基于WebGL的三维实景航道研究与应用

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在内河航道的运输管理中,及时获取并掌握内河航道环境信息及水上目标信息对于航道通航管理、维护航道、感知航道危险情况具有重要意义。通过构建出高真实度的三维实景航道能够使管理者迅速直观的了解内河航道的多种信息,从而帮助管理者进行高效的分析和决策,减少获取信息的时间从而提高管理者对内河航道管理的反应速度和效率,推动内河航道的信息化发展。当前,我国三维实景航道的发展还处于启动阶段,相关研究还存在如下不足:(1)大多数三维航道的构建使用传统的Open GL方法完成,在真实度上远远达不到实景的程度。(2)许多使用较前沿的方法构建的三维实景航道达到了高真实度,但由于方案不够成熟,通常伴有较高的限制,包括运行速度低、不能跨平台、不具备实时性等。(3)三维实景航道在实际应用上还有较大的空缺,其实用程度不够高。针对上述问题,本文进行了大量研究和测试,完成了以下工作:(1)通过将地图瓦片、倾斜摄影模型、三维模型进行融合,实现了高真实度的三维实景航道的构建,并具备了跨平台特性和实时性。(2)通过设计优化方案,使三维实景航道的运行效率得到了提高,在几乎不影响精细度的情况下较大程度上提升了运行速度。(3)在已构建的三维实景航道的基础上,完成了多个应用拓展,满足了部分社会生产实际的需求。本文的创新点在于:(1)提出了一种新型的三维实景航道的构建方法,并从多个角度进行了分析,凸显了该构建方法的优势。(2)针对本文构建的三维实景航道进行了性能分析,并进一步设计了优化方案,成功完成了三维实景航道的性能优化。本文通过结合多种模型构建技术不断尝试与测试,探索并构建出了三维实景航道,并设计方法完成了性能优化,最后对其进行应用拓展,完成了整个三维实景航道的研究。该研究目前仍处于探索阶段,还有大量可以优化和拓展的空间,包括动态水位面的实现、倾斜摄影模型的优化等,在三维实景航道的研究成熟后,对于内河航道的信息化发展具有重要意义。
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