大家好，这里是程序猿代码之路。在如今信息以及数据爆炸的时代，如何有效地展示和解释大量复杂的数据就成为了一个挑战。3D可视化大屏技术应运而生，提供了一种立体、动态且直观的数据呈现方式。它不仅增强了信息的可读性，也极大地提升了用户体验。今天就来和大家聊聊3D可视化大屏的工作原理、应用场景以及其带来的变革。

3D可视化大屏

一、3D可视化大屏介绍

在说3D可视化大屏之前，不知道大家有没有听过【数字孪生】这几个字，首先呢，咱们来说说这两者之间的关系。这两者之间其实是紧密相关的，但是它们并不相等。

• 数字孪生：是一个动态的、实时反映物理实体状态的虚拟模型，它集成了传感器数据、模拟预测以及数据分析，以实现对实体的监控和优化。（数字孪生不是简单的静态大屏可视化，它必须是实时数据连接的）

• 3D可视化大屏：通常指的是利用三维图形将数据或模型呈现出来，便于人们直观理解复杂信息或系统状态。这种展示形式可以是静态的，也可以是动态的，但它通常不包含实时数据反馈和深度分析功能。

所以呢，数字孪生和3D可视化大屏在实际应用中往往是相辅相成的，3D可视化提供了一个直观的平台，使数字孪生的实时数据和分析结果更加生动和易于理解。

接下来咱们说说3D可视化大屏，3D可视化大屏利用先进的图形处理技术，将数据和信息以三维形式展现在大尺寸的显示设备上。这种技术通常结合虚拟现实(VR)、增强现实(AR)、数字孪生等现代科技，使得用户可以通过交互式界面进行数据探索和分析。

对于以往大屏来说，一般来说2D平面的大屏比较多，如以下这种样子就是一个平面2D大屏。

那么3D的大屏是什么样子的呢？对！那就是如下这个样子啦!

怎么样，3D大屏是不是比2D大屏的感觉要上档次一点，而且中间的图部分都是可以随时点击的，是一个动态的，不像2D那么有平面感。其实无论是 2D 的还是 3D 的，甚至只是普通的表格页面，只要满足定义，我们都可以将其称为数字孪生项目，只不过复杂度不同和炫酷程度不同。但绝大多数时候，我们说到数字孪生，习惯性指的是 3D 大屏这种展现形式。

二、3D可视化应用领域

• 商业智能：在商业决策中，3D可视化大屏能够实时展示市场数据、股票行情、业务指标等信息。通过立体图表和动态演示，决策者可以快速把握业务趋势和关键性能指标（KPIs）。
• 城市规划：城市管理者使用3D可视化大屏来展现城市结构、交通流量、公共资源分布等。这有助于规划者进行空间布局优化、环境监控和基础设施管理。
• 医疗保健：医生和研究人员利用3D可视化技术观察人体解剖结构或疾病模型。在手术规划和教育训练中，这种立体的可视化提供了无价的帮助。
• 工业制造：工程师可以通过3D可视化大屏监控生产线状态、产品质量控制以及机械维护。它帮助提高生产效率并减少停机时间。
• 娱乐与媒体：在影视制作和游戏设计中，3D可视化创造了沉浸式的娱乐体验。它也能作为新闻报道中的动态插图，为观众提供更生动的信息解读。

三、3D可视化的技术

咱们对于3D可视化大屏的介绍也就到这了，那么，做一个可视化大屏需要使用哪些技术呢？技术主要集中在WebGL技术或者游戏引擎技术，包括Three.js、Babylon.js或者Unreal Engine、Unity等。这些技术对于一个想自研3D可视化大屏平台的公司来说应该是必备的，不然就可能做得不太好！接下来给大家稍微的介绍一下这些技术。

• 3D 建模（必须）

3D建模是使用三维制作软件在虚拟空间内构建具有三维数据的模型的技术，建模是比较困难的一步，漂亮的3D大屏项目，都是建立在精致的模型上的。

3D建模所需的工具有：Autodesk Maya、3ds Max、Blender等等，这一步需要专业的3D UI设计师。

3D建模所需的技术有：基础几何体建模、多边形建模、NURBS建模。

模型格式无脑选择：glTF 格式，因为它就是为 3D 模型诞生的格式，它可以包含场景、模型、动画、几何体、材质、灯光、相机等等各种非常有用的属性。

• WebGL（了解）

WebGL是一种用于在网页上渲染交互式2D和3D图形的技术。WebGL（全称为Web Graphics Library）是一个JavaScript API，用于在兼容的网页浏览器中呈现交互式的2D和3D图形，而无需使用任何插件。数字孪生的 Web 端通常使用WebGL来呈现三维环境中的模型。这是Web端一切3D可视化的基础。

