数据三维可视化（数据三维可视化展示源码）

大家好！今天让创意岭的小编来大家介绍下关于数据三维可视化的问题，以下是小编对此问题的归纳整理，让我们一起来看看吧。

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本文目录:

• 1、UI设计和三维可视化设计有什么区别?

• 2、数据可视化的作用是什么

• 3、大数据的数据可视化是什么样的？

• 4、工程地质三维建模与可视化？

一、UI设计和三维可视化设计有什么区别?

UI 设计的概念

UI 是指图形用户界面设计（User Interface），从广义上来讲产品的功能架构、页面布局、内容信息都属于 UI 的范畴，但是实际上前面那些工作都会去交给交互设计师来完成，自己主要负责视觉部分，包括：产品视觉风格的定义、图标设计（包括 App 启动图标和页面内部的具体图标）页面设计（包括banner、各种控件元素、特殊页面、特殊状态、市场图等等）、视觉规范制定甚至设计系统。

其实最早做 UI 设计的是程序员，后来分工越来越细才有了单独的 UI 设计师的分支。因此，在 UI 设计师更像是一个会画一些图的程序员，只不过不需要写代码，而是决定了代码在最外面和用户互动的部分。

三维可视化设计的概念

通过空间实景三维数据的采集，获取虚拟实际场景信息，在这个三维实景环境中直接进行设计，即被称之为三维可视化设计。简言之，就是在可以看到实际场景的条件下进行设计。

采纳三维可视化设计方案的好处

• 为设计师带来的好处：

虚拟真实场景，实现所见即所得的精准设计！空间位置关系精准对应，样式、风格规整统一。设计师能够完成优质设计方案，避免反复变更。

为施工人员带来的好处：

设计质量的提升，免除了传统模式仅能通过实际施工才能检验设计方案的冒险行为，精准设计令施工一气呵成。

• 为业主带来的好处：

直观的三维可视效果令业主不再需要等到施工结束才得见设计成果，基于三维可视化设计，业主随时可根据意愿在设计过程中变更方案，不再有“木已成舟”之时方觉“无力回天”的遗憾。

• 为更多相关人员带来的好处：

完成一次全面的数据采集便可享有“一劳永逸”之功，所有相关专业的人员持有全局信息，实现空间三维数据各取所需的便利应用，再无数据重复采集之类的浪费事件存在。

案例分享：

1、建筑立面改造设计



通过三维激光扫描技术获取项目现场实景三维数据



基于实景三维数据提取建筑立面关键元素，实施改造设计，设计成果可与实景三维实时融合，随时验证设计尺寸及风格，随时变更设计方案。

2、三维可视化道路方案优化设计



将设计元素与施工现场的空间实景三维数据相融合，依据更加直观准确的现场空间位置信息进行道路方案的设计与调整，实现所见即所得的设计模式。



优化前后的方案对比



施工现场总体状况

3、建筑装修三维可视化设计



通过三维激光扫描技术获取毛坯房的内部实景三维信息



房间内任意位置的空间尺寸信息均可被精确测量，精度可达mm级



房间内任意可见位置均可被直观识别，便于实施可视化设计



准确定义背景墙在房间中的所在位置



设计背景墙的尺寸、样式

准确标注背景墙所属的尺寸信息



插一张顶棚设计的图片



最终生成可用于指导施工的图纸，当然前面几张图片也同样传递给了施工人员，所得到的反馈：”有这几张图我就全明白了！位置、颜色、尺寸、样式。”然后就进入实际的施工环节了。



背景墙装修完是这样的

二、数据可视化的作用是什么

通常海量文本形式的数据乍一看是混乱与空洞，而数据可视化就是将海量数据进行瞬息有序分类、排序、组合和显示，这样就可以看到表示对象或事件的数据的多个属性或变量，应用图像图表呈现发展趋势及关联性。

快速轻松地提取数据中的含义，节约时间成本。

对数据结果进行分析和讨论，从中发现数据的共同契合点，在现有的数据中挖掘出潜在内容，从而做出适合企业自身发展的有效决策，而不是根据以往自身对市场的分析判断来制定决策。

