2021年6月7日

图观™端渲染架构

• 产品白皮书

一、概述

图观™端渲染架构，是基于 HTML5 和 WebGL 技术，整合推出的数字孪生端渲染技术支撑体系，涵盖端渲染场景编辑器、端渲染控件等标准产品和一系列配套服务，覆盖数字孪生应用开发的全生命周期，提供简便、快捷、强大的数字孪生应用运行和开发平台。

二、技术产品

1. 端渲染场景编辑器

1.1. 产品概述

图观™数字孪生端渲染场景编辑器，面向场景效果设计人员，是基于 HTML5 和 WebGL 技术，用于配置 可交互实时渲染三维场景效果 的专用产品。产品具备强大的数据集成能力、友好易用的配置环境、丰富的可定义场景属性、超凡的实时渲染效果，并可将配置完成的三维场景发布成公有云服务。

1.2. 产品功能

1.2.1. 模型数据导入

支持集成数字冰雹模型文件，包括三维实体模型对象、模型关节、数据驱动数据绑定属性及复杂动作等；兼容 3DS MAX、Maya 等主流建模工具生成的网格模型，可读取层级结构、纹理材质等属性参数，有效利用现有数据资源。

1.2.2. 模型对象编辑

支持模型对象复杂层级结构定义、模型节点效果定义，可同时控制多个结构节点，可对模型材质、贴图、反射、半透明、高光等属性进行自定义编辑。

1.2.3. 场景灯光配置

支持为三维场景配置灯光效果，提供多种类型场景灯光，支持自定义灯光效果配置，强化场景对象的光影效果。

1.2.4. 场景特效编辑

预置丰富的场景特效，如全局投影、辉光、信息化雾、抗锯齿等，支持配置真实环境效果和超现实信息化风格特效，支持同时组合多个特效，针对不同可视化场景的显示需求，均可实现超凡的实时渲染效果。

1.2.5. 场景状态管理

支持将场景要素的多个效果属性进行组合，实现多个编辑属性的综合管理，便于数字孪生应用构建集成调用。

1.2.6. 场景坐标编辑

支持以场景原点为中心，基于真实地理空间经纬度，定义场景内各要素的地理坐标，实现要素对象的精确定位。

1.2.7. 全要素场景发布

• 支持全要素线上开发、云上部署，开发完后也可下载到内网部署

• 支持用户管理、权限管理

1.3. 产品优势

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，可读取三维实体模型对象、层级结构、纹理材质等属性参数，有效利用用户现有数据资源。

1.3.2. 完备的场景配置属性

具备丰富全面的可配置属性，配置结果所见即所得，可为用户提供便捷高效的场景搭建能力，实现数字孪生三维场景端到端一站式全流程开发管理。

1.3.3. 工具配置级快速构建

具备友好易用的图形化编辑界面，操作简单高效，实现系统工具配置级全流程快速构建，并可根据用户的业务变化便捷高效地进行修改调整。

1.3.4. 高逼真实时渲染效果

超高性能图像渲染引擎，专业精度渲染，高逼真还原真实世界场景要素，超精密细节显示，实现高逼真实时渲染效果，非凡视觉体验。

2. 端渲染控件

2.1. 产品概述

图观™数字孪生端渲染控件，面向应用开发和系统建设者，基于 HTML5 和 WebGL 技术，可调用场景编辑器发布的三维场景服务，编写业务逻辑、绘制业务数据、触发场景交互。只需要具有基本的 Javascript 开发经验，即可快速开发功能强大的数字孪生应用。

2.2. 产品功能

2.2.1. 全要素场景加载

支持集成图观™“场景编辑器”生成的全要素场景，进行业务逻辑编写、业务数据绘制、调用端渲染服务。

2.2.2. 数据图层绘制

• 支持 POI 绘制，可插入多个可自定义内容与样式的信息点或信息窗口;

• 支持图层绘制，如热力图、柱图、气泡图、地标图、轨迹图、区域图等;

2.2.3. 区域/路径绘制

• 支持区域轮廓绘制，用以突出高亮某个区域，同时支持关联镜头控制；;

• 支持在三维场景中添加路径特效， 并可关联镜头控制实现路径跟随；

2.2.4. 特效绘制

• 支持 24h 高级光照实时计算，支持调整天空/云层/大气/光照/雨雪雾等特效;

