等问题,本文研究Revit API并进行Revit二次开发,结合模型外轮廓提取算法、类构件集提取方法,将BIM模型的属性信息、材质信息等内容进行提取,并研究数据接口格式,为后续模型的网页端可视化提供数据支持。(3)BIM+GIS混合模型的可视化。针对BIM模型的硬件资源有限,大规模GIS数据和大体量BIM数据在网页端同时加载、渲染困难的问题,自定义并建立一种GIS+BIM的混合数据结构,分析研究Web GL技术、Three.js引擎、Cesium.js引擎,通过对XML文件的解析和GTLF文件的加载,实现GIS与BIM模型在Web端的高效、快速渲染;加入交互功能按钮,VR场景查看,属性信息查看、视图盒等内容,并进行渲染性能优化,推动BIM的应用从单体模型设计提升至多维空间数据层面。(4)建立智慧校园信息管理平台。针对在整个项目建设的全生命周期管理中工作信息量量大冗杂、信息交互效率低下等问题,通过PHP+My SQL+j Query+Three.js+Vu e的前端、后端分离的技术设计开发此平台,并支持权限管理和动态路由,针对不同用户设置不同权限,采用独立自主开发数据库,将项目所需BIM数据、GIS数据等部署在云服务器实现各专业数据的控制。
基于BIM+GIS的智慧校园综合管理平台的研究
这是一篇关于BIM,GIS,Three.js,Cesium.js,智慧校园的论文, 主要内容为随着地理信息技术、BIM技术、互联网+等技术在我国的快速发展与普及,智慧校园管理系统的建立已经成为高校信息化建设管理的必然趋势,而对校园建筑模型数据的合理采集和处理、对信息的统一管理和更新、对数据库的标准化等是实现智慧校园有效管理的重要保证。因此需要一个功能完善、流程明确、特点鲜明的智慧校园综合管理系统,以促进高校建筑的数字化、智能化管理进程。针对现如今校园数字管理过程中存在的平台数据冗余、利用率低、管理效率差等问题,本文采用Revit二次开发技术、Web GL网页端可视化技术、VR虚拟展示技术、BIM+GIS技术、路由权限管理技术实现了BIM三维模型、GIS三维空间和360全景展示建筑内部场景的有机结合;实现了校园监控、设备管理、进度计划、构件库管理、质量管理、安全管理、资料管理等内容融合于同一管理系统,使建设项目的各个参与方、各个专业之间能够基于同一平台实现工程项目的协同工作和集成管理。并通过具体案例分析,验证本研究的可行性。主要研究内容及研究成果包括:(1)通过查阅国内外文献,分析研究BIM+GIS技术集成可视化、智慧校园技术的国内外研究现状,制定本文的研究目标和研究内容,确立研究路线展开研究。(2)BIM模型信息提取。针对BIM三维模型体量大、数据结构复杂等问题,本文研究Revit API并进行Revit二次开发,结合模型外轮廓提取算法、类构件集提取方法,将BIM模型的属性信息、材质信息等内容进行提取,并研究数据接口格式,为后续模型的网页端可视化提供数据支持。(3)BIM+GIS混合模型的可视化。针对BIM模型的硬件资源有限,大规模GIS数据和大体量BIM数据在网页端同时加载、渲染困难的问题,自定义并建立一种GIS+BIM的混合数据结构,分析研究Web GL技术、Three.js引擎、Cesium.js引擎,通过对XML文件的解析和GTLF文件的加载,实现GIS与BIM模型在Web端的高效、快速渲染;加入交互功能按钮,VR场景查看,属性信息查看、视图盒等内容,并进行渲染性能优化,推动BIM的应用从单体模型设计提升至多维空间数据层面。(4)建立智慧校园信息管理平台。针对在整个项目建设的全生命周期管理中工作信息量量大冗杂、信息交互效率低下等问题,通过PHP+My SQL+j Query+Three.js+Vu e的前端、后端分离的技术设计开发此平台,并支持权限管理和动态路由,针对不同用户设置不同权限,采用独立自主开发数据库,将项目所需BIM数据、GIS数据等部署在云服务器实现各专业数据的控制。
基于WebGL的数据中心3D可视化系统的设计与实现
这是一篇关于数据中心,三维可视化,B/S,WebGL,Three.js的论文, 主要内容为随着信息数据时代的到来,数据中心的建设发生着巨大的改变,出现了大量大规模集中式的数据中心。数据中心设备数量的不断增加和数据信息的不断积累给传统数据中心的管理带来了一定压力,也使得数据中心管理人员的工作变得日益繁重,极大的影响了数据中心的管理效率和正常安全运行。本文在指明了数据中心存在的问题后,设计了一个B/S架构的数据中心3D可视化系统。论文的主要工作和成果如下:首先,论文研究了Web 3D应用的相关技术,对常用的3D应用技术进行了详细分析,最终选择WebGL技术及其三维引擎Three.js解决了传统三维场景构建复杂性的问题,为系统的设计和实现奠定了基础。系统采用SSM架构进行开发,实现数据模型和业务逻辑的分层处理,极大的降低了系统的高耦合性,也增加了系统的可扩展性和可维护性。其次,本论文围绕着三维场景对象的构建,场景的交互,机房实时预警和数据展示等几个方面进行了详细的设计和实现,并对系统的功能性,兼容性和性能情况进行了相关的测试,对测试过程中发现的系统性能问题进行了解决。本文创新性地采用三维场景和传统系统管理相结合的方式进行设计,不仅给用户带来真实的浸入式体验,而且实现了数据中心的有效管理和监控,为未来数据中心的虚拟化建设提供了一定的参考思路。最后,论文对数据中心3D可视化系统的发展进行了总结和展望。
