前言

近年來，無人機的發(fā)展越發(fā)迅速，既可民用于航拍，又可軍用于偵察，涉及行業(yè)廣泛，把無人機想象成一個“會飛的傳感器”，無人機就成了工業(yè)4.0的一個空中數據端口，大至地球物理、氣象、農業(yè)數據、小至個人位置信息，無人機將引爆一場空中的大數據革命！本系統(tǒng)則是通過 Hightopo 的 HT for Web 產品來搭建的一款 無人機 3D 可視化系統(tǒng)，通過對無人機及其信息的全景展示來模擬無人機狀態(tài)的監(jiān)控。

系統(tǒng)中包含 4 種展示模式：實體模式 、熱力模式、線框模式和內部模式，通過飛機下方操作按鈕即可進行模式切換。

實現過程及效果預覽

加載界面采用 2D 拓撲組件進行繪制，全矢量化圖標，與傳統(tǒng)的 png、jpg 等格式的圖片相比，完美適配移動端、PC 端、大屏等各種尺寸及分辨率屏幕，不會出現失真情況。

無人機及周邊信息面板采用 3D 引擎進行場景搭建，用戶可從場景任意位置對無人機進行查看。

動畫過程采用產品提供的動畫函數 ht.Default.startAnim 來驅動圖形屬性值的改變，應用其 Time-Based 的方式，只需要指定動畫周期 duration 的毫秒數，由系統(tǒng)去計算幀數或 action 函數被調用的次數，以保證更加高效、平滑的進行動畫過程。

系統(tǒng)分析

無人機是無人駕駛飛機的簡稱（Unmanned Aerial Vehicle），是利用無線電遙控設備和自備的程序控制裝置的不載人飛機，包括無人直升機、固定翼機、多旋翼飛行器、無人飛艇、無人傘翼機。廣義地看也包括臨近空間飛行器（20-100公里空域），如平流層飛艇、高空氣球、太陽能無人機等。從某種角度來看，無人機可以在無人駕駛的條件下完成復雜空中飛行任務和各種負載任務，可以被看做是“空中機器人”。

按照不同平臺構型來分類，無人機可主要有固定翼無人機、無人直升機和多旋翼無人機三大平臺，其它小種類無人機平臺還包括傘翼無人機、撲翼無人機和無人飛船等。固定翼無人機是軍用和多數民用無人機的主流平臺，最大特點是飛行速度較快；無人直升機是靈活性最強的無人機平臺，可以原地垂直起飛和懸停；多旋翼（多軸）無人機是消費級和部分民用用途的首選平臺，靈活性介于固定翼和直升機中間（起降需要推力），但操縱簡單、成本較低。

按不同使用領域來劃分，無人機可分為軍用、民用和消費級三大類，對于無人機的性能要求各有偏重：

（1）軍用無人機對于靈敏度、飛行高度速度、智能化等有著更高的要求，是技術水平最高的無人機，包括偵察、誘餌、電子對抗、通信中繼、靶機和無人戰(zhàn)斗機等機型；

（2）民用無人機一般對于速度、升限和航程等要求都較低，但對于人員操作培訓、綜合成本有較高的要求，因此需要形成成熟的產業(yè)鏈提供盡可能低廉的零部件和支持服務，目前來看民用無人機最大的市場在于公共服務的提供，如警用、消防、氣象等，占到總需求的約70%，而我們認為未來無人機潛力最大的市場可能就在民用，新增市場需求可能出現在農業(yè)植保、貨物速度、空中無線網絡、數據獲取等領域；

（3）消費級無人機一般采用成本較低的多旋翼平臺，用于航拍、游戲等休閑用途。

無人機的應用前景還是很廣泛的，對于新興的技術產業(yè)來看，其存在的意義價值還是很大的。

效果實現及實際意義

一、應用場景

民用無人機下游需求非常廣泛，包括農業(yè)、電力石油、檢災、林業(yè)、氣象、國土資源、警用、海洋水利、測繪、城市規(guī)劃等多個行業(yè)。近年來無人機在民用市場的應用受到越來越多的關注，如農林植保和電力巡線兩個領域，無人機需求較為迫切，且具備較大的市場規(guī)模。我們認為其它行業(yè)的潛在需求也將逐步顯現，我國民用無人機市場空間巨大，將進入快速發(fā)展期。

二、無人機形態(tài)切換及內部結構

1、形態(tài)切換

無人機主體形態(tài)分為三種：實體模式、線框模式和熱力模式。通過點擊下方按鈕，可切換至按鈕所對應的形態(tài)。切換的過程中，將目標形態(tài)進行顯示，并分別上下移動目標形態(tài)和原形態(tài)，使用戶可以短暫的進行同時查看，之后再回歸原位并將原形態(tài)進行隱藏。隱藏的方式則有所不用，線框模式是改變線框顏色，其余兩種模式則是調整模型的透明度。這里的線框是根據模型的輪廓生成的，通過 3D 引擎自動計算描繪，非常便捷。

通過 3D 引擎，我們可以生成立體圖形，也可以添加導入的模型，圖形的位置由 x、y、z 三個方向的坐標來確認，而坐標軸匯聚的原點則是圖形的錨點，無人機前方旋轉的圓環(huán)則是將錨點調整到圓環(huán)中心后，操縱 rotation 屬性進行轉動 。在系統(tǒng)中線框狀態(tài)的無人機則是像圖中左側的球體這樣生成的，如果我們將圖形的透明度調為 0，則只顯示線框的樣式。

2、內部結構

在線框模式下，大家會發(fā)現按鈕的上方出現了一個小按鈕，點擊它就可以進入到無人機的另一個狀態(tài)，在這里我們除了可以看到線框，還能夠接觸到無人機的內部結構，查看它的每一個部件。進入的過程會將場景內的其它圖形隱藏，將內部結構顯示出來。

三、界面和面板搭建

界面的搭載上，承載著無人機的各種指標數據，可以在無人機航行的時候，準確且即時地反饋運行中的飛行情況，通過數據的傳遞，可以使無人機的操作人員預測到一些突發(fā)狀況或者了解機身的狀態(tài)。

總結

現如今，信息化快速發(fā)展，智能化工具成為了新生產力出現在我們的生活中。與此同時，工業(yè)互聯(lián)網的概念也隨之誕生，將人、數據、設備聯(lián)系到了一起，而可視化界面則可以很好的將數據和設備進行展示，方便管理的同時也更加安全、高效。

結合眾多行業(yè)上積累的經驗，HT實現了許多的行業(yè)可視化解決方案，例如在民航飛機的案例實現上，有想要了解更多有趣的實現方法，可以通過《三維組態(tài)的仿真運用案例：民航飛機的數據監(jiān)控》來了解實際的應用場景。