超真实、大场景、高性能，Web3D客户端升级上新

曾几何时，用户在选择三维客户端时，一度“以胖为美”。以桌面GIS、组件式GIS SDK为代表的胖客户端，可视化能力强、效果佳，但存在两个缺点：一是更新维护复杂，当三维客户端升级时，需要在每个客户端上重新安装部署；二是不便跟业务系统结合，这是由于业务系统通常是基于Web开发的。

与之相对应的是瘦客户端，主要指Web3D客户端，其优点是：更新维护简单，不需要安装任何插件和应用程序，服务器更新后客户端将自动更新，并能方便地与Web业务系统结合，但其缺点是可视化效果不足。因此，胖客户端适合可视化展示和数据处理，而瘦客户端适合构建业务管理系统。

为了更好地兼顾用户对业务管理和可视化效果的需求，超图在2016年就把Web3D引擎作为主攻方向，并在此后不断升级相关技术和产品。

为了满足智慧园区、智慧城市、自然资源立体一张图等业务对可视化效果和渲染性能提出的更高要求，超图去年全新发布了自研架构的三维WebGL客户端SuperMap iClient3D for WebGL。今年，超图进一步升级了SuperMap iClient3D for WebGL 2023（以下简称“三维WebGL客户端2023”）的各项能力，并且全新推出了SuperMap iClient3D for WebGPU(Beta)。

更高保真的场景渲染能力，提供更接近游戏引擎的可视化效果

为实现三维场景的高保真渲染，三维WebGL客户端支持了基于物理的渲染（PBR）材质、屏幕空间反射、景深等多种特效，提供了强大的粒子系统，能模拟雨天、雪天效果。

今年，三维WebGL客户端2023在此基础上进一步优化，提供了更接近游戏引擎的可视化效果（图1、2）。

1. 支持更具真实感的PBR材质，提升整体可视化效果，使得场景更加真实美观；

2. 优化环境光贴图，新增支持加载HDR（高动态范围）格式和KTX格式的环境光贴图，通过优化后的环境光贴图，可以使玻璃幕墙在视角变化时反射周围的真实环境；

3. 优化反走样效果，明显降低模型的锯齿感，提升了数据的显示效果，可进一步提升大屏可视化效果；4. 优化阴影效果，支持实时阴影，使得场景整体光影效果更加自然；5.优化水面效果，支持水面倒影和反射，可用于模拟静态水面、动态水面、河流、洪水等（图3）。

更强大的海量数据承载力，支撑城市级大场景的流畅显示

面对体量愈发庞大的多源异构三维数据，三维WebGL客户端提供了强大的海量数据承载力，支持城市级数据的快速加载和流畅显示。

今年，为进一步满足实际项目中大数据量加载显示的业务需求，三维WebGL客户端2023提供了更好的海量数据加载体验，主要包括：

• 提升TB级倾斜摄影三维模型加载性能

通过优化空间索引加载模式和模型可见性判断算法，以及完善数据调度机制，提升了TB级倾斜摄影三维模型的全幅加载和局部加载性能。经测试，针对同一份TB级倾斜摄影三维模型，三维WebGL客户端2023较上一版本，全幅加载性能提升了1倍以上，局部加载性能提升了30%，全方位地提升了用户体验（图4）。

• 提升百万级BIM构件加载性能

通过在数据层面改进对象过滤算法，在调度层面优化数据调度机制和包围盒可见性判断算法，提升了百万级BIM构件的加载性能。经测试，针对同一份具有百万BIM构件的数据，三维WebGL客户端2023较上一版本，整体加载性能提升了30%。

如图5所示，随着相机移动，视野范围内的建筑类、机电类和管线类BIM数据可以流畅显示，还可以通过控制图层显隐，方便地查看各类数据随相机移动的加载情况。

• 提升城市级精细模型加载性能

三维WebGL客户端2023通过全新的顶层重建技术以及完善的数据调度机制，提升了城市级精细模型加载性能。经测试，针对同一份城市级精细模型，三维WebGL客户端2023较上一版本，全幅加载性能提升了1倍以上。

更全面的GIS分析查询功能，支撑更加深入的业务应用

为支撑自然资源立体一张图、数字孪生城市、数字孪生水利等业务的应用需求，三维WebGL客户端提供了距离量算、布尔运算、三维空间查询、天际线分析、地质体剖面分析等丰富的GIS分析和查询功能。

今年，三维WebGL客户端2023新增支持MVT文字沿线标注功能，优化了大规模MVT文字的清晰度和加载性能（图6）；还新增支持动态切换显示不同历史时期的倾斜摄影三维模型（图7），为城市数据的动态更新提供技术支撑。

新技术探索，全新发布基于WebGPU的客户端产品(Beta)

随着Web3D引擎在智慧园区、智慧城市、自然资源立体一张图等业务的深入应用，用户对其可视化效果和渲染性能提出了更高的要求。并且，WebGPU技术的推出，使得在Web端能更充分利用GPU硬件，提供更强大的运算和渲染能力。

在市场需求和Web技术的双重驱动下，超图全新推出了三维WebGPU客户端——SuperMap iClient3D for WebGPU(Beta)，提供更高真实感的三维场景表现力和更强大的海量数据承载力，能够更好兼顾可视化效果和业务管理需求，其主要功能包括：

• 多源空间数据加载

三维WebGPU客户端支持加载建筑白模、城市精细模型、倾斜摄影三维模型、BIM、点云、地形、影像等多源异构数据，并且其百平方公里城市精细模型的渲染性能可优于三维WebGL客户端30%（图8）。

• 三维GIS分析和查询

  三维WebGPU客户端支持视频投放、地形修改，以及基于GPU的通视分析、可视域分析、天际线分析、三维空间查询等十余种三维GIS分析和查询功能（图9）。

• 三维地理场景高保真渲染

三维WebGPU客户端支持更具真实感的PBR材质、实时阴影、水面效果、环境光贴图、天空盒、卷帘、透明排序等效果，可支撑三维地理场景的高保真渲染（图10）。

此外，SuperMap GIS 2023从底层同时支持WebGL和WebGPU两种渲染框架，可一键实现三维WebGL客户端与三维WebGPU客户端的切换，降低用户迁移成本。

今年，为支撑用户更高效地建设三维WebGIS应用系统，SuperMap iClient3D for WebGL 2023提供了更高保真的三维场景渲染能力、更强大的海量数据承载力和更全面的GIS分析查询功能，全新推出的SuperMap iClient3D for WebGPU(Beta)也提供了更高性能的数据渲染能力。

下载地址：

http://support.supermap.com.cn/DownloadCenter/ProductPlatform.aspx

后续，超图将持续完善三维WebGL客户端，并更充分的利用WebGPU特性，为自然资源立体一张图、实景三维中国、CIM、数字中国等的落地建设提供更强大的技术支撑。

作者 |三维研发中心 何倩