• 3D 框架（必须）

在3D图形领域，有多个框架和库可供开发者使用，它们各自有着不同的特点和优势。以下是一些常用的3D框架：

• Three.js：这是一个高级的、跨浏览器的3D
  JavaScript库，它使用WebGL在浏览器中创建和显示动画3D计算机图形。Three.js是目前非常受欢迎的3D
  WebGL库之一，支持多种元素如画布、SVG以及WebGL渲染。

• Babylon.js：这是一个简单而功能强大的WebGL驱动的3D图形引擎，为JavaScript开发者提供了易于学习的曲线和简单的API。它适用于构建交互式3D展示、产品演示、游戏、VR应用程序等。

• D3.js：虽然D3.js主要是用于创建图表和数据可视化的2D库，但它也支持3D图形的创建，这使其成为了一个多功能的JavaScript库。

除了上述框架，还有其他一些开源引擎和框架，如Unity、Unreal Engine等，它们在游戏开发、工程、数据分析等领域有广泛的应用。这些框架和库为开发者提供了丰富的工具和资源，以便他们能够创建出各种各样的3D体验和项目。

• Cesium（必须）

如果项目涉及到地理位置信息，就要用到它。它是一个开源的 3D 地球仪平台，适用于创建和展示地理空间数据和地球图像，支持 glTF 和 GeoJSON 等格式。

• 虚拟现实

A-Frame 是一个基于 WebGL 的开源框架，它可以快速创建虚拟现实和增强现实应用程序。数字孪生的 Web 端可以使用 A-Frame 来创建 VR/AR 应用程序。

• 物理引擎

数字孪生需要一个物理引擎来模拟现实世界中的物理效应，如重力、碰撞等。常见的物理引擎有 Cannon.js、Ammo.js、Matter.js 等。

• 后端/数据库（必须）

这个就不用说了，无论是Java或者是Python等常见后端语言生态以及常见的数据库（MySQL、Oracle）均可胜任。

四、3D可视化的制作平台

当然了，以上的技术是对于想从0-1做一个3D可视化大屏的人来说那就是需要了解和学习的，对于不懂和不想学这方面技术但也想做一个3D可视化大屏的人来说，我更加推荐于使用一些公司自研的3D可视化大屏制作平台，在平台上面制作3D可视化大屏就并不需要技术，只需要你有数据，把你的数据导入平台，你就可以进行对一些3D模型进行拖拉拽，但是做出来的效果不可能和自己想要的效果是一模一样的，当然，你可以找他们公司定制一个想要的应该也是可以的。目前市面上的可以制作3D可视化大屏的平台我也给大家整理了一下，有如下几个平台：

• ThingJS

官网：www.thingjs.com/guide/。提供了园区建筑级场景编辑工具、城市及地理场景编辑工具 、拓扑图编辑工具、模型库 。产品特别丰富，每个产品之间有功能交叉部分，并且每种产品需分别收费，看着眼花缭乱…一时间分不清楚该选择那个产品…

• 乐吾乐

官网：https://le5le.com/。相比起来这个就纯粹一点（产品相对单一），支持在线编辑(https://3d.le5le.com)，提供一些常见的建模，除非需求特别简单才会用它内置的模型，否则大多数情况下依旧需要公司自己想办法提供建模然后导入乐吾乐平台进行在线编辑生成 3D 页面。有一个亮点：他们提供了一小部分功能进行开源，但只支持 2D（https://github.com/le5le-com/meta2d.js）

• Hightopo

官网：https://www.hightopo.com/index.html。与乐吾乐接近，产品比较单一，也是提供了一个在线编辑器，但是没有提供免费的使用的链接，需要邮箱联系他们才可使用。

• Mars3D

官网：http://mars3d.cn/

能够制作3D可视化大屏的平台就介绍到这吧，当然还有很多，这些就得大家慢慢去找啦

五、总结

3D可视化大屏作为一种强大的数据表达工具，正逐渐渗透到我们生活和工作的方方面面。随着技术的不断进步，它的应用范围将不断扩大，成为未来数据展示和决策分析的重要手段。无论是在商业、医疗、城市规划还是娱乐领域，3D可视化都将继续发挥其独特的魅力，推动信息传递和认知方式的革新！