近年來隨著引力波的發(fā)現(xiàn)、黑洞照片的拍攝、火星上存在水的證據(jù)發(fā)現(xiàn)等科學(xué)上的突破，以及文學(xué)影視作品中諸如《三體》、《流浪地球》、《星際穿越》等的傳播普及，宇宙空間中那些原本遙不可及的事物離我們越來越近，人們對未知文明的關(guān)注和對宇宙空間的好奇達到了前所未有的高度。站在更高的立足點上，作為人類這個物種中的一員，我們理所應(yīng)當對我們生活的星球、所在的太陽系有一定的認識，對 8 大行星各自的運行軌道、質(zhì)量、資源存儲量甚至是地形有一定的了解。

HT for Web不止自主研發(fā)了強大的基于 HTML5 的 2D、3D 渲染引擎，為可視化提供了豐富的展示效果。介于 2D 組態(tài)和 3D 組態(tài)上，Hightopo（以下簡稱HT）的 HT for Web 產(chǎn)品上的有著豐富的組態(tài)化可供選擇。本文將運用 Hightopo（以下簡稱 HT ）的 HT for Web 產(chǎn)品搭載出一個基于 HTML5 WebGL 結(jié)合 2D/3D 的太陽系可視化系統(tǒng)。

界面簡介及效果預(yù)覽

本系統(tǒng)采用 Hightopo 的 HT for Web 產(chǎn)品來構(gòu)造輕量化的 3D 可視化場景，該系統(tǒng)使用輕量高效的 ht 庫，矢量平面信息與 3D 對象進行關(guān)聯(lián)，并采用 3D 拓撲可視化呈現(xiàn)，相對位置清晰直觀，3D 地形與等高線圖對應(yīng)，海拔高度和相互遮擋關(guān)系都可以準確把握，該系統(tǒng)滿足了最基本的太空場景和數(shù)據(jù)呈現(xiàn)的框架。

實現(xiàn)價值

1.作為科研成果、新發(fā)現(xiàn)的載體，做 3D 太空數(shù)據(jù)可視化呈現(xiàn)，用于向普通民眾科普太陽系的構(gòu)成、各行星組織結(jié)構(gòu)等知識，可置于博物館大屏、學(xué)校大屏，也可用于互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品，作為航空航天類網(wǎng)站的門戶頁、展示頁。

2.作為宇航局、航空航天相關(guān)研究機構(gòu)的駕駛艙，在 3D 可視化界面中對行星相對位置、星體狀態(tài)、星體氣象、星體地形有一個直觀快速的了解，在宇宙空間探索越來越成功的當下，在數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)得到速度和質(zhì)量上的突破后，甚至可以通過該系統(tǒng)對行星狀態(tài)做實時監(jiān)控呈現(xiàn)，對宇航員的作業(yè)點、作業(yè)情況做在線監(jiān)控。在配置上人造衛(wèi)星軌道、監(jiān)控區(qū)域的數(shù)據(jù)后，本系統(tǒng)可用作衛(wèi)星系統(tǒng)，描述覆蓋范圍和呈現(xiàn)觀測數(shù)據(jù)。

效果實現(xiàn)

主題一：太陽系檢測系統(tǒng)

本系統(tǒng)主要展示8大行星繞太陽公轉(zhuǎn)軌道、相對位置、星體質(zhì)量、資源含量等信息。

右上角行星按鈕會觸發(fā)視角切換，切換至相對應(yīng)的行星觀測點。行星的圖標分別為水星，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(jù)行星的特色進行的設(shè)計，能夠更家直觀的分辨出8大行星。

在這里我簡單介紹下太陽系及8大行星，加深下對太陽系的了解：

1.水星是八大行星中最小的一個，水星上的溫差極大；

2.金星以順時針方向自轉(zhuǎn)，太陽西升東落；自轉(zhuǎn)速度非常緩慢；

3.地球是人來已知的唯一有生命存在的星球，大約71%的面積被水覆蓋。

4.火星是巖石星球，它有兩顆衛(wèi)星。它的土壤和大氣中富含鐵礦物，因此呈紅色。

5.木星上的它自傳很快，每10小時自轉(zhuǎn)一圈，因此能產(chǎn)生強風(fēng)；

6.土星是氣態(tài)巨行星，土星上的風(fēng)速是地球上的5倍，這使土星看上去就想有一條金黃色的云帶；

7.天王星是冰質(zhì)巨行星，有13層光環(huán)，它側(cè)躺著自轉(zhuǎn)，自轉(zhuǎn)方向為順時針。天王星上的一年約等于地球上的84年；

