基于 HTML5 WebGL 的计量站三维可视化监控系统 Web 组态工控应用

得益于 html5 webgl 技术的成熟，从技术上对工控管理的可视化，数据可视化变得简单易行！完成对工控设备的管理效率，资源管理，风险管理等的大幅度提高，同时也对国家工业4.0计划作出有力响应！

如本案例所示，是一个基于 html5 webgl 技术实现的计量站三维可视化监控系统，在本案例中，具体宏观的展示一个油田站点的整体场景，然后点击可以进入内景看到油田计量站内景的具体情况，同时可以看到各个设备的参数的当前状态。

同样的其中功能组件具有很高的复用性，所以也会非常方便的应用到其他场景中！

如下所示，便是本案例运行动态图：

此项目链接：基于 html5 webgl 的计量站三维可视化监控系统 web 组态工控应用

()

在这个场景中主要有如下几个功能：

1、点击来回切换场景；

2、管线流动效果；

3、数据面板动态显示；

确认功能需求后就可以开始实施实现，动手实现之前要先确认场景有哪些，如下所示主要有油田外景和内景。

外景：

内景：

技能储备

本 demo 需要掌握 ht for web 的 2d 和 3d 相关 技术，具体技术参考资料可以去 ht for web 官网了解。

实现功能

1、默认视角

在三维场景中，需要先设置一个默认视角，当重新打开页面时候直接回到默认视角，通过 setfar ， seteye 和 setcenter 方法实现。

gv.setfar(100000);
gv.seteye([1247, 600, 1972]);
gv.setcenter([0, 0, 0]);

2、视角限制

由于三维场景的特性，如果不作出视角限制，就会出现穿模，翻底等现象，尤其本案例有天空球效果，如果不作出视角限制当用户无限拉远后会出现视角跑到天空球外，场景消失问题，这将会非常尴尬！

具体实现是通过 seteye 方法和 setcenter 方法控制场景的 eye 和 center 变量实现，放置到 gv.mp 函数内。

mp(listener, scope, ahead)  增加自身属性变化事件监听器

//限制eye
gv.mp(function (e) {
    if (e.property === 'eye') {
        if (gv.geteye()[1] < 90) {
            gv.geteye()[1] = 90;
        }
        if (gv.geteye()[1] > 1500) {
            gv.geteye()[1] = 1500;
        }
        if (gv.geteye()[0] > 2400) {
            gv.geteye()[0] = 2400;
        }
        if (gv.geteye()[0] < -2400) {
            gv.geteye()[0] = -2400;
        }
        if (gv.geteye()[2] > 2500) {
            gv.geteye()[2] = 2500;
        }if (gv.geteye()[2] < -2400) {
            gv.geteye()[2] = -2400;
        }
    }
})

3、点击切换场景

通过 mi 添加交互事件监听器为要点机交互模型绑定事件，通过 e.kind 判断点击事件，然后通过 tag 标签名获取要点击交互的模型对象。

首先在点击时候有个拉近效果和周围模型透明化效果，则是通过 flyto 实现拉近效果和 setstyle 方法实现拉近后其他模型透明化。

具体代码如下：

gv.mi(function (e) {
    if (e.kind === 'clickdata') {
        for (var i = 1; i <= 2; i++) {
            if (e.data.gettag() === 'engineroom' + i) {
                //点击拉近场景
                gv.flyto(e.data, {
                    animation: true,
                    distance: 500
                });
                //选中模型实化
                e.data.setstyle('shape3d.transparent', false);
                e.data.setstyle('shape3d.opacity', 1);
                //其他模型透明化
                dm.each(data => {
                    if (data.gettag() != 'engineroom' + i) {
                        data.setstyle('shape3d.transparent', true);
                        data.setstyle('shape3d.opacity', 0.3);
                        data.setstyle('all.transparent', true);
                        data.setstyle('all.opacity', 0.5);
                    }
                })
            }
        }
    }
})

