前言随着城市规模的扩大,传统的方式很难彻底地展示城市的全貌,但随着 3D 技术的应用,出现了 3D 城市群的方式以动态,交互式地把城市全貌呈现出来。配合智能城市系统,通过 Web 可视化的方式,使得城市管理者可以更及时地了解交通情况,城市消防,电力管理等方面的运行情况,做出处理。 本 demo 使用 HT for Web 产品轻量化 HTML5/WebGL 建模的方案,传统的 智慧楼宇/楼宇自动化/楼宇安防/智慧园区 常会采用 BIM(建筑信息模型 Building information modeling)软件,如 Autodesk 的 Revit 或 Bentley 这类建筑和工程软件,但这些 BIM 建模模型的数据往往过于庞大臃肿,绝大部分细节信息对楼宇自控意义不大,反而影响拖累了行业 Web SCADA 或 Web 组态监控的趋势,所以我们采用以 Hightopo 的 HT for Web 产品轻量化 HTML5/WebGL 建模的方案,实现快速建模、运行时轻量化到甚至手机终端浏览器即可 3D 可视化运维的良好效果。 demo 地址:http://www./demo/city/
预览图: 代码实现加载 3d 场景 新建一个 3d 场景,并加入到页面中。 1 2 3 | const g3d = new ht.graph3d.Graph3dView();
const dm3d = g3d.dm();
g3d.addToDOM();
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addToDOM 函数默认将场景加载到 body 中并填充窗口。 接下来反序列化城市场景 json,并在反序列化函数的回调中设置了场景的视角,中心位置,天空盒,并获得各图元信息,调用 startAnim 函数: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 | g3d.deserialize( 'scenes/ny.json' , () => {
g3d.setEye([1132.8386351821287, 1916.836416970022, 1479.5345608290288]);
g3d.setCenter([519.9741236104874, 273.4741921410557, -319.58669041297884]);
g3d.setSkyBox(dm3d.getDataByTag( 'skyBox' ));
// 获取扩散效果的图元
scaleList.push(
dm3d.getDataByTag( 'scaleBlue' ),
dm3d.getDataByTag( 'scaleRed' )
);
···
// 开始动画
startAnim();
});
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动画实现 加载后的城市场景如下图所示: 我们可以看到场景中有蓝黄水波纹效果,道路,消防通道的流动效果,上下浮动的效果和旋转的 logo 和卫星。 动画的实现均通过 ht.Default.startAnim 实现的,先来了解一下: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 | ht.Default.startAnim({
// 动画帧数
frames: 12,
// 动画帧间隔毫秒数
interval: 10,
// 动画缓动函数,默认采用 ht.Default.animEasing
easing: function (t){ return t * t; },
// 动画结束后调用的函数
finishFunc: function (){ console.log( 'Done!' ) },
// action 函数必须提供,实现动画过程中的属性变化
action: function (v, t){
// 此例子展示将节点 node 从位置 p1 动画到位置 p2
node.setPosition(
p1.x + (p2.x - p1.x) * v,
p1.y + (p2.y - p1.y) * v
);
}
});
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以上为 Frame-Based 方式动画, 这种方式用户通过指定 frames 动画帧数,以及 interval 动画帧间隔参数控制动画效果。 ht的动画手册可以参照:动画手册 下面依次介绍各个效果的实现。 1. 波纹效果 预览图: 代码: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 | function waveScale(obj, dlt, max, min) {
obj.forEach(node => {
// 扩散半径增加
let s = node.getScaleX() + dlt;
// 扩散半径大于最大值的时候, 重置为最小值
if (s >= max) s = min;
// 设置 x,y,z 方向的缩放值
node.setScale3d(s, s, s);
});
}
function startAnim() {
ht.Default.startAnim({
frames: Infinity,
interval: 20,
action: () => {
// 扩散蓝和扩散红
waveScale(scaleList, dltScale, maxScale, minScale);
}
});
}
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2. 旋转效果 预览图: 代码: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 | function rotateAction(obj, dlt) {
// 获取图元旋转弧度值,没有就置零
let rotation = obj.getRotation() || 0;
// 每帧弧度增加
obj.setRotation(rotation + dlt);
}
function startAnim() {
ht.Default.startAnim({
frames: Infinity,
interval: 20,
action: () => {
// 卫星转动
rotateAction(star, dltRoattion);
}
});
}
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3. 流动效果 预览图: 流动效果是非常常见的效果,实现的过程也较为简单,只需要动态地去改变 uv 贴图的偏移值即可。在本例中,通过对模型六面的贴图的 U 方向实施动态增减实现了多个流动效果: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 | function uvFlow(obj, dlt) {
// 改变贴图 uv 坐标实现流动效果
let offset = obj.s( 'all.uv.offset' ) || [0, 0];
obj.s( 'all.uv.offset' , [offset[0] + dlt, offset[1]]);
}
function startAnim() {
ht.Default.startAnim({
frames: Infinity,
interval: 20,
action: () => {
// 小路流动效果
uvFlow(roadSmall, dltRoadSmall);
}
});
}
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4. 浮动效果 预览图: 代码: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 | function blockFloat(obj, dis, dlt) {
obj.forEach(node => {
let startE = node.a( 'startE' );
if (startE == null )
// 获得图元在 y(高度)方向上的值
node.a( 'startE' , startE = node.getElevation());
let float = node.a( 'float' ) || 0;
// 设置 status 为方向
let status = node.a( 'status' ) || 1;
node.setElevation(startE + dis * float);
if (float > 1 || float < 0)
// 超出阀值则改变方向
node.a( 'status' , status = -status);
float += dlt * status;
// 重新设置图元高度
node.a( 'float' , float);
});
}
function startAnim() {
ht.Default.startAnim({
frames: Infinity,
interval: 20,
action: () => {
// 消防标志浮动效果
blockFloat(fireFloatList, fireFloadDis, fireFloatDlt)
}
});
}
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这样,一个基本的效果就实现了。 HT 的 3D 城市群方案不仅可以在大屏上有良好的效果,在移动端也有着不错的体验,这使得城市管理者不管何时何地都能获取到实时的监控信息,这里放两张在移动端浏览器上的预览图给大家体验一下: HT包含了数百个工业互联网 2D 3D 可视化应用案例,点击这里体验把玩:http://www./demos/index.html
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