CN109949416A - 基于WebGL技术的网络三维地理信息系统 - Google Patents
基于WebGL技术的网络三维地理信息系统 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种基于WebGL技术的网络三维地理信息系统，包括客户端和服务器终端，所述客户端采用了WebGL技术向用户展示各种地理空间数据，所述客户端通过Internet网络与所述服务器终端通讯；所述客户端根据用户在场景中的浏览位置的不同，不断向服务器端发送新的数据请求，要求传送与当前用户浏览位置相关的三维场景数据；所述服务器终端包括Web服务器和海量空间数据库，所述Web服务器和所述海量空间数据库之间为双向电性连接；所述Web服务器作为WebGIS应用的主要载体，用于负责应用软件的访问与发布；所述海量空间数据库用于进行数据的存储管理以及提供实时的空间数据查询服务；本发明基于WebGL技术构建三维地理信息系统对矿山地形进行实现三维显示。
Description
技术领域
本发明涉及三维地理信息领域，尤其涉及一种基于WebGL技术的网络三维地理信息系统。
背景技术
现有矿山建设工程主要为通过人工手持全站仪或标尺获取地形数据，然后将测量数据使用CAD等矢量辅助设计软件进行人工绘制二维地形图，并使用等高线高程标注方式表示地形特点，最后由设计人员在二维地形图上绘制矿山设备布设要素；但由于采用人工绘制二维地形图只能反映地形高程数据，无法更直观地还原与反映矿山土层以上植被和地面物体情况。
发明内容
本发明提供了一种基于WebGL技术的网络三维地理信息系统，以解决现有的矿山地形图只能反映地形高程数据的技术问题，从而基于WebGL技术构建三维地理信息系统对矿山地形进行实现三维显示，进而更直观地还原与反映矿山土层以上植被和地面物体情况。
为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种基于WebGL技术的网络三维地理信息系统，包括客户端和服务器终端，所述客户端采用了WebGL技术向用户展示各种地理空间数据，所述客户端通过Internet网络与所述服务器终端通讯；所述客户端根据用户在场景中的浏览位置的不同，不断向服务器端发送新的数据请求，要求传送与当前用户浏览位置相关的三维场景数据；
所述服务器终端包括Web服务器和海量空间数据库，所述Web服务器和所述海量空间数据库之间为双向电性连接；所述Web服务器作为WebGIS应用的主要载体，用于负责应用软件的访问与发布；所述海量空间数据库用于进行数据的存储管理以及提供实时的空间数据查询服务。
作为优选方案，所述客户端为平板或手机中的一种。
作为优选方案，所述服务器终端负责向多个客户端提供地理空间数据，所述服务器端会将数据库、数据文件中不同格式的空间数据以json形式向外发布。
作为优选方案，所述客户端在收到所述三维场景数据后，对所述三维场景数据进行实时绘制和显示。
作为优选方案，所述三维场景数据包括三维地形数据和纹理图像数据。
作为优选方案，所述海量空间数据库包括一个三维数据库和一个离线数据预处理模块；所述三维数据库用于存储各种三维数据；所述离线数据预处理模块用于离线状态下对数据进行预处理。
作为优选方案，所述三维数据库包括三维模型数据库、DEM数据库和属性数据库；
所述三维模型数据库用于存放三维模型数据和记录了各个三维实体的属性信息、对三维模型的描述性信息；
所述DEM数据库用于存放DEM数据；
所述属性数据库用于存放地形矢量数据。
作为优选方案，所述客户端采用B/S开发模式，减少网络阻塞，缩短在网络上的传输时间，使客户终端能快速得到所需要的三维场景。
作为优选方案，所述服务器终端还可以通过算法对所述三维场景数据进行处理，实现从数据到三维虚拟显示的快速转换，并把所述客户端请求的数据建立索引，进行压缩，发送给所述客户端。
作为优选方案，所述算法为细节分层算法。
相比于现有技术，本发明实施例具有如下有益效果：
基于WebGL技术构建三维地理信息系统对矿山地形进行实现三维显示，解决现有的矿山地形图只能反映地形高程数据的技术问题，从而更直观地还原与反映矿山土层以上植被和地面物体情况。
附图说明
图1：为本发明实施例中的系统结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参照图1，本发明优选实施例提供了一种基于WebGL技术的网络三维地理信息系统，包括客户端和服务器终端，所述客户端采用了WebGL技术向用户展示各种地理空间数据，所述客户端通过Internet网络与所述服务器终端通讯；所述客户端根据用户在场景中的浏览位置的不同，不断向服务器端发送新的数据请求，要求传送与当前用户浏览位置相关的三维场景数据；
所述服务器终端包括Web服务器和海量空间数据库，所述Web服务器和所述海量空间数据库之间为双向电性连接；所述Web服务器作为WebGIS应用的主要载体，用于负责应用软件的访问与发布；所述海量空间数据库用于进行数据的存储管理以及提供实时的空间数据查询服务。
在本实施例中，所述客户端为平板或手机中的一种。
在本实施例中，所述服务器终端负责向多个客户端提供地理空间数据，所述服务器端会将数据库、数据文件中不同格式的空间数据以json形式向外发布。
在本实施例中，所述客户端在收到所述三维场景数据后，对所述三维场景数据进行实时绘制和显示。
在本实施例中，所述三维场景数据包括三维地形数据和纹理图像数据。
在本实施例中，所述海量空间数据库包括一个三维数据库和一个离线数据预处理模块；所述三维数据库用于存储各种三维数据；所述离线数据预处理模块用于离线状态下对数据进行预处理。
在本实施例中，所述三维数据库包括三维模型数据库、DEM数据库和属性数据库；
所述三维模型数据库用于存放三维模型数据和记录了各个三维实体的属性信息、对三维模型的描述性信息；
所述DEM数据库用于存放DEM数据；
所述属性数据库用于存放地形矢量数据。
在本实施例中，所述客户端采用B/S开发模式，减少网络阻塞，缩短在网络上的传输时间，使客户终端能快速得到所需要的三维场景。
