[發明專利]一種基于物理引擎的GIS數據可視化方法及裝置

在審

• 申請號: 202011336811.0
• 申請日: 2020-11-25
• 公開（公告）號: CN112364117A
• 公開（公告）日: 2021-02-12
• 發明（設計）人: 吳赫寧
• 申請（專利權）人: 深圳航天智慧城市系統技術研究院有限公司
• 主分類號: G06F16/29
• 分類號: G06F16/29;G06F16/26;G06F16/248;G06F16/904;G06F8/30
• 代理公司: 深圳市添源知識產權代理事務所(普通合伙) 44451
• 代理人: 黎健任

本發明涉及一種基于物理引擎的GIS數據可視化方法及裝置，包括多引擎適配：對于WebGL集成的三維引擎庫，通過調用Ammo.js引擎實現物理系統，通過多引擎匹配方法將三維引擎庫中各引擎的調用方法抽調出來；可視化場景拆分：將整個物理引擎拆分成三部分：物理屬性，場景屬性和關節鏈接，其中，物理屬性包括物體的重心、摩擦力和彈力，場景屬性包括重力、浮力和外部作用力，關節鏈接表示兩個連接的物體之間的關聯操作；構建物理系統環境：將物理系統環境分為四大類，然后通過在每個大類中以不同的場景完成進一步劃分，實現可視化效果。本發明所述方法及裝置能大幅縮短GIS數據可視化效果的開發周期，同時具有廣泛地適用性和通用性。

技術領域

本發明涉及可視化技術領域，特別是涉及一種基于物理引擎的GIS數據可視化方法以及一種基于物理引擎的GIS數據可視化裝置。

背景技術

雖然說物理引擎是一個在游戲領域十分常見的技術，但這項技術運用在Web端的情況比較少，特別是運用在Web端的數據可視化表達上更加稀少，這就直接導致了目前市面上絕大部分Web端可視化產品可以表達的內容減少。

當前Web端的物理引擎使用方法比較雜亂，不同的三維引擎所引用的方式都各不相同。另外目前在Web端對于地圖可視化的表達還過于粗糙，與用Unity，UE4呈現出來的可視化表達的效果相差較遠，也不支持對每個物體自定義物理屬性設置，這樣在場景較為復雜時會存在一定的場景干擾。

在Web端中Three.js與Physi.js結合可以實現一定的物理效果，Babylon.js引擎自身支持物理引擎。這兩款物理引擎實現的效果差不多，但實現方式各不相同，當前可視化廠常用Three.js,Babylon，WebGL原生作為Web端的三維引擎進行開發，但其調用物理引擎的方式各不相同，于是就需要一個將他們統一化的方法。

發明內容

本發明針對上述問題，一種基于物理引擎的GIS數據可視化方法及裝置。

本發明的技術方案是：提供一種基于物理引擎的GIS數據可視化方法，包括如下步驟：

多引擎適配：對于WebGL集成的三維引擎庫，通過調用Ammo.js引擎實現物理系統，通過將Ammo.js進行拆分實現多引擎匹配方法，將三維引擎庫中各引擎的調用方法抽調出來，這樣可以滿足GIS數據可視化開發過程中，不管使用哪種三維引擎都可以用一套物理引擎，大大的節省了開發人員的開發時間；

可視化場景拆分：將整個物理引擎拆分成三部分：物理屬性，場景屬性和關節鏈接，其中，物理屬性包括物體的重心、摩擦力和彈力，場景屬性包括重力、浮力和外部作用力，關節鏈接表示兩個連接的物體之間的關聯操作，這種方法將物理引擎分別封裝，讓其作為一個物體的屬性可以自由添加，這對于可視化場景多樣性的情況，當有些場景的的可視化表達不需要過多的物理引擎進行處理時，該方法可以對物理引擎中的各個屬性進行設置，做到開發人員需要什么屬性才添加什么屬性，不會造成場景的雜亂。

構建物理系統環境：將物理系統環境分為四大類，分別為自然災難模擬、事故模擬、特殊作業和駕駛模擬，然后通過在每個大類中以不同的場景完成進一步劃分，實現可視化效果，這樣處理的好處是能夠將GIS數據可視化開發的三維效果做的跟現實生活中場景類似。

本發明的進一步技術方案是：所述WebGL集成的三維引擎庫包括Three.js引擎、Babylon.js引擎和原生WebGL引擎。

本發明的進一步技術方案是：所述構建物理系統環境中開發駕駛模擬場景時，需對包圍盒進行設置。