数据响应及时，实时呈现。

数据可视化不仅仅是“可视”，还有可交流、可互动的特点，三维数据可视化可增加交互的反馈效果，操作自然连贯，还能增强重点信息或者整体画面的表现力，吸引关注力，增加印象。虚拟电厂Hightopo数据可视化大屏依托于图形组件和界面设计，UI 部分对数据面板实现了数据动态加载效果，更加直观地将各个图表数据形成对比，所感受到视觉效果相比较于静态的图表数据，可谓是更上一层楼！

数据可视化具备数据采集、数据分析功能，过程中会筛掉无意义数据，从各种精确数据中分析出潜在风险。将 2D、3D 无缝衔接，完美融合，注重细节刻画，相对应的设备能显示其作业等信息。

拿智慧港口货轮信息数据可视化来说，3D 场景中呈现每条船舶显示船名、船运公司、船型、驻泊计划、船长头像，易进行识别和管理。2D 面板显示航线、进口航次、出口航次。

货轮运输与可视化系统相结合，能准确显示靠泊时间、实际开工时间、计划完工时间、计划离泊时间、总冷/危/超、剩冷/危/超、总大小箱、剩大/小箱、作业总量、剩余作业、剩余装船、剩余卸船，通过数据驱动实现对船只装卸总量（完工、作业中）的统计，分析船舶作业效率，为合理安排工班、调配资源提供科学依据。

数据可视化能随时调取对应突发事件的视频监控，并能实时显示在城市地图上。为应急管理的预防、准备、响应、恢复等阶段工作提供高效的数据支持，提升管理人员对事故灾害的处置效率。

通过长时间的数据统计监测，即可得出设备运行数值的合理区间，如果偏离区间数据异常，系统还可以自动触发报警机制，提醒作业人员及时调配资源。做出正确的商业决策，有根据的数据呈现而帮助企业进行更科学的判断而避免决策的失误。

三、大数据的数据可视化是什么样的？

在大数据可视化这个概念没出现之前，其实人们对于数据可视化的应用便已经很广泛了，大到人口数据，小到学生成绩统计，都可通过可视化展现，探索其中规律。如今信息可以用多种方法来进行可视化，每种可视化方法都有着不同的侧重点。

数据的特性：

数据可视化，先要理解数据，再去掌握可视化的方法，这样才能实现高效的数据可视化。在设计时，你可能会遇到以下几种常见的数据类型：

量性：数据是可以计量的，所有的值都是数字

离散型：数字类数据可能在有限范围内取值。例如：办公室内员工的数目

持续性：数据可以测量，且在有限范围内，例如：年度降水量

范围性：数据可以根据编组和分类而分类，例如：产量、销售量

传统的数据可视化以各种通用图表组件为主，不能达到炫酷、震撼人心的视觉效果。优秀的数据可视化设计需要有炫酷的视觉效果，让可视化设计随时随地脱颖而出。这时用三维元素的添加制造出空间感可以大大的加大画面层次感，且可以多维度观察，每个角度可能会产生震撼的视觉体验。百闻不如一见，下图是图扑软件（Hightopo）做过的一些三维设计案例：

图注：图扑软件

有许多的大屏设计案例都会涉及二维和三维相融合，需要整体的考虑风格一致。风格一致可以从色调与元素使用样式来做到统一，没有违和感。

图注：图扑软件

图注：图扑软件

四、工程地质三维建模与可视化？

工程地质三维建模与可视化具体包括哪些内容呢，下面中达咨询招投标老师为你解答以供参考。

1 前言

现有的地理信息系统(GIS)都主要表达二维的地表地物的图形和属性信息，要扩展到真三维包含地下地质结构的地质信息系统还有差距。一个大型地质工程项目从可行性研究阶段、初步设计阶段到详细设计阶段，乃至到工程施工与运行阶段，往往积累了大量的地质资料，用三维模型图形图像来表达和解释如此庞大的资料，比光靠数据库和图表图纸等传统手段来得有效的多。建立工程地质体的三维模型，处理岩层界面与结构面组合关系，逼真反映地下主要地质结构全貌，将为工程地质工作者分析研究工程地质现象和发现掌握岩土体结构规律，提供一种崭新的研究手段和研究方法。

