2021年6月7日
圖觀?端渲染架構
- 產品白皮書
一、概述
圖觀?端渲染架構，是基于 HTML5 和 WebGL 技術，整合推出的數字孿生端渲染技術支撐體系，涵蓋端渲染場景編輯器、端渲染控件等標準產品和一系列配套服務，覆蓋數字孿生應用開發的全生命周期，提供簡便、快捷、強大的數字孿生應用運行和開發平臺。
二、技術產品
1. 端渲染場景編輯器
1.1. 產品概述
圖觀?數字孿生端渲染場景編輯器，面向場景效果設計人員，是基于 HTML5 和 WebGL 技術，用于配置 可交互實時渲染三維場景效果 的專用產品。產品具備強大的數據集成能力、友好易用的配置環境、豐富的可定義場景屬性、超凡的實時渲染效果，并可將配置完成的三維場景發布成公有云服務。
1.2. 產品功能
1.2.1. 模型數據導入
支持集成數字冰雹模型文件，包括三維實體模型對象、模型關節、數據驅動數據綁定屬性及復雜動作等；兼容 3DS MAX、Maya 等主流建模工具生成的網格模型，可讀取層級結構、紋理材質等屬性參數，有效利用現有數據資源。
1.2.2. 模型對象編輯
支持模型對象復雜層級結構定義、模型節點效果定義，可同時控制多個結構節點，可對模型材質、貼圖、反射、半透明、高光等屬性進行自定義編輯。
1.2.3. 場景燈光配置
支持為三維場景配置燈光效果，提供多種類型場景燈光，支持自定義燈光效果配置，強化場景對象的光影效果。
1.2.4. 場景特效編輯
預置豐富的場景特效，如全局投影、輝光、信息化霧、抗鋸齒等，支持配置真實環境效果和超現實信息化風格特效，支持同時組合多個特效，針對不同可視化場景的顯示需求，均可實現超凡的實時渲染效果。
1.2.5. 場景狀態管理
支持將場景要素的多個效果屬性進行組合，實現多個編輯屬性的綜合管理，便于數字孿生應用構建集成調用。
1.2.6. 場景坐標編輯
支持以場景原點為中心，基于真實地理空間經緯度，定義場景內各要素的地理坐標，實現要素對象的精確定位。
1.2.7. 全要素場景發布
? 支持全要素線上開發、云上部署，開發完后也可下載到內網部署
? 支持用戶管理、權限管理
1.3. 產品優勢
1.3.1. 模型文件高效集成
兼容主流建模工具生成的模型文件，可讀取三維實體模型對象、層級結構、紋理材質等屬性參數，有效利用用戶現有數據資源。
1.3.2. 完備的場景配置屬性
具備豐富全面的可配置屬性，配置結果所見即所得，可為用戶提供便捷高效的場景搭建能力，實現數字孿生三維場景端到端一站式全流程開發管理。
1.3.3. 工具配置級快速構建
具備友好易用的圖形化編輯界面，操作簡單高效，實現系統工具配置級全流程快速構建，并可根據用戶的業務變化便捷高效地進行修改調整。
1.3.4. 高逼真實時渲染效果
超高性能圖像渲染引擎，專業精度渲染，高逼真還原真實世界場景要素，超精密細節顯示，實現高逼真實時渲染效果，非凡視覺體驗。
2. 端渲染控件
2.1. 產品概述
圖觀?數字孿生端渲染控件，面向應用開發和系統建設者，基于 HTML5 和 WebGL 技術，可調用場景編輯器發布的三維場景服務，編寫業務邏輯、繪制業務數據、觸發場景交互。只需要具有基本的 Javascript 開發經驗，即可快速開發功能強大的數字孿生應用。
2.2. 產品功能
2.2.1. 全要素場景加載
支持集成圖觀?“場景編輯器”生成的全要素場景，進行業務邏輯編寫、業務數據繪制、調用端渲染服務。
2.2.2. 數據圖層繪制
? 支持 POI 繪制，可插入多個可自定義內容與樣式的信息點或信息窗口;
? 支持圖層繪制，如熱力圖、柱圖、氣泡圖、地標圖、軌跡圖、區域圖等;
2.2.3. 區域/路徑繪制
? 支持區域輪廓繪制，用以突出高亮某個區域，同時支持關聯鏡頭控制；;
? 支持在三維場景中添加路徑特效， 并可關聯鏡頭控制實現路徑跟隨；
2.2.4. 特效繪制
