CN117456143A - 一种管网数据三维可视化处理方法 - Google Patents

一种管网数据三维可视化处理方法 Download PDF

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周含笑
赵辉
王兆祥
刘宗玥
张博群
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Abstract

本发明提出一种管网数据三维可视化处理方法，属于管网数据可视化处理技术领域。包括以下步骤：S1.将包含矢量格式的经纬度地理坐标和属性信息原始数据至服务器中，形成矢量数据；S2.对矢量数据进行坐标转换和封装预处理；S3.通过Three.js引擎渲染三维管线模型样式；S4.加载矢量数据，将加载后的矢量数据结合Three.js生成三维管线模型；三维管线模型上贴有代表流动效果的贴图；三维管线模型设有定时器，贴图根据定时器沿管线周期性移动；S5.构建空白三维地球模型，将三维管线模型加载至空白三维地球模型上，形成管网数据三维可视化展示。本发明解决了管网数据更新导致数据处理用时长效率低的技术问题。

Description

一种管网数据三维可视化处理方法
技术领域
本发明涉及三维可视化处理方法，尤其涉及一种管网数据三维可视化处理方法，属于管网数据可视化处理技术领域。
背景技术
目前用户对于管网数据的展示早已不满足于二维平面，对庞大复杂的数据，尤其是涉及地理信息的数据，人们往往更希望在空间上，更直观的进行展示和分析；而对于管线的展示效果，除了位置外，更希望再三维地图展示流动效果，从而确定管线的走向。
对于web端的三维可视化手段，大多数是基于三维模型的渲染，而三维模型通常需要手动使用工具生成的模型文件，生成时间根据各自技术和生成质量所需不一，然后渲染到浏览器上，对于管线流动效果，通常也是跟着模型同步生成，当管网数据变动时，则需要重新生成模型、渲染，更新，过程耗时，耗力，不便于个性化自定义处理、移植和复用。
发明内容
在下文中给出了关于本发明的简要概述，以便提供关于本发明的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本发明的穷举性概述。它并不是意图确定本发明的关键或重要部分，也不是意图限定本发明的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念，以此作为稍后论述的更详细描述的前序。
鉴于此，为解决现有技术中存在的管网数据更新导致数据处理用时长效率低的技术问题，本发明提供一种管网数据三维可视化处理方法。
方案一、一种管网数据三维可视化处理方法，包括以下步骤：
S1.将包含矢量格式的经纬度地理坐标和属性信息原始数据至数据存储服务器中，作为矢量数据；
S2.对矢量数据进行坐标转换和封装预处理；
S3.通过Three.js引擎渲染三维管线模型样式；
S4.将S2所述的矢量数据结合S3渲染后的三维管线模型样式生成三维管线模型；
三维管线模型上贴有代表流动效果的贴图；
三维管线模型设有定时器，贴图根据定时器沿管线周期性移动；
S5.构建空白三维地球模型，将三维管线模型加载至空白三维地球模型上，形成管网数据三维可视化展示。
优选的，S2.对矢量数据进行坐标转换和封装预处理的方法是：
S21.提取矢量数据中的经纬度地理坐标数据；
S22.将地理坐标数据进行坐标转换，通过Three.js引擎的Spherical类，将经纬度地理坐标转换为Three.js三维矢量数据Vector3；
S23.将每一条管线数据转换后的坐标，封装在一个数组里，按照起点坐标、途经点坐标、终点顺序位进行封装；
S24.将全部管线，共同打包形成数据数组，待生成三维管线模型。
优选的，渲染三维管线模型样式包括：颜色、透明度和纹理，同时暴露图层渲染样式调用接口。
方案二、一种电子设备，包括存储器和处理器，存储器存储有计算机程序，所述的处理器执行所述计算机程序时实现方案一所述的一种管网数据三维可视化处理方法的步骤。
方案三、一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现方案一所述的一种管网数据三维可视化处理方法。
本发明的有益效果如下：通过使用简单的经纬度地理坐标矢量数据，在浏览器端进行渲染处理，通过Three.js引擎定义三维管线模型样式，将处理后的矢量数据通过Three.js引擎生成三维管线模型，最后将三维管线模型添加到三维地图上，设置动画与底图共同作用形成管网酷炫的流动可视化效果；同时，如果更新管线数据，只需更新原始数据即可，无需其他多余操作；本发明解决了现有技术中存在的管网数据更新导致数据处理用时长效率低的技术问题。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为一种管网数据三维可视化处理方法的流程图；
图2为管网数据三维可视化处理方法展示效果图。
具体实施方式
为了使本发明实施例中的技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图对本发明的示例性实施例进行进一步详细的说明，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是所有实施例的穷举。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
实施例1、参照图1-图2说明本实施方式，一种管网数据三维可视化处理方法，一种管网数据三维可视化处理方法基于Three.js引擎实现，包括以下步骤：
S1.将包含矢量格式的经纬度地理坐标和属性信息原始数据至数据存储服务器中，作为矢量数据；
除经纬度地理坐标矢量格式的原始数据外，可选择性添加需要的属性信息；例如：管线长度、管径、管线类型、起点坐标、终点坐标、管线材质和权属单位等；
所述原始数据将经过数据校验，当上传的原始数据不包含矢量地理坐标信息数据，则过滤掉该条数据；
S2.对矢量数据进行坐标转换和封装预处理；
S21.提取矢量数据中的经纬度地理坐标数据；
S22.将地理坐标数据进行坐标转换，通过Three.js引擎的Spherical类，将经纬度地理坐标转换为Three.js三维矢量数据Vector3；
S23.将每一条管线数据转换后的坐标，封装在一个数组里，按照起点坐标、途经点坐标、终点顺序位进行封装，管线[矢量：cector，“属性1：”,“属性2：”……]；