国外三维地质建模和可视化研究发展较快。加拿大阿波罗科技集团公司推出的三维建模与分析软件MicroLYNX，通过对离散点采样、钻探采样和探槽采样等空间数据的处理，产生剖面、块和面等模型，确定矿藏分布和等级变化并计算矿藏储量。加拿大Gemcom Software International Inc.公司开发的Gemcom软件通过钻孔、点、多边形等数据，利用实用的图形编辑和生成工具，显示钻孔孔位分布，运用不规则三角网建立表面和实体模型，运用多义线圈闭岩层和矿体边界进行储量和品位分析，提供了交互操作功能并允许用户根据自己的经验和专家知识勾画地质模型，实现任意剖面切割任意角度观察和实体与实体或实体与表面的交切与布尔运算等。国外软件主要是瞄准采矿工程，能够较好地满足采矿工程活动中的矿产资源勘探和评价、地下矿井和露天矿坑设计和规划、矿产资源管理和采矿生产管理等需求。美国Kinetix公司开发的3D Studio MAX，Alias/Wavefront公司开发的Maya和微软公司开发的Softimage等大众化的三维建模软件，在构建工业和建筑模型与动画制作方面有其独到之处，但交互查询的功能较弱，与工程勘测数据库结合并应用于工程地质三维建模方面还有较大距离。

张菊明等对风化带分布、多层地层等地质信息的可视化和断层错断岩层的表达和显示的算法[1,2]进行了较为深入的研究，为工程地质三维可视化软件的开发准备了数学基础，并借助AutoCAD平台实现了复杂三维地质图形的显示。国内的灵图VRMap地理信息系统软件有较强的地形模拟和地表地物的查询功能，但不是真三维的地质建模工具。北京东方泰坦科技有限公司开发TITAN三维建模软件，基于框架建模的思想，利用平行或基本平行的剖面数据，建立起三维空间复杂形状物体的真三维实体模型，但目前只是初步的三维建模与图形处理的引擎，在面向具体专业时，需要添加或扩充专业模块，比如工程地质专业模块等。

纵观国内外几种软件的研究与开发现状，它们为工程地质三维建模与可视化打下了很好的技术基础，提供了很宝贵的开发经验。但是，对于工程地质专业的地质体建模与可视化分析的针对性不强，不能够很好地满足工程地质生产与研究的专业功能需要。因此本文将从分析工程地质的三维建模和可视化的关键技术问题入手，简单描述作者在工程地质三维建模和可视化方面的初步开发研究成果。

2 关键技术问题分析 2.1离散数据的插值与拟合

工程地质复杂地质体中的各种地质信息，包括地表地形、地下水位、地层界面、断层、节理、风化带分布、侵入体及各种地球物理、地球化学、岩土体的物理力学参数或数据的等值面(线)等，都可以看作是三维空间中的函数，它们的拟合函数要根据实际勘测数据建立，实测数据越丰富，越能够真实描绘出这些信息的空间分布规律。地表地形测量数据、地下水位埋深测量信息等的单值曲面图形生成可归结为双自变量离散数据的插值和拟合，多值曲面如倒转褶皱和空间等值面等，则应采用多参变量插值等其他一些较复杂的方法。空间曲面插值函数有以下构造方法，如与距离成反比的加权方法(Shepard 方法)，径向基函数插值法(Multiquadric方法)[3]，平面弹性理论插值法[1,2]等，它们同样适用于单个连续地层界面、地球物理勘探数据、地球化学勘探数据以及岩土体物理力学参数在地质体空间的分布。

2.2 三维数据结构

工程地质体一般是不规则形体，在计算机图形学中曲线和曲面总是分别通过很多微小直线段和微小三角面逼近来模拟地层岩性界线和岩层曲面，即岩层界面（和地表曲线、地下水位面等地质层面界线）和岩层曲面都分别是许多微小直线段和微小三角面的集合。地质体三维空间数据结构是工程地质三维建模和可视化的基础，这就要求必须具备有效的分层的三维数据结构，能够确保人机交互和查询的实现。