在本实施例中，所述服务器终端还可以通过算法对所述三维场景数据进行处理，实现从数据到三维虚拟显示的快速转换，并把所述客户端请求的数据建立索引，进行压缩，发送给所述客户端。
在本实施例中，所述算法为细节分层算法。
下面结合具体实施例，对本发明进行详细说明。
WebGL是一种3D绘图标准，该标准解决了现有网络三维最大的问题：插件问题。这种绘图技术标准允许把JavaScript和OpenGL ES 2.0结合在一起，通过增加OpenGL ES 2.0的一个JavaScript绑定，WebGL可以利用底层图形硬件加速功能为HTML5Canvas提供硬件3D加速渲染，这样Web开发人员就可以借助系统显卡来在浏览器里更流畅地展示3D场景和模型了，还能创建复杂的导航，提高了数据视觉化。
该系统是基于WebGL技术，采用B/S开发模式，考虑到网络三维可视化系统的特殊性，尽量减少网络阻塞，缩短在网络上的传输时间，使客户终端能快速得到所需要的三维场景，因此选择在服务端采用Internet信息服务存放三维场景所需要的三维数据，网页端场景显示采用高效的空间索引技术，渐进传输技术和地形简化算法来满足多用户并发访问的需要。
Web服务器端作为整个系统的后端，接受客户端发送的服务请求和参数，提交应用服务器处理后将其返回的参数和分块的数据再经由Web服务器返回客户端。主要功能是采用海量空间数据库进行数据的存储管理以及提供实时的空间数据查询服务。主要包括存储各种三维数据的数据库和一个离线数据预处理模块。
三维数据本身数据量大，结构复杂多样，并且网络三维要求实时性的交互，因此需要一个专门的模块来对这些三维数据进行组织和管理，采用细节分层技术实现对不同类型数据的一体化管理，从数据到三维虚拟显示的快速转换，并把客户端请求的数据提建立索引，进行压缩，传给客户端。三维数据数据库主要包括：三维模型数据库、DEM数据库、属性数据库。这些数据库不仅存放了地理数据例如矢量数据、DEM数据、三维模型数据，还记录了各个三维实体的属性信息、对三维模型的描述性信息等。
客户端根据用户在场景中的浏览位置的不同，将不断向服务器端发送新的数据请求，要求传送与当前用户浏览位置相关的三维场景数据。包括三维地形数据、纹理图像数据等。客户端在收到这些场景数据后，能够对其进行实时绘制和显示。
本发明基于WebGL技术构建三维地理信息系统对矿山地形进行实现三维显示，解决现有的矿山地形图只能反映地形高程数据的技术问题，从而更直观地还原与反映矿山土层以上植被和地面物体情况。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步的详细说明，应当理解，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围。特别指出，对于本领域技术人员来说，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种基于WebGL技术的网络三维地理信息系统，包括客户端和服务器终端，其特征在于，所述客户端采用了WebGL技术向用户展示各种地理空间数据，所述客户端通过Internet网络与所述服务器终端通讯；所述客户端根据用户在场景中的浏览位置的不同，不断向服务器端发送新的数据请求，要求传送与当前用户浏览位置相关的三维场景数据；
所述服务器终端包括Web服务器和海量空间数据库，所述Web服务器和所述海量空间数据库之间为双向电性连接；所述Web服务器作为WebGIS应用的主要载体，用于负责应用软件的访问与发布；所述海量空间数据库用于进行数据的存储管理以及提供实时的空间数据查询服务。
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述客户端为平板或手机中的一种。
3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述服务器终端负责向多个客户端提供地理空间数据，所述服务器端会将数据库、数据文件中不同格式的空间数据以json形式向外发布。
4.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述客户端在收到所述三维场景数据后，对所述三维场景数据进行实时绘制和显示。
5.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述三维场景数据包括三维地形数据和纹理图像数据。
6.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述海量空间数据库包括一个三维数据库和一个离线数据预处理模块；所述三维数据库用于存储各种三维数据；所述离线数据预处理模块用于离线状态下对数据进行预处理。
7.如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述三维数据库包括三维模型数据库、DEM数据库和属性数据库；
所述三维模型数据库用于存放三维模型数据和记录了各个三维实体的属性信息、对三维模型的描述性信息；
所述DEM数据库用于存放DEM数据；
所述属性数据库用于存放地形矢量数据。
8.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述客户端采用B/S开发模式，减少网络阻塞，缩短在网络上的传输时间，使客户终端能快速得到所需要的三维场景。
9.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述服务器终端还可以通过算法对所述三维场景数据进行处理，实现从数据到三维虚拟显示的快速转换，并把所述客户端请求的数据建立索引，进行压缩，发送给所述客户端。
10.如权利要求9所述的系统，其特征在于，所述算法为细节分层算法。
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| CN201910151333.7A CN109949416A (zh) | 2019-02-28 | 2019-02-28 | 基于WebGL技术的网络三维地理信息系统 |
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