海量数据信息管理系统设计与实现

张莹

（天津中德应用技术大学，天津 300350）

0 引言

在网络中海量数据信息的可视化管理系统中，结合网络海量数据信息管理的三维特征分割和重构技术，在视觉场景中进行海量数据信息的纹理渲染和材质赋予，提高网络海量数据的三维表达能力[1]。通过网络海量数据信息管理系统的三维VR虚拟现实设计，提高绘制场景的智能性和逼真度。采用图像处理方法进行网络海量数据管理和VR虚拟现实仿真，根据网络信息和三维造型信息进行网络海量数据可视化的图像采集和信息处理。设计海量数据信息管理系统，在优化网络海量数据信息同时，对提高网络海量数据可视化的魅力和智能性方面具有重要意义[2]。

当前，对海量数据信息管理系统的设计主要采用三维模型设计方法[3]。根据上述原理，结合相关文献进行网络海量数据信息管理系统的设计研究，取得一定的成果。文献[4]提出一种基于OpenFlight直接编译和自由度控制（DOF）的海量数据信息管理系统设计方法，采用逻辑筛选和分离裁剪方法提高网络海量数据设计的信息管理能力；但该系统设计方案存在层析细节复杂和设计的信息管理力不好的问题。文献[5]提出一种基于虚拟场景模型数据库重构的网络海量数据系统设计方法，采用实时三维图形格式跟踪渲染方法提高网络海量数据信息管理能力；但该方法在进行网络海量数据信息管理系统设计中容易出现类间扰动和结构性兼容不好的问题。

针对上述问题，本文提出基于三维虚拟的海量数据信息管理系统设计方案，实现网络海量数据信息管理系统的优化设计，最后进行系统绘图效率测试，体现该系统在提高不同场景的绘制效率方面的优越性。

1 海量数据信息管理系统总体构架

1.1 海量数据信息管理系统总体构架设计

在C/S构架体系和Softimage 3D图形处理网络中进行海量数据信息管理系统的三维虚拟设计，构建三维图像重建模型进行三维立体建模，采用绘制方法进行网络海量数据设计过程中的纹理渲染。仿真模型的渲染过程分为应用（APP）、纹理映射（CULL）和立体模型的重建（DRAW）三个主要过程。根据显示列表中网络海量数据管理信息的几何结构信息，构建多边形的产品结构模型，采用边缘轮廓特征值分解方法，建立网络海量数据信息管理的特征分布场景状态数据库[6]。系统总体设计构架如图1所示。

图1 系统总体设计构架Fig.1 Overall design framework of system

1.2 系统的功能模块分析

根据上述总体设计模型构建，采用视景仿真渲染工具Vega Prime进行海量数据信息管理系统设计，系统功能模块分为三维图像处理模块、信息感知模块、数据交互模块、三维模型重构渲染模块和输出程序控制模块等。采用ModelBuilder 3D重建技术进行应用程序配置和海量数据信息管理系统的应用文件的集成开发设计[7]。结合纹理渲染和场景数据库模型构建方法进行产品的网络海量数据设计的特征绘制和虚拟视景设计。根据上述设计网络描述，得到本文设计的网络海量数据信息管理系统的功能模块组成如图2所示。

将海量数据信息管理系统设计中的三维实体模型载入Vega Prime中，在观测体（Viewing Volume）模型中建立虚拟场景数据库。将场景数据库中的网络海量数据信息管理数据通过VIX总线实现远程传输控制[8]。根据上述总体设计分析，进行系统的模块化开发设计。

