搭建太陽系可視化系統,帶你探索宇宙的未知奧祕

前言

近年來隨着引力波的發現、黑洞照片的拍攝、火星上存在水的證據發現等科學上的突破,以及文學影視做品中諸如《三體》、《流浪地球》、《星際穿越》等的傳播普及,宇宙空間中那些本來高不可攀的事物離咱們愈來愈近,人們對未知文明的關注和對宇宙空間的好奇達到了史無前例的高度。站在更高的立足點上,做爲人類這個物種中的一員,咱們理所應當對咱們生活的星球、所在的太陽系有必定的認識,對 8 大行星各自的運行軌道、質量、資源存儲量甚至是地形有必定的瞭解。html

HT for Web 不止自主研發了強大的基於 HTML5 的 2D、3D 渲染引擎,爲可視化提供了豐富的展現效果。介於 2D 組態 和 3D 組態 上,Hightopo(如下簡稱 HT )的 HT for Web 產品上的有着豐富的組態化可供選擇。本文將運用 Hightopo(如下簡稱 HT )的 HT for Web 產品搭載出一個基於 HTML5 WebGL 結合 2D/3D 的 太陽系可視化系統。框架

界面簡介及效果預覽

本系統採用 Hightopo 的 HT for Web 產品來構造輕量化的 3D 可視化場景,該系統使用輕量高效的 ht 庫,矢量平面信息與 3D 對象進行關聯,並採用 3D 拓撲可視化呈現,相對位置清晰直觀,3D 地形與等高線圖對應,海拔高度和相互遮擋關係均可以準確把握,該系統知足了最基本的太空場景和數據呈現的框架。學習

預覽地址: https://www.hightopo.com/demo/solar-system/大數據

實現價值

1.做爲科研成果、新發現的載體,作 3D 太空數據可視化呈現,用於向普通民衆科普太陽系的構成、各行星組織結構等知識,可置於博物館大屏、學校大屏,也可用於互聯網產品,做爲航空航天類網站的門戶頁、展現頁。動畫

2.做爲宇航局、航空航天相關研究機構的駕駛艙,在 3D 可視化界面中對行星相對位置、星體狀態、星體氣象、星體地形有一個直觀快速的瞭解,在宇宙空間探索愈來愈成功的當下,在數據傳輸技術獲得速度和質量上的突破後,甚至能夠經過該系統對行星狀態作實時監控呈現,對宇航員的做業點、做業狀況作在線監控。在配置上人造衛星軌道、監控區域的數據後,本系統可用做衛星系統,描述覆蓋範圍和呈現觀測數據。網站

效果實現

主題一:太陽系檢測系統

本系統主要展現8大行星繞太陽公轉軌道、相對位置、星體質量、資源含量等信息。人工智能

右上角行星按鈕會觸發視角切換,切換至相對應的行星觀測點。行星的圖標分別爲水星,金星,地球,火星,土木星,土星,天王星,海王星。圖標的造型也是根據行星的特點進行的設計,可以更家直觀的分辨出8大行星。spa

在這裏我簡單介紹下太陽系及8大行星,加深下對太陽系的瞭解:設計

1.水星是八大行星中最小的一個,水星上的溫差極大;3d

2.金星以順時針方向自轉,太陽西升東落;自轉速度很是緩慢;

3.地球是人來已知的惟一有生命存在的星球,大約71%的面積被水覆蓋。

4.火星是岩石星球,它有兩顆衛星。它的土壤和大氣中富含鐵礦物,所以呈紅色。

5.木星上的它自傳很快,每10小時自轉一圈,所以能產生強風;

6.土星是氣態巨行星,土星上的風速是地球上的5倍,這使土星看上去就想有一條金黃色的雲帶;

7.天王星是冰質巨行星,有13層光環,它側躺着自轉,自轉方向爲順時針。天王星上的一年約等於地球上的84年;

8.海王星也是一顆冰質巨行星,它有着熒熒的淡藍色光。

而太陽系中全部天體都圍繞太陽這顆恆星運轉。

效果以下:

該主題提供兩種視角,鳥瞰和斜視,其它視角能夠經過鼠標自行旋轉

兩種視角的切換由右上角第2、三個圓形按鈕觸發。

效果以下:

信息框默認採用跟隨星體一塊兒旋轉,這能夠達到俯視視角不出現信息框,看起來更清爽。

若是須要查看星體詳情,能夠經過點擊右上角播放按鈕,該按鈕會觸發全部信息框朝向屏幕方向。

效果以下:

主題二:戴森球星體 3D 拓撲結構

本系統主要展現用戶所點選的行星與其它星際物質的相互做用,也可用於展現行星周圍衛星的分佈狀況,以及展現星體間引力、輻射範圍等的拓撲結構。

鼠標懸停在一個星體上會觸發選中狀態,右側會監控該星體的相關數據。

主題三:星體氣象、地形檢測系統

該主題主要用於呈如今場景二中點選的星體上具體的檢測點位,點位周邊的等高線在左側自動生成一個 3D 的地形和閃爍的點位示意,並與右側的檢測點位一一對應。

該功能可用於地形的呈現,也能夠用於星體大氣層的氣象狀態展現。

左下角實時監控點位的地質熱量、氣象流動數據。

點選右側對應檢測點,會觸發右側點的縮放動畫,同時左側對應的 3D 點位也會同步變化。

效果以下:

關聯:三個主題(系統)的聯動

三個系統是互相關聯的,相互切換的方式有三種。

1.點選左上角的切換按鈕:

左上角部分均爲導航欄的響應範圍,鼠標懸停時會改變更畫控制器 animationFlags 的對應值,觸發導航欄落下來,懸停和點選按鈕會經過 setImage 方法設置不一樣的背景

效果以下:

2.點擊最下方的標尺欄,分別對應 3 個模塊:

3.點選主題一中的行星跳轉到的主題二的拓撲結構,點選主題二的星體跳轉主題三的地形,主題三沒法向前關聯,只能經過前兩種方式進行跳轉:

總結

隨着物聯網、大數據等新興技術大幅崛起,人工智能、大數據、深度學習等新興概念已逐步滲透至生活的各個領域。Web 3D 有着無限的想象空間,有着很是豐富的數據呈現方式,更有着諸多讓人眼前一亮的可視化效果,利用 HT 提供的二三維引擎能夠輕鬆地實現太陽系的可視化。讓人們在足不出戶的狀況下就能夠了解到宇宙的奧祕,探索到人類許多未知的信息。而且 HT 長久以來一直致力於多樣化行業系統可視化的搭建,涉獵的技術行業所累積的經驗,經過自主創新研發的技術產品,已經打造出許多行業上具備表明性意義的可視化管控系統。

 2019 咱們也更新了數百個工業互聯網 2D/3D 可視化案例集,在這裏你能發現許多新奇的實例,也能發掘出不同的工業互聯網:https://mp.weixin.qq.com/s/ZbhB6LO2kBRPrRIfHlKGQA

同時,你也能夠查看更多案例及效果:https://www.hightopo.com/demos/index.html

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