基于Three.js的矿区三维可视化应用平台开发与研究
这是一篇关于三维可视化,Three.js,Javascript,三维建模,动画模拟,Web端的论文, 主要内容为随着计算机技术、网络技术、信息技术等的飞速发展,建设数字化、绿色矿山,是目前所有矿山开采的未来趋势及目标。其中三维可视化技术是实现数字化、信息化矿山的重要手段和窗户。借助三维可视化技术,使矿产企业拥有更高的运营效率、更丰富的信息量、更多样的表现手法和数据准确性,进一步提高企业管理、生产和环境保护的有效性、时效性及资源利用水平。可视化技术运用到矿山环境治理规划中,使矿山环境治理规划具有更多的表现形式、更直观的感受。本文主要对三维可视化技术进行研究,以基于Web GL的Three.js为模型渲染引擎,Javascript语言为编程基础,浏览器为运行平台开发一款矿区三维可视化平台。实现矿山三维模型的展示和交互,并通过矿山复垦模拟动画为矿山复垦规划和环境治理提供一定参考。主要研究成果如下:(1)矿区三维可视化平台构建理论框架。总结了国内外三维可视化技术的研究现状,研究了可视化技术的理论基础。结合数字化矿山、绿色矿山的发展,分析了可视化技术在矿山发展上的重要作用,并设计了平台开发的总体工作流程,整合所需的理论技术。(2)矿区三维模型及复垦三维动画制作。使用无人机航测建模技术完成矿山地表三维模型制作,利用3ds Max软件对矿区三维模型进行优化处理,实现快速、高效的建模流程。在虚拟现实创作平台Lumion中完成矿山复垦场景模型构建,并通过软件强大的影片渲染功能制作出矿山复垦三维动画。(3)矿区三维可视化平台开发。以Javascript为开发语言,结合HTML5技术和DIV+CSS技术设计开发出Web端矿区三维可视化平台,以Web GL的Three.js库为渲染引擎实现导入OBJ格式的三维模型,完成矿区地表的三维可视化。可视化平台主要功能包含三维模型的缩放、旋转、平移等交互操作;矿山复垦三维动画模拟演示;矿区资料信息网页化;矿区遥感影像在线预览、下载;矿区数据图表化、动态化显示;矿区路线规划等。(4)跨平台性测试。通过Node.js在计算机上建立本地端服务器,分别在Windos系统和MAC OS系统上测试了谷歌Chrome浏览器、微软Edge浏览器及苹果Safari浏览器运行矿区三维可视化平台的情况。测试结果表明矿区三维可视化平台具有良好的跨平台性,且用谷歌Chrome浏览器运行效果较好。基于Three.js技术开发制作的矿区三维可视化平台,为用户提供了一个直观的、真实的矿山实景地表模型展示和矿山复垦动画模拟演示,对其他类似矿山、矿区的数字化建设提供了三维可视化借鉴。
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的三维算法演示系统的设计与实现
这是一篇关于算法演示,WebGL,三维模型,Three.js,BootStrap的论文, 主要内容为算法是计算机学科中的重要基础和核心专业知识。然而算法的学习过程中涉及到大量抽象和复杂的概念,学生极易感到枯燥,失去学习兴趣。采用算法演示系统可加深学生对算法知识的理解,提高教学质量。目前,国内外已有一些算法演示系统应用在教学活动中,并取得了较好的效果。但这些算法主要是二维平面展示,且普遍存在着运行环境复杂,操作繁琐,交互方式差,运行界面不友好等问题。为改善上述情况,论文基于WebGL技术设计和实现了一个三维的算法演示系统。WebGL是一种3D绘图标准,通过WebGL技术,前端web开发工程师可以轻松的在浏览器里创建和展示复杂的3D场景和模型。该系统共分为算法演示和自定义代码编辑两大模块。算法演示模块能够在浏览器中利用3D模型对算法执行过程进行详细的演示,而且用户可以对算法的参数和算法的执行步骤进行手动控制。目前算法演示模块已经完成了对10种常见算法的可视化。自定义代码编辑模块为用户提供了自定义代码编辑器,用户可以根据自己的理解使用编辑器对更多的算法进行可视化实现。这对于系统内容丰富化的推进具有极大的推动作用。因此基于WebGL的三维算法演示系统的开发应用具有极其广阔的前景。论文着重介绍了相关技术、系统的需求分析、系统总体设计、关键问题的解决和系统详细设计、系统的实现与测试等内容。在相关技术中,详细介绍了开发过程中所使用的技术。在系统需求分析阶段,从功能性需求和非功能性需求两个方面对系统进行详细分析明确了系统的各项要求。在系统总体设计阶段,提出了组件化和模块化的设计原则,确定了系统的总体功能框架,并通过系统功能架构图进行全面展示。在详细设计阶段,首先介绍了系统中一些关键问题的解决方案,其次利用时序图对各个算法进行详细的分析,同时提取出各个算法中相同的功能逻辑模块,设计相应的实现函数。这大大提高了代码的重复利用率和系统开发的速度。其中包括冒泡排序、插入排序、选择排序、快速排序、归并排序、希尔排序、折半查找、二叉树-堆、图的深度遍历和广度遍历、单链表的增删改查共10种算法。在系统实现和测试阶段,通过关键代码和界面截图对系统功能的实现情况进行展示。并按照系统的功能测试用例对系统各个模块和算法进行全面的测试,根据出现的问题进行修改和完善。论文对基于WebGL的三维算法演示系统的设计与实现过程进行了详细的描述和展示。最后对已完成的工作进行了总结,并对系统以后的完善方向提出了展望。
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