图2 系统的功能模块组成Fig.2 Composition for functional modules of system

2 海量数据信息管理软件设计

2.1 3D网络海量数据信息管理建模

对三维虚拟网络海量数据信息管理系统的三维建模软件采用3ds MAX，结合Multigen Creator软件建立网络海量数据信息设计的数据库，利用分离面裁剪和纹理动画序列特征映射方法[9]，实现网络海量数据信息管理系统的层次化结构建模。采用视景仿真渲染工具Vega Prime进行海量数据信息管理系统的三维立体建模和视景分析，采用Multigen Paradigm软件对三维虚拟视景的海量数据信息管理系统进行三维建模。用OpenFlight直接编译三维虚拟视景仿真程序，结合自由度控制（DOF）方法进行三维虚拟场景的层次化结构设计，在两个垂直面分别赋予网络海量数据设计的纹理特征[10]，得到建模示意图如图3所示。

图3 3D网络海量数据信息管理的立体建模Fig.3 Stereo modeling of 3D network massive date information management

2.2 纹理映射技术

为了提高三维虚拟网络海量数据信息管理系统的网络实用性和逼真性，在网络模型设计中需要进行纹理映射设计。在三维实体模型的顶点层次化结构模型中[11]，以网络海量数据设计的树为例，得到纹理映射信息图如图4和图5所示。

图4 一个面的纹理映射Fig.4 Texture mapping of a plane

图5 两个垂直面的网络海量数据信息管理纹理映射Fig.5 Texture mapping for network massive date information management of two vertical planes

2.3 三维图形跟踪渲染

用一个面贴上一棵树的图像后，采用3ds MAX软件进行三维虚拟视景的海量数据信息管理系统三维建模，结合自适应图形跟踪渲染方法实现网络海量数据系统的三维图形渲染，用视景仿真渲染工具Vega Prime进行海量数据信息管理系统设计中的功能模块创建和可视化视景仿真，提高海量数据信息管理系统设计的模型控制能力。三维图形跟踪渲染的拓扑结果模型如图6所示。

图6 三维虚拟信息管理系统跟踪渲染拓扑图Fig.6 Tracking and rendering topological diagrams of 3D virtual information management system

根据上述系统的模块化设计构建虚拟场景模型数据库，实现数据信息管理数据的实时控制。

3 系统测试分析

仿真实验分为场景模型的预处理、三维虚拟网络重建、网络海量数据设计的信息图分析、图形界面设计和可视化仿真等。采用Mutigen Creator建立.flt格式静态图形处理函数，进行三维虚拟网络海量数据的大场景模型设计，在Vega Prime仿真系统下进行视景信息分析。仿真实现流程如图7所示。

图7 仿真实现流程Fig.7 Flow chart of simulation realization

根据图7的仿真场景构建，得到三维虚拟的网络海量数据信息管理输入结果如图8所示。

图8 三维虚拟的网络海量数据信息图Fig.8 3D virtual network massive data information picture

对图8信息图进行特征分析，得到的结果如图9所示。

图9 信息的特征分析Fig.9 Feature analysis of information

分析上述设计结果得知，采用本文系统进行三维虚拟的网络海量数据设计，信息管理的逼真度较高，特征点的匹配准确度较高。采用不同系统测试三维虚拟网络海量数据的绘制效率，结果如图10所示。

图10 绘制效率Fig.10 Rendering efficiency

分析图10得知，本文系统的绘制效率明显高于传统系统，在迭代次数为10次时，传统系统的绘制效率为48%，本文系统的绘制效率为79%；在迭代次数为60次，传统系统的绘制效率为80%，本文系统的绘制效率为100%，并且保持稳定的状态。本文系统因为提高了三维虚拟网络海量数据信息设计的特征点匹配度，所以提高了不同场景的绘制效率，具有较高的实际应用性。

4 结语

本文设计基于三维虚拟的海量数据信息管理系统，采用视景仿真渲染工具Vega Prime进行海量数据信息管理系统的三维立体建模和视景分析，将场景数据库中的网络海量数据信息管理数据通过可视化应用程序实现交叉编译。采用Mutigen Creator建立的静态图形处理函数，进行三维虚拟网络海量数据设计的大场景模型设计，实现网络海量数据设计三维虚拟现实视景仿真。