随着屏幕信息数据可视化的技术发展,数字屏幕无论是在日常生活、生产制造还是科学技术发展前沿中承担着不可或缺的角色。因此如何提取并展示大量数据中的相关信息进行展示成为各行各业研究的重点。屏幕数据可视化是对数据集的视觉展示,能够更加有效清晰地反映信息并进行人机交互传递。传统的数据可视化存在问题有:（1）针对三维模型视图缺乏灵活性构建的高性能支持。（2）缺少对屏幕数据可视化构建的系统框架以及组件,并且不能够在已完成的屏幕基础上进一步二次开发。（3）数字屏幕开发多使用专业性开发语言,需要专业性程序员进行维护,开发门槛高,后期维护成本高,并且通用性差。针对上述问题,本课题重点围绕基于WebGL的虚拟数字屏幕框架以及屏幕构成组件的研发。主要包含文本输入模块和图表绘制模块两大部分,通过万维引擎平台能够识别的可编辑文本技术,能够随意搭建虚拟数字屏幕,主要研究内容有:（1）提出并开发了一套基于WebGL的针对三维虚拟软件开发过程的应用组件,解决了目前在万维引擎平台中搭建虚拟数字屏幕代码冗长、数据转换繁杂和三维图层管理不灵活的问题,使得开发人员能够更加简单快捷的搭建出所需要的屏幕需求,用户可以进行数据可视化分析以及灵活使用三维视图。（2）虚拟数字屏幕组件研发过程中,利用Babylon.js开发语言易封装的API接口的优越性,实现使用电子表格等常用的文本编辑技术开发,弥补了后期对开发人员编程语言要求高、开发难度大、开发周期长、不易维护等缺点。（3）提出并完成了“二三维屏幕切换”的组件方案,通过分析传统的二三维屏幕切换的数据实现方法,利用两套代码分别开发屏幕显示的技术方案以及不足之处,创新提出通过合并二三维数据区域的技术方案以达到二三维一体化一键切换的程度。（4）开发了一系列关于通用屏幕中包含的显示组件,基础的文本字体、字形、字号、颜色等参数设置;由读取LED字体文件来进行数字显示,解决了基于像素点实现数字显示边缘锯齿化的弊端。基于WebGL的数据可视化图表能够支持多种图表类型展示,利用XML描述来实现对饼图、折线图的定义,将数据以图形的形式渲染到页面中,满足数据信息分析、业务监管等多种需求。本文在基于WebGL设计并开发了虚拟数字屏幕框架及组件,并在万维引擎平台中利用开发的组件成功搭建了虚拟数控加工中心的控制面板,并可以在虚拟数控加工中心教学仿真软件中使用,通过实践也印证了二三维屏幕切换的可行性以及各个部分组件的实用性。将相关的组件与应用场景相结合能够实现便捷灵活的可视化屏幕搭建,大大缩短软件开发周期,并且降低开发人员工作量,为虚拟仿真软件开发提供一种速度更快的数据传输和图形绘制方式。