瞰图数字孪生解决方案的技术优势（二）
近年来，Web得到了快速的发展，尤其是HTML5的普及使得网页的表现能力更加的强大。网页上可以制作出很多复杂的动画和精美的效果。其中一种就是通过WebGL在网页中绘制高性能的3D图形，并为数字孪生网页平台制作3D场景提供了便利。OpenGL是最常用的跨平台图形库，而Three.js通过对WebGL接口的封装与简化形成了一个易用的图形库。Three.js将JavaScript用于写3D程序，并利用V8引擎提升了性能计算能力。相比传统的方法如多边形建模、面片建模和NURBS建模等技术，在数字孪生体中进行上层操作的基础是三维建模技术。该技术不仅包括对物理实体几何结构和外形的三维建模，还包括对其运行机理、内外部接口等信息的数字化构建。Three.js凭借其强大的技术优势，在数字孪生领域得到了广泛应用，并被用于创建复杂的3D模型和可视化环境，在多个行业中展现出显著的应用价值和技术领先性。
近年来Web发展迅速
近年来Web的发展速度非常快
随着HTML5的推广普及 在线网页的表现力日益增强
在线页面现在已经能够呈现多种复杂的动画效果
那么还有哪些方面可以进一步提升呢
其中一种方法是利用WebGL技术 在线页面中构建高质量的三维图形
这对数字孪生网页平台制作三维场景提供了便利
OpenGL它是最常用的跨平台图形库。
WebGL是基于OpenGL设计的面向web的图形标准，提供了一系列JavaScript API，通过这些API进行图形渲染将得以利用图形硬件从而获得较高性能。
而Three.js 是通过对WebGL接口的封装与简化而形成的一个易用的图形库。
简单点的说法threejs=three + js，three表示3D的意思，js表示javascript的意思。那么合起来，three.js就是使用javascript 来写3D程序的意思。而javascript的计算能力因为google的V8引 擎得到了迅猛的增强，做3D程序，做服务器都没有问题。
WebGL门槛相对较高，需要相对较多的数学知识（线性代数、解析几何）。因此，想要短时间上手WebGL还是挺有难度的。Three.js对WebGL提供的接口进行了非常好的封装，简化了很多细节，大大降低了学习成本。并且，几乎没有损失WebGL的灵活性。
**瞰图数字孪生工厂技术—**Three.js
Three.js是一个更易于实现WebGL功能的库。而WebGL则充当一个允许开发者通过JavaScript访问计算机专用图形硬件并将其显示在常规旧
为什么需要Three.js？
在使用WebGL来实现3D效果时会涉及编写大量复杂的代码然而Three.js作为一个强大的库它能够显著简化这一过程在内部它会自动生成相应的WebGL代码片段同时提供一个相对简单的接口供开发者使用此外Three.js还预装了大量现成的组件和辅助功能这些都可以帮助开发者更快地完成项目搭建
Three.js技术拥有的优势
·只需要网页浏览器
·适用于现代浏览器
·不需要额外的插件或浏览器扩展
·在移动浏览器上工作
构建数字孪生体的关键技术在于模型搭建阶段。这一过程不仅涵盖了对物理实体形态及表面特征的三维重建工作[1]，还涉及物理实体运行规律、接口连接情况以及软件控制算法等全方位数字化建模过程[2][3]。
瞰图数字孪生工厂技术 —人工建模****
三维建模主要体现为利用计算机软件生成三维立体物体的技术。这种技术作为一种新兴工具，在现代工程设计与艺术创作中发挥着重要作用。它不仅能够详细呈现真实世界中的具体形态及其细节特征，并且能够模仿现实世界中的具体情况与其复杂特性。在这一过程中，关键在于将被建模对象的所有必要信息转化为可被系统解析的数据格式。为了实现这一目标，在构建数学模型时需要综合考虑多个因素之间的相互关系，并通过精确计算确定最终表现形式。
该技术可生成复杂物体模型，并广泛应用于多个领域。它不仅支持复杂结构如建筑物与机械部件的设计与制作，还能生成虚拟角色与环境模型。该技术不仅支持复杂物体模型的生成，在计算机中还便于进行模拟实验过程。