2.3 曲面求交

地质体中存在大量各种层面，当出现地层不整合、断层错断岩层、地层尖灭和地下水出露于河谷地表等情形时，就自然会遇到曲面间求交的问题；地质体三维模型的上部边界是地表曲面，通过数学方法拟合出的岩层面或地下水位面不应超出地表曲面，即超出部分不应显示。同样的，当显示多层地层时，下面的每一岩层应以其上一岩层为边界。因此，为了可视化地层界面必须要解决地层面与地表、断层面和其他地层面的求交问题。另一方面，在剖面图成图时，地质界线的绘制是通过显示剖面(平面)与各种地质界面(曲面)求交所得出的交线。因此曲面求交包括地质界面（层面）之间的相交，和地质界面与剖面的相交两类问题。

2.4 三维拓扑结构分析

从地质学角度看，拓扑是地质对象间关系的表格，拓扑表存储层位间上覆、下伏和交切(被断层切割后地层的拓扑表达)等的地层学关系及地质空间位置关系。拓扑也可视为允许这些地质关系合理储存的数据结构。例如，考虑多层地层，上一个岩层的底面和与其相邻的下一个岩层的顶面是上下岩层这两个实体的公共部分或共享边界，它们之间的拓扑关系就是相邻和同一的关系，在存储数据时只存储上一个岩层的底面或其相邻的下一个岩层的顶面，即相邻岩层的边界曲面可以存为一个地层曲面，大大减少数据存储量。评价地质模型系统的优缺点往往决定于描述地质对象所用的拓扑结构[4]。

2.5 可视化技术

工程地质复杂地质体可视化，是利用计算机技术将工程勘测获得的数据，转换为形象直观的便于进行交互分析的地下地质结构空间形态的立体图和剖面图形，其基础是工程数据和测量数据的可视化〔5〕。利用可视化技术可以从庞大的地质勘测数据中构造出地质工程中对于边破稳定性和地下硐室变形破坏等起关键作用的岩层和结构面，并显示其范围、走向和相互交切关系，帮助工程地质人员对原始数据做出正确解释，继而为工程地质分析具体问题提供决策支持。

3 工程地质三维可视化技术的初步开发与应用 3.1 研究框图

工程地质复杂地质体三维建模与可视化的研究框图如图1所示。

基于离散采样数据的插值与拟合的思想，即将离散数据转化为连续曲线曲面, 工程地质复杂地质体三维建模与可视化的过程是，从勘探数据库中提取各种地质信息的坐标位置及岩土体的物理力学参数，通过不同的拟合与插值函数得到地质层面(曲面)和地质实体的三维计算机图形显示，表达地质信息在研究区域内的分布规律。生成地质岩层面和地质实体后，实现从任意角度观察建立的模型，实现根据指定的剖面走向、倾向和倾角生成垂直剖面。

3.2 初步开发与应用 3.2.1 工程勘测空间数据库管理

在收集整理现场勘测数据后录入金沙江某水电工程勘测空间数据库各分项数据表，这些数据表不仅包括地质信息的位置数据，更重要的是提供属性数据。

以地层岩性数据表为例，要求录入钻孔编号、岩层起始深度、岩层终止深度、层厚、岩性（地层名称）、地层代码（地层年代）、岩层走向、岩层倾向、岩层倾角、接触关系、地质描述等数据。随着工程勘测的进展，能够方便地修改补充和管理勘测数据。图2是工程勘测数据库中钻孔地层系统数据表的管理界面。

3.2.2 三维浏览

通过孔口坐标和测量数据等的离散数据的拟合和插值法绘制坝址区的右岸地表曲面网格（图3），进而可在三维图形环境中进行虚拟现实浏览观察（图4）。

3.2.3 三维地质立体图

利用工程勘测数据，建立了坝址区右岸三维立体地质图。该坝址区自上而下地层岩性组合为：第四系崩坡堆积物，侏罗系泥岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩，三叠系上统厚至巨厚层状细至中粒砂岩，三叠系上统薄至中厚层状粉细纱岩、粉砂岩，三叠系上统中厚至厚层状中粗砂岩。通过有限的工程勘测数据得出的立体图，能够较好地满足工程地质的精度。图5表达了该坝址区右岸三维地质图。

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以上就是关于数据三维可视化相关问题的回答。希望能帮到你，如有更多相关问题，您也可以联系我们的客服进行咨询，客服也会为您讲解更多精彩的知识和内容。

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