为了更好的了解乳房的空中随意组合和业务数据在城市流动的背景下,我们的工程师和数据科学家经常想象大地理空间数据集。超级的主要工具之一,使用这些数据集deck.gl,我们的开源网络地理空间可视化框架。高度GPU-accelerated,甲板上。gl能够流畅的观察和对现代笔记本电脑动画几百万数据项。

然而,地理空间数据集的规模增长迅速,已经好几个数量级比许多开源可视化工具可以处理。因此,这个超级可视化团队一直在寻找技术将使更大的数据集的可视化浏览器。

一个选择我们这个任务是评估3 d瓷砖,技术开发的铯让应用程序流的只有那些地方大型地理空间数据集,他们需要使一个特定的视图所需的水平的细节。这项技术减少了需要加载和显示的数据量在任何给定的时间和几个数量级,它很快变得清晰了我们,3 d瓷砖将是一个很好的工具来帮助呈现大规模点云。

与工程团队合作铯,我们利用deck.gl和loaders.gl,我们的开源大数据加载器套件可视化和三维瓦技术,开发团队在超级快速和无缝地呈现大规模数据集增强可视化功能丰富,城市规模点云。这些可视化,我们可以更好的了解,从而为城市社区服务,用我们的运输和交付解决方案。

地理空间数据规模

超级利用可视化提供见解关于城市移动的方式,给我们必要的知识来提高我们的平台的用户体验。大型地理空间数据集权力这些可视化,大致可以衡量他们的“特性”为点云(将“点”):

• • 城市规模数据:~数以百万计的特性(例如,点云的一个城市的建筑)。
  • 国家规模数据:~(例如,一万亿点特性荷兰,是由6400亿分)。
  • 大陆规模数据:~(例如,数以万亿的点美国地质调查局/纠缠可视化)

这些数据集的大小取决于细节捕捉单位面积单位,这可能会增加在未来(随着处理能力和存储容量的增加)。

理解这些数据集,以及他们如何反映我们生活的城市,我们的团队变成可视化。除了美学上令人震惊的,丰富的地理细节在这些数据集提供了许多有价值的见解。更重要的是,他们作为一个强大的背景上,传统的地理空间数据可视化可以叠加,强调相关性和因果关系不明显时只看数据和平坦的底图。

3 d瓷砖技术让我们突破百万点障碍在当前GPU渲染器,让我们逐步加载这些大规模数据集许多数量级比什么可以与传统的可视化方法,同时仍然允许流体三维可视化在我们的web浏览器。

超级空气网络规划

图2。我们可以想象在规模与超级超级空气模拟飞行的内部可视化套件。

空中随意组合可以提高运输在世界各地的城市通过释放流动性带宽在第三维度。然而,设计最优天线乘车共享网络,空域管理解决方案和操作艾滋病需要一个健壮的3 d可视化框架。

3 d瓷砖可以出现大规模的地理空间数据集以一种有意义的方式提升,超级航空倡议。最初的3 d点云的墨尔本市区(一个超级空中发射国际城市)显示可视化的潜力在改善空气超级网络设计。更快,我们可以考虑三维障碍物并验证安全起飞和方法途径。

可视化城市景观仅仅是个开始。在未来,我们计划扩大我们的可视化功能,包括自然地形、空域规则,现有的空中交通,和更多的数据集的关键解锁网络战略,可以大规模部署。

我们的愿景是雄心勃勃,但实现未来十年与监管机构的帮助下,汽车设计师,社区基础设施合作伙伴、城市、和网络运营商。与3 d瓷砖,我们能更好地无缝集成超级空气进入我们的社区。

三维瓦片概述

三维瓦片技术解决了数据规模问题在概念上很简单,因为它允许将大数据集划分为空间层次的瓷砖,这样只有瓷砖视觉显著的从用户的当前加载角度和呈现。用户不断的放大,他们不再需要看看周围的瓷砖,相反,透过深入的空间层次瓦集,它揭示了瓷砖与越来越多的细节。

对那些有兴趣学习更多关于这项技术是如何工作的,有很多网上资源解释的概念在空间层次结构支撑3 d瓷砖。

3 d瓷砖格式

我们选择开始实施[3 d瓷砖社区标准(因为开源CesiumJS代码使用的可用性作为起点,和铯提供的支持),但这不是唯一可用的格式。事实上,有很多企业甚至个人致力于开发3 d瓷砖样式格式。

迄今为止,OGC开放地理空间协会)(有两个互补的3 d瓷砖标准:

• • Cesium-driven 3 d瓷砖标准
  • 的ESRI-driven i3 (索引3 d场景层)标准

这两个标准是独立开发但封面相似的特性集,不仅支持点云,而且变形几何图形,甚至“体系结构构建层”,可以提供内部结构的建筑支持“数字双”类型的用例。

此外,还有几个简单,点云瓷砖格式:

• • 的potree规范一个简单但强大的格式与流行的观众,
  • “档案集中”纠缠瓷砖(EPT)规范,
  • 和肯定别人,我们尚未发现。

loaders.gl开始作为一个“3 d瓷砖加载程序

3 d瓷砖空间都开始源源不断的发展。添加新的瓷砖类型在例行节奏的现有标准,我们甚至可能看到新瓷砖格式规范的引入专门的用例。

串联,瓷砖代管道和后端正在迅速变得更加复杂和我们期望他们很快就能把瓷砖之间不同的格式,甚至像瓷砖按需要求。

即便如此,在拥有一个有价值的客户端应用程序可以直接加载多种格式。

乳房是开源的loaders.gl架构是为这种情况而设计的。它提供了:

• • 光抽象层进行数据加载器,允许加载器类似的数据格式是公开为可插拔和可互换的组件
  • 框架独立装入器添加3 d API使得它几乎微不足道的瓷砖格式加载支持任何WebGL呈现框架

作为这一努力的一部分,提高加载器。gl,我们与周围的WebGL和地理空间社区合作构建额外的格式和渲染器,如图5所示,上面的。

超级+铯:一个开放源码的协作

认识到这可能协作的好处,不仅铯工程团队支持和提供建议我们的装载机。gl努力,但是还承诺工程资源加载器。gl支持3 d瓷砖装载机的发展。

我们的开发方法

实现一个可重用的生产型装载机主要数据格式不是微不足道的。工作,概念验证的实现3 d瓷砖可以相对迅速地完成。

然而,工业实力实现长期的可维护性要求构建工具、文档、测试覆盖率,和例子。在理想的情况下,实现也应该有基准使回归测试和持续优化遍历的算法,例如,数据加载,请求调度和缓存。

利用铯代码库

从头开始开发一个完整的生产质量加载程序将是一个巨大的任务,但是我们能够通过铯的帮助大大加快发展。

CesiumJS客户端代码库是开源的,实际上为我们提供了一个完整的参考实现3 d的瓷砖生产质量规范,一起测试瓦集和单元测试。

在许多情况下,我们只需要单独已经现有的加载和遍历组件从任何Cesium-specific渲染代码。当我们这样做时,我们增加了框架独立相当于原来的铯代码loaders.gl和math.gl。

构建loaders.gl社区

我们的一个主要目标为构建和开源装入器。开发人员之间的gl是减少重复开发工作,因此,释放出更多的资源来构建新的解决方案和创新的技术像3 d瓷砖。

贡献的机会

我们正在继续加载器上进行迭代。gl框架,目的是使它通常有用数据可视化和三维社区,我们欢迎反馈和贡献loaders.gl。这里有几个地方我们积极寻求贡献和协作:

支持更多的格式

如果你工作在一个不同的数据花砖格式,愿为你作为一个可插拔的格式添加一个解析器模块加载器。gl模块,请让我们知道。类似地,如果您正在任何文件格式的解析器的格式你认为可能适合装入器。gl范围,毫不犹豫地伸出通过一个GitHub的问题。

额外支持WebGL框架

示例显示如何将加载器集成。gl与其他WebGL框架是非常受欢迎的,因为他们将帮助用户开始使用加载器。gl在这些平台上。尤其是3 d瓷砖粘合代码的加载程序需要3 d框架,比普通用户可能更愿意自己开发。

遍历优化

大部分真正的魔法在3 d瓷砖是遍历的算法,如瓷砖选择启发式,一起加载和缓存优化。

此外,总有一些工作要做:loaders.gl三维瓦片实现尚未实现3 d瓷砖的每一个功能的标准,和加载瓦集新来源偶尔发现一个不可预见的实现问题。

前进

在未来,我们想看到3 d瓷砖在加载器实现。gl成为参考客户端实现,支持多种格式和渲染器和保持跟上最新的3 d瓷砖技术。

我们走向这一愿景部分取决于我们是否会额外的用户。内部工作超级提升模拟和网络设计将继续推进的实际实现3 d瓷砖,和每一个3 d框架或应用程序中开始使用此实现加载3 d瓷砖将为我们的项目提供额外的动力。

我们也希望loaders.gl努力将作为一个例子,一个灵感如何建成WebGL代码可重用框架独立的方式,以及如何选择开发技术堆栈作为开放源码可以强大,互利行业合作,否则很难实现。

实现支持加载pre-tiled数据集对我们来说只是一个开始。我们正在积极探索新的方法来使用这是一个基本技术,也许使用动态瓷砖方法启用动态可视化数据集太大的挑战。

了解更多关于如何使用3 d瓷砖Vis.gl套件,访问我们的项目网站,作出贡献loaders.gl项目,检查其GitHub库。