S24.将全部管线，共同打包形成数据数组，待生成三维管线模型，数据数组为：[管线1，管线2，管线3……管线n]。
S3.通过Three.js引擎渲染三维管线模型样式；
样式包括：颜色、透明度和纹理，且暴露图层渲染样式调用接口，便于移植时，灵活修改；
S4.将S2所述的矢量数据结合S3渲染后的三维管线模型样式生成三维管线模型；
管线模型上贴有代表流动效果的贴图，贴图为箭头图片或用于表示方向的图片；
三维管线模型设有定时器，周期性改变贴图位置坐标，贴图根据定时的周期沿管线移动，产生管线流动效果；
将纹理设置成箭头图片，定时过程为，使图片按一定时间间隔纹理再x方向的偏移一定数值，设置偏移量上限，当偏移量到达上限时，设置偏移x为初始值，重复上述步骤。
三维管线模型本身是根据起点坐标、途经点坐标、终点坐标的顺序生成的，因此，设置定时器，周期性的改变图片位置坐标，让图片沿管线从起点到重点的位置移动，产生管线流动效果。
S5.构建空白三维地球模型，将三维管线模型加载至空白三维地球模型上，形成管网数据三维可视化展示。
将空白三维地球模型与矢量模型相结合中，与三维管线模型共同作用，提高可视化展示效果。
空白三维地球模型可以替换为三维地图。
为进一步理解本发明，本发明以模拟的矢量数据为例：为了充分展示三维地球可视化效果，模拟数据选的采样点，距离较远，原始数据以数组的形式存在original.js的数据为：rs＝[{position:[116.20,39.65]},{position:[18.35,4.53]},{position:[-70.40,-33.54]},{position:[14.59,12.30]},{position:[28.16,-15.58]},{position:[105.55,21.25]},{position:[35.52,31.77]},{position:[-64.37,18.67]},{position:[-0.05,51.76]}]；
数据中的每一条数据包括经纬度矢量坐标信息position,属性信息暂无，可以选择性添加。
对原始的矢量数据进行统一规范化处理，形成数据数组；数据数组的数据为：new＝[{"x":-33.99403859535091,"y":63.80961466011305,"z":-69.08500862637045},{"x":94.61860680929655,"y":7.898106964430647,"z":-31.383740246282816},{"x":27.959898206973534,"y":-55.25190128883084,"z":78.52051640319856},{"x":94.55389324950958,"y":21.30303862749766,"z":-24.61182269958258},{"x":84.92387458451846,"y":-26.858359707810948,"z":-45.45947689270981},{"x":
-24.985192438597362,"y":36.24380382837017,"z":-89.78934704549798},{"x":69.196298647789,"y":52.651072050961304,"z":-49.393692566262686},{"x":40.97958356303282,"y":32.011698851774106,"z":85.41618621563325},{"x":61.89566405387413,"y":78.54249711970819,"z":0.054014170233802325}]。
渲染三维管线模型样式，加载矢量数据，将加载后的矢量数据结合Three.js生成三维管线模型，管线模型贴上代表流动效果的贴图，比如箭头图片，设置定时器，该管线模型本身是根据起点坐标、途经点坐标、终点坐标的顺序生成的，所以周期性的改变图片位置坐标，让图片沿管线从起点到终点的位置移动，产生管线流动效果。构建空白三维地球模型加载三维管线模型，查看可视化效果。
实施例2、本发明的计算机装置可以是包括有处理器以及存储器等装置，例如包含中央处理器的单片机等。并且，处理器用于执行存储器中存储的计算机程序时实现上述的一种管网数据三维可视化处理方法的步骤。
所称处理器可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
所述存储器可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能、图像播放功能等)等；存储数据区可存储根据手机的使用所创建的数据(比如音频数据、电话本等)等。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如硬盘、内存、插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card,SMC)，安全数字(Secure Digital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)、至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。
实施例3、计算机可读存储介质实施例。
本发明的计算机可读存储介质可以是被计算机装置的处理器所读取的任何形式的存储介质，包括但不限于非易失性存储器、易失性存储器、铁电存储器等，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，当计算机装置的处理器读取并执行存储器中所存储的计算机程序时，可以实现上述的一种交通拥堵状态的预测方法的步骤。
所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。
尽管根据有限数量的实施例描述了本发明，但是受益于上面的描述，本技术领域内的技术人员明白，在由此描述的本发明的范围内，可以设想其它实施例。此外，应当注意，本说明书中使用的语言主要是为了可读性和教导的目的而选择的，而不是为了解释或者限定本发明的主题而选择的。因此，在不偏离所附权利要求书的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。对于本发明的范围，对本发明所做的公开是说明性的，而非限制性的，本发明的范围由所附权利要求书限定。