? 支持 24h 高級光照實時計算，支持調整天空/云層/大氣/光照/雨雪霧等特效;
? 支持添加三維特效提示、車流線、人流線、爆炸、火焰等;
2.2.5. 建筑要素交互
支持建筑查看視點調整、建筑結構剖分、室內外切換、分樓層/區域查看等。
2.2.6. 鏡頭控制
支持調度全要素場景中的鏡頭行為和攝像及參數等;
2.2.7. 數據要素交互
? 支持數據檢索、圈選、定位、篩選點選查看、智能選中等；
? 支持事件響應；支持空間量算、測距、標繪等;
2.3. 產品優勢
2.3.1. 效果非凡
全要素數據圖層經過精心優化設計，配合圖觀?場景編輯器，可實現影視級實時可視化效果，非凡視覺體驗。
2.3.2. 功能強大
通過簡單的代碼編寫，即可實現三維場景全要素控制，助力開發者快速構建出樣式出眾、功能強大的數字孿生應用。
2.3.3. 便捷易用
通過調用良好封裝的 JS SDK，可以方便的在第三方應用中加載三維場景，并且使用各種可視化圖層接口，在三維場景中繪制業務數據。
2.3.4. 性能卓越
三維場景數據進行壓縮優化，數據下載高效；具備超高渲染性能，三維場景渲染不卡頓、不丟幀，場景調度高效響應。
三、配套服務
圖觀?在為用戶提供高品質技術產品的基礎上，還提供一系列配套實施服務，主要包括城市底板建模服務、模型發布調用服務、二次開發定制服務、框架代碼服務、技術培訓服務等，幫助客戶高效率、高品質的構建數字孿生應用。
（一）城市底板建模服務
1. L0級城市地塊生成服務
不區分世界、國家、省、市等級別，最小觀看距離：10Km。
2. L1級城市底板建模服務
適用于超大規模城市場景信息化還原，建模面積不小于 500 平方公里（大體相當于北京五環內面積），包含地形、主要建筑、路網（精確到縣道）、水系的低精度模型，最小觀看距離：5000m。
3. L2級城市低多邊形建模服務
適用于城區級場景，包含地形、主要建筑、路網（精確到 1 級道路）、水系、主要植被的低精度模型；建筑能基本還原樓體結構，但無法精確到空調、欄桿、窗框等細節，最小觀看距離：1000m。
4. L3級城市中多邊形建模服務
適用于小范圍街區或園區場景，包含地形地貌、主要建筑、路網、水系、植被、城市基礎設施的高精度模型；建筑能基本還原樓體結構，精確到空調、欄桿等細節，最小觀看距離：100m。
5. 局部建筑精細建模服務
手動建模，高多邊形模型，包括建筑周邊 100 米范圍內的建筑外圍設施、園區地塊、路網和植被（高精度），建筑能基本還原樓體結構，精確到欄桿、窗框、墻面裝飾等細節；手動生成單層室內，包括本層所有基礎隔斷和基礎家具（家具不一定完全還原），地面、墻體材質準確，最小觀看距離：10m。
（二）模型發布調用服務
提供數字孿生場景發布、API場景調度服務。
（三）二次開發定制服務
提供特效繪制、業務數據繪制、業務功能接口定制等API二次開發服務。
（四）框架代碼服務
提供范例化工程，便于用戶進行自定義應用構建。
（五）技術培訓服務
提供從產品使用、場景構建、服務發布、到二次開發全流程一對一技術培訓支持，并全面開發文檔。
（六）主題規劃設計服務
1. 可視化頁面設計
結合用戶的業務邏輯和使用情境，規劃出適用的人機交互和頁面視覺設計，包括設計生成操作步驟、系統界面框架、功能流程、分析視圖、地圖/界面/圖表對象的色彩搭配、對象標識定制等一系列服務。
2. 可視化頁面制作
基于前期規劃設計的可視化頁面，結合用戶的業務需求，進行可視化頁面制作，包括可視化對象配置、頁面布局定義、可視化對象集成、頁面間交互聯動配置等。
3. 自定義模塊開發
提供可視化頁面定制、可視化對象定制、業務功能定制、計算模型定制、業務系統接口開發、界面集成業務系統功能調用等自定義開發服務。
4. 模擬數據生成
提供模擬數據生成服務，如實體對象軌跡數據、大規模城市、目標（人員、車輛、地標點）數據、告警事件等。