三维可视化数据显示应用

2018-11-02

但目前大多数管理软件对于数据的表达不够形象、具体,而大多领导都是非专业的,要从一大堆专业的数据表格、分析报表中快速获取信息,迅速理解并正确、及时地做出决策是一件十分困难的事情。因此,利用三维模型技术构建可视化的信息显示系统是非常必要的。所谓可视化,就是在系统中运用图像技术将信息数据转换成形象化的、直观的图形方式展示出来,让用户能够一目了然。

  实现信息系统中数据信息的图形化表示,首先需要对信息系统所涉及的管理对象进行建模,构建精细化的三维模型,并确定管理对象与三维模型的对应关系,据此关系和业务统计数据调整三维模型的纹理及形态,构建专题模型,达到数据的可视化展示,实现思路主要分为建立模型、数据映射、模型控制三个步骤。

  第一步:建立模型

  三维模型是物体的三维多边形表示,是利用基本的几何元素(点、线、面、长方体、球体等)通过一系列几何操作,如平移、旋转、拉伸等来构建的现实物体的几何形态,通常用计算机或者其它视频设备进行显示。任何自然界存在的物体都可以用三维模型来表示,可以是现实世界存在的实体,如建筑物、风景、工程设备、交通工具等,也可以是虚构的东西,比如电影、游戏中的人物、场景、资源等。三维模型可以用专门的三维建模工具软件手工制作,也可以按照一定的算法自动生成。作为点、线、面和其它信息数据,三维模型可以以虚拟的方式保存在计算机文件中。

  第二步,数据映射

  一般信息系统中,业务数据都围绕管理对象发生,比如公路建设管理系统,其中的所有业务数据都是与某个工程实体相关的,将信息系统中管理对象与三维模型或者模型构件进行对应,建立联系,以信息系统管理对象(如工程实体)为桥梁,建立起数据信息与模型的关系,是实现数据信息可视化表示的关键步骤。

  因此在建立模型时需要在模型中增加分类、位置或者编号等信息,用以区分每一个模型甚至模型构件。比如公路上的桥梁模型,需要标识每一个桥梁模型的分类(即桥梁)、所在路线、所处的里程桩号等信息;图书馆中的书架模型,需要标识书架所在的房间号、书架的编号、所在层数等等,通过这些标识信息,可以找到确定的某一个或者某个范围内的一批(桥梁或者书架)模型。同时在信息系统数据库或者文件中建立管理对象与模型或者模型部件的关系对应表,比如房地产、公路、铁路等工程建设项目管理系统中,需要建立工程量清单与模型或者部件的对应关系表。

  第三步,控制模型

  绘制的三维模型是物体的设计状态,是静态的,而在信息系统中经常需要表现事物的动态信息或者过程管理信息,比如公路、铁路、房地产等建设信息管理系统,经常需要反映工程的建设进度情况;图书馆管理系统中,需要反映每个书架每本图书的借出、归还状态。因此我们需要根据信息系统中的日常管理数据或者统计分析数据信息以及实体与模型的关系,调整三维模型的贴图、色彩、样式、透明度等控制三维模型的表现形态,达到可视化的数据表现效果。



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