webgl在大数据可视化系统中方法探究

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1、WebGL在大数据可视化系统中方法探究摘要：近年来，随着汽车行业的飞速发展，汽车行业的信息正以日新月异的速度迅速增长，利用相关可视化技术并结合人的视觉优点和主观认知，把信息以直观和可交互的形式展现在用户面前成了研究重点。本文重点研究了WebGL3D可视化技术，建立汽车模型，将信息以动态的画面效果展示出来，通过直观的动态画面不仅容易理解，而且能从中挖掘出更有价值的信息。并且信息的展示植入汽车元素，形成汽车行业独树一帜的信息可视化展示风格。关键词：汽车；信息展示；可视化；WebGL中国分类号：TP393.0；TP391.41随着计算机和互联网的快速发展，不仅改变了人们的生产

2、模式，更是改变了人们的生活方式。互联网以其便利、快捷等现代特性，正成为人们获取信息最重要的途径[1],因此提高人们的上网体验就是提高人们的生活品质。而浏览器是打开信息的大门，以前的2D网页不再满足人们的需求，3D页面已然成为未来的趋势，再加上信息量爆炸式的增长，信息的可视化成为了研究的重点。实际上，在日益增长的数据背后，隐藏着许多重要的信息，通过对数据信息更高层次的分析，挖据数据背后潜在的应用价值[2],借助WebGL三维可视化技术，以形象直观的3D动态图像来检索信息，提高用户的体验。1关键技术1.1WebGL传统的Web3D解决方案主要依赖Flash,Java3D以及

3、微软的S订verlight等技术［3］。然而上述技术都存在一个共同的缺陷，难以支持Web端GPU加速，因而难以胜任大规模复杂3D场景的渲染。WebGL的出现解决了这一难题，WebGL是一种3D绘图标准，通过结合JavaScript和OpenGLES2.0来提供一种类似于OpenGL的API［4］,并在Web端提供3D加速渲染功能，它完美地解决了现在Web交互式三维动画对插件的依赖和不支持GPU加速两个问题［3］。1.2Three.js库three,js是JavaScript编写的WebGL第三方库，提供了非常多的3D显示功能。Three,js是一款运行在浏览器中的3D引

4、擎，可以用它创建各种三维场景，包括摄影机、光影、渲染器、材质等各种对象，可以很轻松地创建3D动态画面。1.3SSH框架SSH为Struts、Spring、Hibernate的一个集成框架，是目前较流行的一种Web应用程序开源框架。SSH框架分为四层：表示层、业务逻辑层、数据持久层和域模块层，通过此框架能在短时间内搭建出结构清晰、维护方便的Web应用程序。Struts作为系统的整体基础架构，负责MVC分离，Hibernate架构实现数据库的访问，Spring对Struts和Hibernate进行管理。2系统的总体框架设计本系统采用MyEclipse8.5的JavaEE集成

5、开发环境作为开发平台，系统架构为B/S,采用SSH作为Web框架，选用ApacheTomcat6.0为Web服务器，后台数据库为Oracle,在以上环境中完成整个系统开发，系统的框架设计如图1所示：3物理建模建模是本系统的核心部分，在确定要显示的内容后，借助Three,js第三库建立模型。模型是以JavaScript脚本为载体，通过建立模型矩阵、视图矩阵、投影矩阵来模拟事物,从数据库中加载数据到模型中，再通过支持HTML5的浏览器渲染出来，得到动态的三维画面。例如我们要模拟一个汽车和汽车周围的景色，要编写JavaScript脚本代码创建Three,js提供的摄影机、光影

6、、渲染器、材质等对象，建立汽车和周边的景色模型。3.1汽车信息可视化模型要把汽车信息通过可视化的界面展示给用户，建模是相当关键的一步，将汽车元素和数据信息结合在一起是本论文可视化的标准。3.1.1零部件结构模型设计汽车零部件是汽车的组成部分，零部件的性能最终影响到整个汽车的性能，所以零部件在汽车中占很重要的地位。把零部件结构以三维动态画面展示出来，不仅让用户能对零部件有详细的了解，而且为汽车专业人员提供方便快捷的学习条件，不用现场操作零部件就能轻松地了解零部件内部的结构。所以零部件的建模要以三维动态图为主，小零件能支持拆解和安装，把整个安装和拆解的过程展示出来，给用户全

7、新的体验。3.1.2汽车模型设计模型的建立与可视化展示数据的需求相关，当要展示汽车表面和内部结构时，将对整个汽车进行建模，把汽车虚拟化成网页图像，并且能实现开车门、旋转、开车启动等功能,当点击汽车零部件时可以展示零部件参数，把整个汽车以三维的可交互页面展示给用户，用户想了解该品牌的汽车时，只要打开该品牌汽车的页面，就能查看到汽车所有的参数，从各个视角欣赏汽车的外形和内部结构，为用户提供有效信息，模型主要功能如图2所示：4数据库设计模型矩阵是用数据来填充的，这些数据从数据库中获取，模型对象对获取的数据进行分析和处理。数据库的E-R图如图3所