三维建模技术能够显著提升设计效率的同时，在质量控制方面也能实现质的飞跃；通过这一技术可以有效优化产品性能并降低运行中的故障率；此外，在这个过程中还可以构建虚拟化的模拟环境以支持设计师和工程师的创新思维与优化方案的制定过程。
就其实质而言,三维建模作为一种先进的技术,不仅能够帮助专业人员构建精确的三维模型,还能为整个设计与制造流程提供强有力的支持。这种技术的应用不仅显著提升了设计效率,还有效降低了整体运营成本;同时,它还能够显著提升产品质量水平,增强产品的可靠性与可用性水平;此外,它还可以优化生产流程并缩短周期时间,从而进一步推动企业竞争力的提升。
3Dmax建模优势
在3Dmax中存在四种高级建模方法：包括网格化的MESH模型构建、基于多边形的POLYGON建模方法、 PATCH模型构建以及基于NURBS的非均匀有理B样条曲线构建。
01多边形建模
多边形建模是最经典的传统建模方式之一。其原理易于理解，并能赋予用户更多的创意空间与调整自由度。
在3Dmax软件中，
其主要包含两个关键命令：
一个是可编辑网格（Editable Mesh），
另一个是可编辑多边形（Editable Poly）。
值得注意的是，
几乎所有的几何体类型都可以简化为可编辑多边形网格，
包括曲线体，
而封闭曲线也能生成曲面，
从而形成了基础的多边形曲面模型。
如果不选择塌陷操作（因为这会导致修改历史不可恢复），
还可以通过指定Edit Poly功能来实现类似效果。
这种模式的优势在于：
模型占用资源极低且运行速度极快，
即使在最少数量的面数下也能呈现复杂细节。
这一技术通常依赖于精细的操作流程，
对用户的空间想象力与精细调控能力有一定要求。
适合需要较高创作自由度且追求效率的设计场景。
02面片建模
片面建模是基于多边形模型的一种演变，在此基础上实现了更为灵活的表现形式；然而它代表了一种独特的建模方式，在解决传统网格模型在细节表现上的不足方面具有显著优势；该方法通过类似于对贝塞尔曲线进行操作的方式实现了复杂曲面的精确定义；值得注意的是这类网格模型与传统的样条曲线具有相似性，在遵循贝塞尔基函数原理的基础上提供了高度可调控的空间；具体而言该技术体系允许用户通过调节控制点的位置和方向来实现对整体形状的有效塑造；其区别主要体现在维度维度上：相较于二维平面图形，在三维空间中每个控制点不仅具有横向延伸的能力还拥有纵向延伸的可能性；这种特性使得面上元素的变化更加丰富多样
片面建模的优势在于处理顶点数量相对较少，在实际操作中可以通过有限的细节要素构建出平滑且具层次感的对象表面及折痕结构。这种建模方法特别适合用于生物形态建模。
03NURBS建模
基于数学理论构建的一种建模方法。NURBS通过控制节点对表面弯曲程度进行调节，并精确计算出表面几何特性。与传统的面片建模相比，在保持相同曲线效果的前提下NURBS所需控制点数量相对减少由于曲面特性由曲面算法决定而NURBS曲线作为这一算法的基础具有较高的技术复杂性因此其应用也最为广泛。（建议深入学习NURBS建模系统应着重选择专业软件如Rhino等但对于非专业需求同样可以通过NURBS轻松完成基本模型设计）
NURBS与样条曲线也有相似之处。然而NURBS作为一种特殊的非一致有理基本曲线属于样条曲线的一种其控制方式更为便捷能够生成各种复杂曲面造型。在结合放样挤压和车削等工艺手段下NURBS建模技术特别适用于处理复杂的自由型曲面问题。
总结
瞰图科技持续加大技术创新投入，并高度重视人才储备工作，在数字孪生领域已形成独特的研发优势。通过在多个典型项目中积累丰富实战经验，并在此基础上不断优化改进技术研发方案，在数字孪生技术研发方面形成了独特优势。该团队汇聚了一批具有深厚技术功底的专业技术人才，在实际应用中不断提升技术水平并提供定制化的解决方案。
瞰图（Kantu）
瞰图科技是一家专注于数字孪生与2/3D引擎渲染的图形化解决方案提供商，在国产三维引擎研发方面具有显著技术优势；致力于开发可视化系统设计与三维虚拟仿真技术，并持续完善国产自主研发的三维引擎技术，在此过程中成功突破国外主流工业设计软件的技术封锁。