• 如何基于three.js(webgl)引擎架构,研发一套通过配置就能自动生成的3D机房系统


    序:

      这几年观察下来,大部分做物联网三维可视化解决方案的企业或个人, 基本都绕不开3D机房。包括前面也讲过这样的案例《使用webgl(three.js)创建自动化抽象化3D机房,3D机房模块详细介绍(抽象版一)》  《 使用webgl(three.js)创建科技版3D机房,3D机房微模块详细介绍(升级版三)—— 1》

      随着技术的快速发展,机房的数量和规模也在不断扩大。然而,传统的数据中心管理方式已经无法满足现代社会的需求。在这种情况下,3D机房数据中心应运而生。

      顾名思义,三维机房数据中心是指利用三维仿真技术,将数据中心的空间信息、设备信息、人员流动信息等各类信息集成在三维模型中,实现数据中心的全面可视化。这种新型的数据中心管理方式,能够提高管理效率,降低运营成本,提升数据中心的可靠性。

      但是,三维机房解决方案已经发展了好多年,逃不开建模,数据连接,个性化定制。一个机房项目,开发周期长,研发成本高。不说如何颠覆一下这部分行业应用,也得想想如何提升一下效率。

      综述,低代码模式的三维机房解决方案呼之欲出。当然还是基于three.js(webgl)引擎架构

      我们还是闲话少叙,切入正题。

    前言:

      首先,我们要确定目标与需求。

      目标:低代码生成三维机房系统。

         全套完备的三维数据中心系统,目标任务过于繁重,所以先得将目标切割,先完成低代码模式下的单个机房或者是微模块的前端三维方案。这就符合了自我效能理论,分割事务,及时得到正向反馈,不断完成小目标,看到成效,最终才能做出结果。

      需求:通过上面的目标分割,我们可以简单概述出需求。简单一句话,通过配置,快速生成3D机房,包括其常用的业务逻辑。

      这里我们明确了包含常用业务逻辑,而个性化特殊化的业务需求我们可以在完成这部分后,基于现有系统做叠加与拓展。为了方便拓展,先用简易系统要考虑到合理性与延续性。

       综上所述,我们要做一个通过简单配置即可自动生成一个3D机房前端系统。后续我们再通过做一个工具,通过工具拖拉拽来代替写配置这一步。

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    一、效果展示

    1.1、机房效果

    通过简单配置生成一个带有微模块、单排柜以及动环设备的机房模型

     

     

    根据数据自动生成机柜内部设备

     

     

    1.2、json配置

      分析行业需求,提炼配置信息

      房间建筑:长宽高属性,以及门窗属性。这里必须且必要省掉墙的皮肤属性、不规则房间特性等等

      设备:类型、位置,尺寸、关联数据id、这里要放弃设备细节。考虑的越多,越不容易完成目标

      通过上面分析,我们可以基本得出一个简单的配置信息

      1.2.1、建筑房间配置:

     

     

     

    复制代码
      {
            "type": "wall",
            "name": "wall_4", //名称
            "size": {
              "x": 8000, //墙长度
              "z": 100, //墙厚度
              "y": 1000 //墙体高度
            }, //墙的起始点位置
            "startPosition": { //墙体的起始位置 默认是墙体的左下角
              "x": -4000,
              "y": 0,
              "z": 2700
            },
            "doorHoles": [ //
              {
                "id": "door_001",//门禁设备id
                "type": 2, //0 x方向单门 1 x反方向单门 2 双门 3表示窗户洞
                "start": 400, //相对于尺寸参数的x 离0多长 比如400 表示门洞离x 0点400
                "width": 600, //门洞宽
                "height": 700, //门洞高
                "thickness": 40 //门厚度
              },
              {
                "type": 3,
                "start": 2600,
                "width": 2000,
                "height": 700,
                "rideHeight": 100, //窗户离墙的底边高度
                "thickness": 10 //窗的厚度
              }
            ],
          },
    复制代码

      1.2.2、机柜配置

      a、冷通道配置

     

    复制代码
     {
            "id": "101", //冷通道id 唯一
            "type": "minRoom", //冷通道类型
            "dataId": "101", //数据id 唯一
            "position": { //冷通道位置 是指冷通道中心点在场景中的位置
              "x": -2000,
              "y": 0,
              "z": 0
            },
            "rotationDir": "Z", //冷通道门对准的方向 X 表示坐标系x轴方向 Z表示坐标系z方向
            "rackLength": 9, //冷通道单边机柜的个数
            "children": [//冷通道内设备
              {
                "id": "1_1", //设备id
                "type": "ljkt", //设备类型 取值范围:ljkt ltg rack 分别表示列间空调  列头柜  机柜
                "dataId": "1_1", //数据id
                "row": "1", //表示在冷通道哪一排 取值1或者2 在第一排 或者第二排
                "col": "1", //表示在某排第几个
                "width": 0.5//占用宽度比例
              },
             ]
            ..........
          },
    复制代码

      b、单排柜配置

     