Claims (5)

1.一种管网数据三维可视化处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1.将包含矢量格式的经纬度地理坐标和属性信息原始数据至数据存储服务器中，作为矢量数据；
S2.对矢量数据进行坐标转换和封装预处理；
S3.通过Three.js引擎渲染三维管线模型样式；
S4.将S2所述的矢量数据结合S3渲染后的三维管线模型样式生成三维管线模型；
三维管线模型上贴有代表流动效果的贴图；
三维管线模型设有定时器，贴图根据定时器沿管线周期性移动；
S5.构建空白三维地球模型，将三维管线模型加载至空白三维地球模型上，形成管网数据三维可视化展示。
2.根据权利要求1所述的一种管网数据三维可视化处理方法，其特征在于，S2.对矢量数据进行坐标转换和封装预处理的方法是：
S21.提取矢量数据中的经纬度地理坐标数据；
S22.将地理坐标数据进行坐标转换，通过Three.js引擎的Spherical类，将经纬度地理坐标转换为Three.js三维矢量数据Vector3；
S23.将每一条管线数据转换后的坐标，封装在一个数组里，按照起点坐标、途经点坐标、终点顺序位进行封装；
S24.将全部管线，共同打包形成数据数组，待生成三维管线模型。
3.根据权利要求2所述的一种管网数据三维可视化处理方法，其特征在于，渲染三维管线模型样式包括：颜色、透明度和纹理，同时暴露图层渲染样式调用接口。
4.一种电子设备，其特征在于，包括存储器和处理器，存储器存储有计算机程序，所述的处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1-3任一项所述的一种管网数据三维可视化处理方法的步骤。
5.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-3任一项所述的一种管网数据三维可视化处理方法。
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