基于WebGL的医学图像三维可视化研究

现今医学图像往往与大型的硬件设备和复杂的软件联系在一起, 然而随着互联网技术的发展, 越来越多互联网应用的出现改变了人们对传统本地软件的依赖, 现今医学图像在互联网领域才刚刚起步, 提出了一种在浏览器中实现医学图像的三维可视化的方法, 能够通过成熟的本地医学图像平台(比如3DSlicer)获取医学图像数据, 结合HTML5以及WebGL(Web Graphics Library)来实现医学图像的三维可视化.     

基于Cesium的WebGIS流域虚拟场景搭建

为了在Web端更直观展示三维数字流域可视化信息,结合广泛运用于实际工程项目的倾斜摄影技术、BIM模型、WebGL可视化等前沿热点技术,介绍了基于地图引擎Cesium搭建流域虚拟可视化场景环境的方法。Cesium是一个基于WebGL的开源三维地图引擎,它解决了传统插件式Web三维虚拟场景兼容性差的问题,实现跨平台三维流域信息Web端流畅加载。采用Java Script与WebGL为开发语言,基于B/S架构,采用缓存下载、切片技术实现地形与影像的集成加载;采用3DMAX、Revit、Super Map iDesktop等工具实现倾斜摄影模型与精细模型的转换与集成加载;采用nginx反向代理,Ajax异步调用技术实现水情信息的集成可视化;最后达到了流域多种信息集成显示的效果,对基于Web的流域仿真具有较好的参考价值。为流域模拟仿真WebGIS平台探索了快速智能的搭建方案。     

基于WebGL的三维地形可视化研究

网络三维是虚拟现实的一个重要发展方向。介绍了一种免插件的网络三维可视化技术——Web GL,并使用Web GL和HTML5实现了三维地形可视化。Web GL技术与平台无关,简便高效,具有良好的Web交互性,是一种实现Web3D可视化良好的技术手段。     

基于Leap Motion的手工雕塑网页应用设计

文中设计了一种基于Leap Motion的手工雕塑网页应用。该应用使用Leap Motion采集用户手部运动,然后将运动信息交给3D动画处理部分进行模型处理加工,最后雕塑结果按照WebGL标准通过HTML5的Canvas元素呈现在Web浏览器中。该应用可在不同的操作系统上运行,大大降低了体验手工雕塑的成本,有望得到推广。     

基于Web的BIM模型轻量化展示及渲染控制研究

针对当前BIM模型数据量庞大且需要专业软件查看,对计算机软硬件要求苛刻以及在C/S架构进行模型展示时十分不便的问题,提出了一种BIM模型的轻量化展示及自适应渲染控制的方法。该方法以Revit模型为研究对象,首先利用二次开发技术编写插件自动提取模型信息并转化成glTF格式;然后通过数据优化算法压缩glTF格式,并利用WebGL技术以及Three.js框架解析glTF格式实现模型的Web端重组;最后通过LOD-AD优化算法,实现距离较远且体积较小的三角面片剔除,并且帧率较低时优先渲染高层级构件,以此完成渲染过程中的自适应控制效果;实验结果表明,该方法在确保模型保真度的前提下,极大减少了模型体量以及模型传输时间,且场景的自适应控制能有效剔除低重要度构件,达到显著提升渲染流畅度的效果,为BIM模型轻量化展示以及渲染控制提供了一种可行的参考方案。     

3D机房运维可视化系统的设计与实现

针对传统的数据中心机房运维系统不够直观、易造成机房管理的安全隐患等问题,对三维可视化技术WebGL及其应用框架Three.js进行了深入研究,主要对机房的整体构建,实时监控,设备管理和自动巡检功能进行了设计与实现,并进行了性能优化,阐述了3D机房运维可视化系统的设计思路和架构,采用了three.js特有的JSON模型文件格式,并使用对three.js有良好支持的Blender进行模型制作,通过仿真的三维场景,给用户带来了沉浸感和流畅丰富的交互体验,提高了数据中心机房的管理效率。     

基于Web的时变体数据的体绘制方法

传统Web体绘制方法主要集中在利用服务器端进行预处理和绘制任务,浏览器端仅用于呈现绘制结果,这样会造成服务器负载过高,同时,当绘制参数发生更改时,必须向服务器请求新的绘制结果,这样也易受网络延迟的影响。为了解决以上问题,实现在浏览器本地进行体绘制和交互,本文提出一种基于WebGL的体绘制方法,以时变体数据为例,在浏览器端实现光线投射体绘制算法。同时,为了提升绘制效率和减少内存占用,本文基于维度压缩方法,优化时变体数据的预处理过程。最后,本文设计了Web体绘制系统,引入暴风时变数据集以验证方法的有效性,结果表明,本文方法能够在浏览器本地对时变体数据进行体绘制,绘制时间在50ms以下,帧速率可达到50 FPS以上,同时支持实时交互,并且当绘制参数发生更改时,系统能够直接在浏览器端进行重新绘制。     

纬编绕经织物设计与三维仿真

为实现纬编绕经织物的设计与三维仿真,构建了花型意匠图模型、组织意匠图模型,并通过二者之间的变换关系得到织物的编织动作矩阵模型,将织物结构数字化存储。在深入研究这类织物结构特点的基础上,建立了织物理想状态下线圈结构的基本模型,确定了线圈中各型值点的位置,在Visual Studio平台上利用WebGL技术进行编程,实现对各类纬编绕经织物的仿真。此方法可有效解决此类织物因设计复杂暂未能系统实现设计仿真的问题。结果表明通过该方法可减少设计难度,得到较好的外观模拟效果,弥补了纬编绕经织物设计方法复杂、设计周期长、生产效率低的不足,拓宽了纬编绕经织物的市场应用。     

基于WebGL的3D购物平台的设计与实现

为增强用户网上购物的体验性,设计了基于Web GL的3D购物平台。增加了Web GL绘图技术以实现网站商品的三维效果,使用户获得直观感受和与众不同的新鲜感。系统采用B/S结构,加大服务器端工作量,降低客户端使用强度,增强了用户浏览网站的高效和稳定性。结果表明:浏览基于Web GL的3D购物平台能够降低用户操作复杂感,增强三维效果体验感。设计的3D购物平台在一定程度上改变了网站商品展示不形象、实物与网上图片不符的情况,所示即所视,便于买卖双方的沟通,便于买方选购商品。     

三维标注在Web环境下的显示浏览方法研究

目前,三维CAD模型的Web显示技术摆脱了软件安装,使得设计人员可以随时随地进行协同作业,提高了产品研发效率。三维CAD模型在实现Web显示之前,要对原始格式的模型数据进行轻量化处理,得到包含与显示有关的三角网格信息,但却丢失了模型关联的产品尺寸、公差、粗糙度等三维标注信息。为了解决CAD模型在Web显示中三维标注的丢失问题,提出一种Web环境下的模型翻转、旋转过程中的三维标注显示浏览方法,首先通过分析各类型三维信息标注,提取并封装三维标注对象集合为JSON文件,然后通过WebGL技术实现三维标注在Web环境下的信息重构,最后利用标注对象的实时变换矩阵来保证模型位姿变换过程中三维标注实时显示的正确性。以UG平台下的三维标注为例,实验应用结果表明,该方法可以很好地实现三维标注的Web显示。当模型位姿发生变化时,三维标注得以实时正确显示,满足预期要求。