8.海王星也是一顆冰質(zhì)巨行星，它有著熒熒的淡藍色光。

而太陽系中所有天體都圍繞太陽這顆恒星運轉(zhuǎn)。

該主題提供兩種視角，鳥瞰和斜視，其它視角可以通過鼠標自行旋轉(zhuǎn)，兩種視角的切換由右上角第二、三個圓形按鈕觸發(fā)。信息框默認采用跟隨星體一起旋轉(zhuǎn)，這可以達到俯視視角不出現(xiàn)信息框，看起來更清爽。如果需要查看星體詳情，可以通過點擊右上角播放按鈕，該按鈕會觸發(fā)所有信息框朝向屏幕方向。

主題二：戴森球星體 3D 拓撲結(jié)構(gòu)

本系統(tǒng)主要展示用戶所點選的行星與其它星際物質(zhì)的相互作用，也可用于展示行星周圍衛(wèi)星的分布情況，以及展示星體間引力、輻射范圍等的拓撲結(jié)構(gòu)。

鼠標懸停在一個星體上會觸發(fā)選中狀態(tài)，右側(cè)會監(jiān)控該星體的相關(guān)數(shù)據(jù)。

主題三：星體氣象、地形檢測系統(tǒng)

該主題主要用于呈現(xiàn)在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(cè)自動生成一個 3D 的地形和閃爍的點位示意，并與右側(cè)的檢測點位一一對應(yīng)。

該功能可用于地形的呈現(xiàn)，也可以用于星體大氣層的氣象狀態(tài)展示。

左下角實時監(jiān)控點位的地質(zhì)熱量、氣象流動數(shù)據(jù)。

點選右側(cè)對應(yīng)檢測點，會觸發(fā)右側(cè)點的縮放動畫，同時左側(cè)對應(yīng)的 3D 點位也會同步變化。

效果如下：

關(guān)聯(lián)：三個主題（系統(tǒng)）的聯(lián)動

三個系統(tǒng)是互相關(guān)聯(lián)的，相互切換的方式有三種。

1.點選左上角的切換按鈕：

左上角部分均為導(dǎo)航欄的響應(yīng)范圍，鼠標懸停時會改變動畫控制器 animationFlags 的對應(yīng)值，觸發(fā)導(dǎo)航欄落下來，懸停和點選按鈕會通過 setImage 方法設(shè)置不同的背景

效果如下：

2.點擊最下方的標尺欄，分別對應(yīng) 3 個模塊：

3.點選主題一中的行星跳轉(zhuǎn)到的主題二的拓撲結(jié)構(gòu)，點選主題二的星體跳轉(zhuǎn)主題三的地形，主題三無法向前關(guān)聯(lián)，只能通過前兩種方式進行跳轉(zhuǎn)：

總結(jié)

隨著物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等新興技術(shù)大幅崛起，人工智能、大數(shù)據(jù)、深度學(xué)習(xí)等新興概念已逐步滲透至生活的各個領(lǐng)域。Web 3D有著無限的想象空間，有著非常豐富的數(shù)據(jù)呈現(xiàn)方式，更有著諸多讓人眼前一亮的可視化效果，利用HT提供的二三維引擎可以輕松地實現(xiàn)太陽系的可視化。讓人們在足不出戶的情況下就可以了解到宇宙的奧秘，探索到人類許多未知的信息。

并且 HT 長久以來一直致力于多樣化行業(yè)系統(tǒng)可視化的搭建，涉獵的技術(shù)行業(yè)所累積的經(jīng)驗，通過自主創(chuàng)新研發(fā)的技術(shù)產(chǎn)品，已經(jīng)打造出許多行業(yè)上具有代表性意義的可視化管控系統(tǒng)。