[發明專利]基于WebGL的三維風場反演方法、系統、裝置及存儲介質在審
| 申請號： | 202110395851.0 | 申請日： | 2021-04-13 |
| 公開（公告）號： | CN112991509A | 公開（公告）日： | 2021-06-18 |
| 發明（設計）人： | 柏建華 | 申請（專利權）人： | 深圳市萬向信息科技有限公司 |
| 主分類號： | G06T15/55 | 分類號： | G06T15/55;G06T3/40 |
| 代理公司： | 深圳市多智匯新知識產權代理事務所(普通合伙) 44472 | 代理人： | 魯華 |
| 地址： | 518000 廣東省深圳市南山區南頭街道*** | 國省代碼： | 廣東;44 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 基于 webgl 三維 反演 方法 系統 裝置 存儲 介質 | ||
1.一種基于WebGL的三維風場反演方法，其特征在于，包括以下步驟：
第一步：采用Cesium.js底層自定義頂點著色器和片元著色器；
第二步：利用頂點著色器將風場信息采用WebGL紋理信息存儲為柵格數據；
第三步：在一設定的數據位置范圍內，隨機生成N個粒子作為風場的起始位置；
第四步：采用龍格庫塔二階方法進行時間推進計算，并根據風場不同位置的速度不同對起始風粒子進行時間和空間推進，更新風場粒子位置；
第五步：利用片元著色器對頂點著色器計算的風場粒子位置進行渲染；
第六步：利用GPU將頂點著色器的計算邏輯和片元著色器的渲染邏輯結合，獲得三維風場。
2.根據權利要求1所述的基于WebGL的三維風場反演方法，其特征在于，所述第五步中，渲染方法如下：
將風場粒子位置信息轉換為3D球坐標系下位置信息；
根據設置的速度系數將速度歸一化，將速度轉換為經緯度相關速度；
通過時間推進計算，將風場粒子隨時間移至的位置按順序連接。
3.根據權利要求2所述的基于WebGL的三維風場反演方法，其特征在于，所述第五步中，還包括方法：隨時間的推進逐漸改變風場粒子顏色和/或透明度。
4.根據權利要求1-3任一所述的基于WebGL的三維風場反演方法，其特征在于，所述風場信息包括風場風向、風場高度、風場界限中一種或多種。
5.根據權利要求1-3任一所述的基于WebGL的三維風場反演方法，其特征在于，所述第四步中，以龍格庫塔二階方法為主，雙線性插值的方式產生的數據作為龍格庫塔二階格式算法的基礎數據，進行時間推進計算。
6.一種基于WebGL的三維風場反演系統，用于實現如權利要求1-5任一所述的基于WebGL的三維風場反演方法，其特征在于，包括風場信息采集單元、頂點著色器單元、片元著色器單元和GPU；
所述風場信息采集單元，用于依據設定采集風場信息；
所述頂點著色器單元，用于將采集的風場信息采用WebGL紋理信息存儲為柵格數據，并在一設定的數據位置范圍內，隨機生成N個粒子作為風場的起始位置，采用龍格庫塔二階方法進行時間推進計算，并根據風場不同位置的速度不同對起始風粒子進行時間和空間推進，更新風場粒子位置；
所述片元著色器單元，用于對風場粒子位置進行渲染；
所述GPU，用于將頂點著色器的計算邏輯和片元著色器的渲染邏輯結合，獲得三維風場。
7.根據權利要求6所述的基于WebGL的三維風場反演系統，其特征在于，所述片元著色器單元對風場粒子位置進行渲染時采用：
將風場粒子位置信息轉換為3D球坐標系下位置信息；
根據設置的速度系數將速度歸一化，將速度轉換為經緯度相關速度；
通過時間推進計算，將風場粒子隨時間移至的位置按順序連接；
隨時間的推進逐漸改變風場粒子顏色和/或透明度。
8.根據權利要求6或7所述的基于WebGL的三維風場反演系統，其特征在于，所述頂點著色器單元以龍格庫塔二階方法為主，雙線性插值的方式產生的數據作為龍格庫塔二階格式算法的基礎數據，進行時間推進計算。
9.一種基于WebGL的三維風場反演裝置，包括存儲器、處理器以及存儲在所述存儲器中并可在所述處理器上運行的計算機程序，其特征在于，所述處理器執行所述計算機程序時實現如權利要求1至5任一項所述方法的步驟。
10.一種計算機可讀存儲介質，所述計算機可讀存儲介質存儲有計算機程序，其特征在于，所述計算機程序被處理器執行時實現如權利要求1至5任一項所述方法的步驟。
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