设施农业是欧美等国大力推进的农业种植方式,且逐步形成规模化的现代农业产业园。近年来,中国设施农业发展迅速,已逐渐成为优势产业,但其发展模式主要表现为产量粗放型,因此中国虽是设施农业大国,却不是设施农业强国。温室种植是设施农业的一种主要形式。在传统温室农业种植过程中,人力活动被局限在种植地范围现场,并且随着温室规模逐渐扩大,劳动力耗损和生产成本增加的问题日益加剧。本项目受武陵山片区地方政府及相关企业委托,将物联网技术应用于温室种植,结合信息化技术和三维可视化技术,打造机械化生产、高劳动效率的智能温室平台。设计的智能温室远程控制平台提高了当地农业生产力,解决了当地温室种植中的迫切问题,对当地农业发展有更多实际意义与作用。依据现有温室农业调研数据及反馈信息,将传统单一的信息系统与控制系统进行结合,通过3D可视化效果展示信息。以实现远程监控为目标,结合WebGL三维可视化技术对温室远程监控平台进行研究与设计。主要研究工作如下:(1)温室三维可视化数据的预处理。首先按照不同类别建立温室三维模型及其相关数据,对模型中的原始文件在页面加载过程中渲染耗时情况进行实验量化分析。结合用户对模型的不同兴趣度,改进了传统模型网格压缩算法,形成基于用户兴趣度的网格压缩算法,得到简化后的粗糙网格模型,随后设计了仿真实验,实验结果表明算法对模型预处理效果良好。(2)设计基于WebGL的优化渲染模型。在对浏览器渲染模式的研究基础上,通过实验对粗糙网格模型数据在页面加载渲染时间进行量化比对,进而分析传统WebGL渲染模式存在的主要问题。针对渲染全场景3D模型过程中,缓冲区消耗较多的现象,通过直接画布模式进行优化。针对渲染模式性能测试的帧速率和内存占用两个指标,设计实验并验证优化后在两指标上的优势,提升了WebGL加载渲染性能。(3)基于以上理论研究,在解决了三维可视化数据的预处理,以及优化WebGL渲染模型两个关键问题后,将其关键技术应用于武陵山片区政府及企业委托的项目平台中,实现了温室景观交互漫游,完成了温室数据采集、视频监测、温室设施控制、视频设备控制等平台功能。在平台测试阶段,利用性能测试评估平台性能,并通过平台用户体验研究,验证了平台的有效性和综合性。本平台得到了武陵山片区当地政府及相关企业的一致好评。