三维可视化技术在信息系统中应用

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1、三维可视化技术在信息系统中应用　　【摘要】当前信息管理系统中的数据表格、报表普遍存在表达不直观、不便于理解的问题，本文尝试利用三维图形技术构建可视化的数据表达，为数据信息建立三维模型，通过控制三维模型的可见度、颜色、贴图、坐标等以控制模型的形态，再结合三维数字地面模型构建真三维的数字场景，可加速用户对数据信息的理解，增强系统的用户体验，为用户提供一个直观的、身临其境的信息系统体验。【关键词】信息系统；可视化；三维模型引言随着系统工程理论和计算机技术的发展，信息管理手段与方法也得到了长足的进步与提高，并在企业管理中发挥了显著的效果，决策者们

2、逐步认识到利用信息管理软件辅助管理、决策是现代化管理的必由之路。因此各式各样的应用软件进入各行各业，大大提高了管理和业务办理效率，为企业的管理节省了大量的人力、物力和时间，也为社会节约了大量的资源。6如今，信息系统已经为人们所依赖，很多业务的办理已经再也离不开信息系统，管理者们的决策更是离不开信息系统的支持，要想做出正确的决策都需要信息系统提供大量的信息数据、统计报表、分析结果等。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

3、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管理系统是非常必要的。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。基本思路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6三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

4、、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。（一）手工绘制三维模型手工绘制三维模型一般要借助三维图形工具软件，当前比较常见，知名较高的建模工具软

5、件主要有3DMAX，SoftImage，Maya以及AutoCAD等等。它们的共同特点是提供一些基本的几何元素，如点、线、面、立方体、球体等，同时提供一系列几何操作方法，对这些元素进行平移、旋转、拉伸以及布尔运算等来构建复杂的几何图形，一般还内置了许多常用模型构件（树木、房屋、电线杆等等），用户通过选取、拖拉就可以完成比较复杂物体的建模。（二）参数化自动建模比较大的物体，比如一个城市、一条公路等，如果采用手工建模，那工程量将是巨大的，采用参数化自动建模将大大缩减建模工作量，所谓参数化建模，就是将比较大实体分解成小模型构件，再将各类构件分解

6、成几何参数（长、宽、高、曲率、曲线方程等）以及颜色、纹理等参数，通过设计或者从已有的设计图纸中获取各类构件参数，由计算机批量创建实体模型。（三）模型的叠加6将建立好的模型与三维场景（比如高清三维数字地图等）进行叠加、融合，也就是将三维模型构建的物体置于高度仿真的场景中，使三维模型的表现更加真实。模型与场景的叠加需要根据三维模型的坐标、方向、高程等参数信息与场景的坐标、高程等信息进行比对、计算，进行一系列的操作，如对场景地面进行降低或者升高、挖掘或者填补，使模型与场景达到融为一体的视觉效果。第二步，数据映射一般信息系统中，业务数据都围绕管理

7、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。6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

8、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