    复制代码
      {
            "id": "1_1", //机柜id 自定义 唯一性 建议跟数据库资产id保持一致
            "type": "rack", //类型
            "name": "rack_1_1", //机柜模型名称 唯一性
            "dataId": "1_1", //机柜数据id 这里是指数据库存储的机柜资产id
            "position": { //机柜位置 是指机柜中心点在场景中的位置
              "x": -2550,
              "y": 450,
              "z": 1315
            },
          }
    复制代码

      1.2.3、设备配置

     

     

     

    复制代码
     { //温湿度传感器
            "type": "wdcgq",//设备类型
            "id": "2",//id 保持全局唯一
            "dataId": "wd1",//数据id
            "position": {//模型中心点在场景中的位置
              "x": 0,
              "y": 1200,
              "z": 0
            },"scale": {//缩放 所有值不可为0
              "x": 1,
              "y": 1,
              "z": 1
            }
          }
    复制代码

    1.3、业务逻辑

    上面的配置,机房模型已经生成,接下来就是基于模型与数据,生成功能逻辑

    例如、利用率、温度云图、承重、告警等等

     

     温度云图

     承重、功耗

     

    二、代码解析

    2.1、合理封装

     封装分为两部分

    第一部分是模型封装,更加不同类型 以及属性生成模型/

    例如:

    复制代码
      * 创建普通地板
      * @param {any} name  名称  floor
      * @param {any} size  尺寸 {x:8000,z:5000,y:100} 长 宽 厚
      * @param {any} CenterPosition 中心点位置  {x:0,z:-60,y:0}
      * @param {any} rotation 旋转  {x:0,y:0,z:0} 角度用
      */
    function createFloor(name, size, CenterPosition, rotation) {
       ......
        return model;
    }
     /**
      * 创建机房空气地板
      * @param {any} name  名称  floor
      * @param {any} size  尺寸 {x:8000,z:5000,y:100} 长 宽 厚
      * @param {any} CenterPosition 中心点位置  {x:0,z:-60,y:0}
      * @param {any} rotation 旋转  {x:0,y:0,z:0} 角度用
      */
    function createDataCenterFloor(name, size, CenterPosition, rotation) {
    
        ......
        return model;
    }
    /**
     * 创建墙体
     * @param {any} name 名称 wall_4
     * @param {any} size 尺寸{x:8000,z:100,y:1000} 长 厚 高
     * @param {any} startPosition 起始点位置 { "x": -4858.313, "y": 0, "z": 1264.35 }
     * @param {any} doorHoles 门洞  [
                                        {
                                            type:2 ,//0 x方向单门 1 x反方向单门 2 双门 3窗户
                                            start: 400,//相对于尺寸参数的x 离0多长 比如400 表示门洞离x 0点400
                                            width:600,//门洞宽
                                            height:700,//门洞高
                                            thickness:40,//门洞厚度
                                            rideHeight:100//离地高度
                                        }
    
                                    ]
    
     * @param {any} rotation 旋转  {x:0,y:0,z:0}
     */
    function createWall(name,type, size, startPosition, doorHoles, rotation) {
     ......
        return buildwall;
    }
    复制代码

    第二部分是封装业务逻辑

    将每部分业务逻辑单独封装到方法类中

    例如:温度云图

    复制代码
    //=======================================================温度=======================================================
    function Tempture() {
    
    }
    
    Tempture.prototype.temptureSpaceState = 0;
    //温度显示
    Tempture.prototype.showTemptureMap = function (callBack) {
        var _this = this;
        if (_this.temptureSpaceState == 0) {
            $("#backBtn").fadeIn();
            layer.closeAll();
            $("#toolbar").fadeOut();
            _this.temptureSpaceState = 1;
            _this.createHeatMapModels("temptureObj", callBack);
            _this.hideAllMsg();
        } else {
            _this.temptureSpaceState = 0;
            _this.hideAllTemptureMapObjs();
        }
    
