基于HTML5和WebGL的三维地形可视化方法研究

摘要

近年来地理信息的需求急速增长，越来越多的GIS应用走向网页化、移动化。WebGIS应用也在逐渐从二维层面向三维层面发展，三维地形可视化是三维GIS的基础，基于Web的三维地形可视化也成为新的研究热点。目前Web三维地形可视化的实现大多借助Flash或第三方插件，但这些插件市场占有率低，并且无法满足跨平台的需求，难以适应日益流行的移动WebGIS趋势，这很大程度上阻碍了Web三维地形可视化的发展。 本文在当前Web领域新出现的HTML5和WebGL技术的基础上，使用SRTM地形数据，以泰山风景区为研究区域，实现无插件、跨平台、移动化的Web三维地形可视化。论文所做的主要工作及内容如下： （1）根据通用Web技术和WebGL规范，开展传统数字地面模型SRTM DEM数据的转换方案研究，并在此基础上对各种格式进行对比分析，选择高效、合理的数据压缩方案，以便于有效减少地形数据的网络传输量。 （2）结合WebGL三维绘制的相关技术，设计原始DEM数据平面坐标和高程坐标的映射方案，并在此基础上进行地形模型的构建与优化。 （3）利用传统DEM数据的渲染方法进行地形纹理的制作并映射到三维地形模型，对不同的映射纹理进行对比分析，评价各纹理在地形三维显示效果方面的优劣。 （4）设计并实现基于HTML5和WebGL的三维地形可视化应用系统，对系统各项交互性功能进行测试与分析，验证基于HTML5和WebGL技术实现地形可视化方法的可行性与实用性。 （5）使用不同的主流移动设备对地形可视化应用系统进行跨平台测试，检验应用系统在不同设备、不同操作系统中的性能表现。

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