CN110298781A - 基于WebGL的气象雷达及卫星大数据可视化方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于WebGL的气象雷达及卫星大数据可视化方法，包括以下内容：气象雷达及卫星数据通过原始图像文件格式raw进行数据转换压缩生成纹理对象；将压缩后的纹理对象由CPU传输到图形处理器GPU，到达片元着色器；片元着色器对数据进行光栅化处理。将数据的坐标投影信息及纹理坐标信息传输到顶点着色器。图例样式由CPU传输到图形处理器GPU，同样传输到片元着色器对象中，进行光栅化处理。经过光栅化处理及顶点着色器处理后存储到颜色缓冲区，最终将气象数据按照地理坐标显示到浏览器页面上。直接利用WebGL和GPU显卡资源进行数据的插值及渲染，可以在很大程度上提高数据可视化渲染和交互的效率。

Description

基于WebGL的气象雷达及卫星大数据可视化方法
技术领域
本发明涉及一种基于WebGL的气象雷达及卫星大数据可视化技术。
背景技术
雷达和卫星作为一种重要的气象观测手段，气象应用系统中经常需要可视化雷达和卫星数据以辅助天气预报，目前WebGIS系统中浏览器的可视化技术一般在后台将数据渲染成图片或者将数据抽稀，然后利用html的image标签、svg的image标签、canvas标签实现雷达数据显示。随着雷达数据量增大和交互需求的增加，在浏览器端的可视化的效率和效果存在一定的瓶颈，目前存在几个问题：1、直接利用图片显示，放大后会模糊，和抽稀数据一样不便于分析数据；2、大数据量的数据在浏览器端显示效率不高，显示卡顿。
发明内容
针对以上问题本发明提供了一种在WebGIS平台上显示高效、美观的气象雷达及卫星大数据量的可视化技术，利用这一技术可以针对气象雷达大数据快速的在浏览器上显示分布效果，并且能够比较美观的显示出来，用户可以很方便、快速的实现气象背景交互分析。
为了解决以上问题本发明采用了如下技术方案：基于WebGL的气象雷达及卫星大数据可视化技术，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1-1、气象雷达及卫星数据通过原始图像文件格式raw进行数据转换压缩生成纹理对象；
步骤1-2、将压缩后的纹理对象由CPU传输到图形处理器GPU，到达片元着色器；
步骤1-3、片元着色器对数据进行光栅化处理；
步骤2、将数据的坐标投影信息及纹理坐标信息传输到顶点着色器；
步骤3、图例样式由CPU传输到图形处理器GPU，同样传输到片元着色器对象中，进行光栅化处理；
步骤4、经过光栅化处理及顶点着色器处理后存储到颜色缓冲区，最终将气象数据按照地理坐标显示到浏览器页面上。
所述的片元着色器根据显示样式信息将实际气象雷达及卫星数据转换为需要显示的颜色信息。
数据到达前端浏览器后，减少了计算和内存占用，直接利用WebGL和GPU显卡资源进行数据的插值及渲染，可以在很大程度上提高数据可视化渲染和交互的效率，满足了气象数据可视化的需求。
有益效果：利用本发明技术可以将气象雷达及卫星大数据高效可视化显示在浏览器上，在显示方式上即可以格点化显示也可以平滑显示，可以在很大程度上提高数据显示渲染和交互的效率，满足气象业务化的需求。
附图说明
图1为基于WebGL的气象雷达及卫星大数据可视化方法原理图。
具体实施方式
如图1所示，本发明提供了一种基于WebGL的气象雷达及卫星大数据可视化技术，包括以下步骤：
步骤1-1、气象雷达及卫星数据通过原始图像文件格式raw进行数据转换压缩生成纹理对象；将真实数据压缩成WebGL支持的纹理RGBA量或者LA(流明与透明度)量的形式；
步骤1-2、将压缩后的纹理对象由CPU传输到图形处理器GPU，到达片元着色器；
步骤1-3、片元着色器对数据进行光栅化处理；
步骤2、将数据的坐标投影信息(真实地理坐标)及纹理坐标信息传输到顶点着色器；
步骤3、图例样式由CPU传输到图形处理器GPU(RGBA形式)，同样传输到片元着色器对象中，进行光栅化处理；
步骤4、经过光栅化处理及顶点着色器处理后存储到颜色缓冲区，最终将气象数据按照地理坐标显示到浏览器页面上。
所述的片元着色器根据显示样式信息将实际气象雷达及卫星数据转换为需要显示的颜色信息。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不限制于本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。

Claims (2)

1.基于WebGL的气象雷达及卫星大数据可视化方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1-1、气象雷达及卫星数据通过原始图像文件格式raw进行数据转换压缩生成纹理对象；
步骤1-2、将压缩后的纹理对象由CPU传输到图形处理器GPU，到达片元着色器；
步骤1-3、片元着色器对数据进行光栅化处理；
步骤2、将数据的坐标投影信息及纹理坐标信息传输到顶点着色器；
步骤3、图例样式由CPU传输到图形处理器GPU，同样传输到片元着色器对象中，进行光栅化处理；
步骤4、经过光栅化处理及顶点着色器处理后存储到颜色缓冲区，最终将气象数据按照地理坐标显示到浏览器页面上。
2.根据权利要求1所述的基于WebGL的气象雷达及卫星大数据可视化方法，其特征在于，所述的片元着色器根据显示样式信息将实际气象雷达及卫星数据转换为需要显示的颜色信息。
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