• 支持添加三维特效提示、车流线、人流线、爆炸、火焰等;

2.2.5. 建筑要素交互

支持建筑查看视点调整、建筑结构剖分、室内外切换、分楼层/区域查看等。

2.2.6. 镜头控制

支持调度全要素场景中的镜头行为和摄像及参数等;

2.2.7. 数据要素交互

• 支持数据检索、圈选、定位、筛选点选查看、智能选中等；

• 支持事件响应；支持空间量算、测距、标绘等;

2.3. 产品优势

2.3.1. 效果非凡

全要素数据图层经过精心优化设计，配合图观™场景编辑器，可实现影视级实时可视化效果，非凡视觉体验。

2.3.2. 功能强大

通过简单的代码编写，即可实现三维场景全要素控制，助力开发者快速构建出样式出众、功能强大的数字孪生应用。

2.3.3. 便捷易用

通过调用良好封装的 JS SDK，可以方便的在第三方应用中加载三维场景，并且使用各种可视化图层接口，在三维场景中绘制业务数据。

2.3.4. 性能卓越

三维场景数据进行压缩优化，数据下载高效；具备超高渲染性能，三维场景渲染不卡顿、不丢帧，场景调度高效响应。

三、配套服务

图观™在为用户提供高品质技术产品的基础上，还提供一系列配套实施服务，主要包括城市底板建模服务、模型发布调用服务、二次开发定制服务、框架代码服务、技术培训服务等，帮助客户高效率、高品质的构建数字孪生应用。

（一）城市底板建模服务

1. L0级城市地块生成服务

不区分世界、国家、省、市等级别，最小观看距离：10Km。

2. L1级城市底板建模服务

适用于超大规模城市场景信息化还原，建模面积不小于 500 平方公里（大体相当于北京五环内面积），包含地形、主要建筑、路网（精确到县道）、水系的低精度模型，最小观看距离：5000m。

3. L2级城市低多边形建模服务

适用于城区级场景，包含地形、主要建筑、路网（精确到 1 级道路）、水系、主要植被的低精度模型；建筑能基本还原楼体结构，但无法精确到空调、栏杆、窗框等细节，最小观看距离：1000m。

4. L3级城市中多边形建模服务

适用于小范围街区或园区场景，包含地形地貌、主要建筑、路网、水系、植被、城市基础设施的高精度模型；建筑能基本还原楼体结构，精确到空调、栏杆等细节，最小观看距离：100m。

5. 局部建筑精细建模服务

手动建模，高多边形模型，包括建筑周边 100 米范围内的建筑外围设施、园区地块、路网和植被（高精度），建筑能基本还原楼体结构，精确到栏杆、窗框、墙面装饰等细节；手动生成单层室内，包括本层所有基础隔断和基础家具（家具不一定完全还原），地面、墙体材质准确，最小观看距离：10m。

（二）模型发布调用服务

提供数字孪生场景发布、API场景调度服务。

（三）二次开发定制服务

提供特效绘制、业务数据绘制、业务功能接口定制等API二次开发服务。

（四）框架代码服务

提供范例化工程，便于用户进行自定义应用构建。

（五）技术培训服务

提供从产品使用、场景构建、服务发布、到二次开发全流程一对一技术培训支持，并全面开发文档。

（六）主题规划设计服务

1. 可视化页面设计

结合用户的业务逻辑和使用情境，规划出适用的人机交互和页面视觉设计，包括设计生成操作步骤、系统界面框架、功能流程、分析视图、地图/界面/图表对象的色彩搭配、对象标识定制等一系列服务。

2. 可视化页面制作

基于前期规划设计的可视化页面，结合用户的业务需求，进行可视化页面制作，包括可视化对象配置、页面布局定义、可视化对象集成、页面间交互联动配置等。

3. 自定义模块开发

提供可视化页面定制、可视化对象定制、业务功能定制、计算模型定制、业务系统接口开发、界面集成业务系统功能调用等自定义开发服务。

4. 模拟数据生成

提供模拟数据生成服务，如实体对象轨迹数据、大规模城市、目标（人员、车辆、地标点）数据、告警事件等。