環境水流的云計算模擬系統

趙仕霖，金 生，金 戈，張 南

(1.大連理工大學 建設工程學部，大連 116024；2.國家海洋環境監測中心，大連 116023；3.遼寧對外經貿學院，大連 116052)

為了研究水流運動的時空特性，越來越多的水動力學模型應用到工程實際中，例如 HydroInfo、Delft3D、EFDC、MIKE、Flow-3D等等[1-4]。然而這些模型都是作為桌面應用程序實現的，需要在每臺電腦上安裝相應的軟件包才能夠運行，很少用來作為公共網絡計算服務。此外，它們的后處理模塊大多是以二維水平或垂直平面的方式呈現的[5]。計算結果的可視化對用戶交互以及用戶控制有所限制，包括缺少對自由縮放、平移、旋轉以及更高級交互分析的支持[6]。

為了在 Web平臺上得到如 PC端應用的體驗度，許多的解決方案應運而生。1994年 Mark Pesce和 Tony Parisi創建了稱為 Labyrinth(迷宮)的瀏覽器，這是萬維網上3D瀏覽器的早期原型。1997年12月 VRML 作為國際標準正式發布，1998年1月正式獲得國際標準化組織 ISO批準，簡稱 VRML97，它是最初的 Web3D標準[7]。作為 ISO/IEC國際標準，VRML的穩定性得到保證，迅速地推動了網絡三維技術的應用。2002年 Web3D 聯盟發布了 X3D標準草案。2004年8月，X3D規范被 ISO批準為 ISO/IEC 9775國際標準。隨后，Cult3D、Viewpoint、Java3D、Unity3D、Flash3D等三維可視化技術相繼出現。

Web3D的一個優點就是它能夠與可視化生態系統的現代工具更好的結合在一起。此外，在構建和共享可視化模式中，網絡是與平臺依賴最小的一種。很多學者將 Web3D相關的網絡技術應用到水動力學模型計算結果的展示中。Liang[8]等人針對 Tamshui河開發了基于 GIS的虛擬水動力模型系統，他們將模型的預測結果轉化為 VRML的格式，然后將地形、水流以及泥沙分布集成到虛擬環境中。……