实现效果如下：

然后在完成拉近场景和透明化其他模型后，开始搞场景切换效果。

场景切换的核心是通过 gv.deserialize() 反序列化显示路径对应场景，通过输入场景路径参数，在回调函数内完成场景渲染显示，代码如下：

gv.deserialize('scenes/油田.json', function (json, dm, gv, datas) {
    if (json.title) document.title = json.title;
    if (json.a['json.background']) {
        var bgjson = json.a['json.background'];
        if (bgjson.indexof('displays') === 0) {
            var bggv = new ht.graph.graphview();
            bggv.deserialize(bgjson);
            bggv.addtodom();
            graphview.addtodom(bggv.getview());
        }
        else if (bgjson.indexof('scenes') === 0) {
            var bgg3d = new ht.graph3d.graph3dview();
            bgg3d.deserialize(bgjson);
            bgg3d.addtodom();
            graphview.addtodom(bgg3d.getview());
        }
        graphview.handlescroll = function () { };
    }
})

但在在这之前有一个问题，就是如何处理当前场景和通过反序列化渲染显示场景的关系，如果不作处理，就会出现当前场景和要切换显示的场景重合问题，所以在点击切换场景过程中，要先清空当前场景，为后来要切换的场景腾出地方。

所以在前面要先加一行代码：

dm.clear();

做完处理后，现在是完成了切换过去效果，但还有要切换回来的功能，这个实现非常简单，取了个巧，直接 window.location.reload(); 刷新页面就好。

最终这部分完整代码如下：

function jump(position3d) {
    var timer = setinterval(function () {
        clearinterval(timer)
        var distance = ht.default.getdistance(gv.geteye(), position3d);
        if (distance <= 501) {
            var home = g2d.dm().getdatabytag('home');
            home.s('2d.visible', true);
            var line = g2d.dm().getdatabytag('line');
            line.s('2d.visible', true);
            dm.clear();
            gv.deserialize('scenes/油田.json', function (json, dm, gv, datas) {
                if (json.title) document.title = json.title;
                if (json.a['json.background']) {
                    var bgjson = json.a['json.background'];
                    if (bgjson.indexof('displays') === 0) {
                        var bggv = new ht.graph.graphview();
                        bggv.deserialize(bgjson);
                        bggv.addtodom();
                        graphview.addtodom(bggv.getview());
                    }
                    else if (bgjson.indexof('scenes') === 0) {
                        var bgg3d = new ht.graph3d.graph3dview();
                        bgg3d.deserialize(bgjson);
                        bgg3d.addtodom();
                        graphview.addtodom(bgg3d.getview());
                    }
                    graphview.handlescroll = function () { };
                }
            })
        }
    }, 500)
}

我将它放置到 jump 函数内，然后将 jump 函数放到前面点击事件中调用，让代码整体简洁一些。

实现效果如下图：

4、管线流动效果和动态数据面板

最后两个功能实现非常简单，我就放到一块来说。

首先效果如下图所示：

管线流动效果的实现核心就是控制 uv 贴图偏移，所以通过动画控制器 startanim 控制 uv 贴图偏移量就可以实现，在动画结束时，在 finishfunc 内回调函数即可实现动画循环。

pipelineanim(0.1)
function pipelineanim(offset1) {
    var anim1 = ht.default.startanim({
        duration: 2000,
        action: function () {
            offset1 += 0.015;
            var pipelines = gv.dm().getdatabytag('pipeline');
            pipelines.setstyle('shape3d.uv.offset', [-offset1, 0]);
        },
        finishfunc: function () {
            pipelineanim(offset1);
        }
    })
}

数据面板则是通过定时器在固定间隔时间循环执行赋予随机数即可，在这里通过随机数模拟真实数据，在实际当中是通过和后台对接实现真实数据动态变化，代码如下：

setinterval(function () {
    for (var i = 1; i <= 4; i++) {
        var panels = gv.dm().getdatabytag('panel' + i);
        for (var j = 1; j <= 3; j++) {
            if (panels.a('text' + j) != undefined) {
                var num = parsefloat(math.random() * (100 - 10 + 1) + 10, 10).tofixed(2);
                var textjson = { "参数名": "出口温度", "参数值": num, "参数单位": panels.a('text' + j)['参数单位'] };
                panels.a('text' + j, textjson);
            }
        }
    }
}, 1000)

结束语

以上便是我今天给大家带来的工控案例，希望各位看官能够喜欢本demo，在本案例中能够得到一些启发。