    }
    Tempture.prototype.hideAllTemptureMapObjs = function () {
        WT3DObj.destoryObj("temptureObj");
        for (var i = 0; i < 20; i++) {
            WT3DObj.destoryObj("temptureObj_" + i);
        }
    }
    //创建热力图
    Tempture.prototype.createHeatMapModels = function (name, callBack) {
        var _this = this;
        var scaleRate = 1;
        if (roomConfig.buildData.baseConfig && roomConfig.buildData.baseConfig.normRackSize) {
            scaleRate = roomConfig.buildData.baseConfig.normRackSize.width / 350;
        }
        _this.getHeatMapDataValue(function (_data) {
            var modeljson =  ...;
            WT3DObj.InitAddObject(modeljson);
            for (var i = 0; i < 10; i++) {
                modeljson.position.y += (roomConfig.maxheight / 10) / scaleRate;
                modeljson.name = name + "_" + i;
                modeljson.values = _data.data;
                WT3DObj.InitAddObject(modeljson);
            }
        }, callBack);
    };
    Tempture.prototype.getHeatMapDataValue = function (suc, callBack) {
        webapi.getTemptureValue(function (result) {
    
            var heatMapData = {};
    
            $.each(result, function (_reindex, _reobj) {
                heatMapData["d_" + _reobj.id] = _reobj;
            });
    
             ...
            var rdata = {
                max: 100,
                data: datas
            };
            if (suc) {
                suc(rdata);
            }
            if (callBack) {
                callBack(mtemp);
            }
        });
    }
    复制代码

     

     

    2.2、业务隔离

    复制代码
     switch (id) {
                case "div_btn_1"://异常设备
                    {
                        clearInterval(_this.alarmSetintervalIndex);
                        $("#btn_1").fadeTo(100, 1);
                        if ($("#btn_1").attr("title") == "告警监控") {
                            $("#btn_1").attr("title", "关闭告警闪动");
                            $("#btn_1").attr("src", "../img/pageimg2/ycsbclose.png");
                            modelBussiness.closeAlarm();
                        } else {
                            _this.flashAlarmBtn();
                            modelBussiness.startAlarm();
                            $("#btn_1").attr("src", "../img/pageimg2/ycsb.png");
                            $("#btn_1").attr("title", "告警监控");
                        }
                    }
                    break;
                case "div_btn_2"://空间
                    {
                        modelBussiness.currentState = 22;
                        modelBussiness.showSpaceRate();
                    }
                    break;
                case "div_btn_3"://U位
                    {
                        modelBussiness.currentState = 23;
                        modelBussiness.showUsageMap();
                    }
                
                    break;
                case "div_btn_4":
                    {
                        modelBussiness.currentState = 24;
                        modelBussiness.showTemptureMap();
                    }//温度
                    
                    break;
                case "div_btn_5"://承重
                    {
                        modelBussiness.currentState = 25;
                        modelBussiness.showBearing();
                    }
                    break;
                case "div_btn_6"://功率
                    {
                        modelBussiness.currentState = 26;
                        modelBussiness.showEnergyRate();
                    }
                    break;
    
            }
        });
    复制代码

     

    三、主要难点

    3.1、如何封装模型、提炼参数

    1. 选择关键参数:在模型中可能有很多参数,需要选择出一些关键的参数。例如,一些对模型性能影响较大的参数,或者一些表示模型复杂度的参数等。
    2. 定义计算方法:对于每个关键参数,需要定义一个计算方法。
    3. 提取参数:在模型预测时,需要提取出这些关键参数的值。
    4. 可视化参数:对于一些关键参数,可能还需要进行可视化,以便于理解和优化模型。

    3.2、如何在生成的不同房间模型下,还能展现业务功能

    1. 定义业务功能:首先需要明确每个房间所需展现的业务功能
    2. 集成业务功能:将所定义的各项业务功能集成到三维房间模型中
    3. 交互式展示:将三维房间模型与业务功能进行交互式展示。
    4. 场景模拟:根据实际使用场景,模拟不同场景下的业务功能展示。

    3.3、如何做数据分离

       统一webapi数据文件,这里主要处理获取数据,数据过滤

      

    复制代码
    /*
    数据接口
    */
    function WebAPI() {
        this.serverHead = "";//idc/
        this.roomid = getQueryString("room") ? getQueryString("room") : "1";
        this.CabInfosCache = null;//机柜数据缓存
        this.OtherDevsCache = null;//所有设备缓存
        this.ServerDevsCache = {};//所有设备缓存
        this.AllDevsCache = null;//所有设备缓存
        this.alarmCache = [];//告警缓存
        this.modelAlarmCache = {};//模型对应告警缓存
        this.wsSocket = null;
        //告警闪动对应的颜色
        this.alarmColors = {
            "L1": 0xff0000,
            "L2": 0xff6600,
            "L3": 0xffff00,
            "L4": 0x0096ff,
        }
        this.urls = {
            enables: "/dataDemo/enable.json",//功能开启关闭接口
            buildData: "/dataDemo/buildData.json",//创建模型接口
            racks: "/dataDemo/racks.json",//机柜信息
            useRates:"/dataDemo/useRates.json",//机柜利用率
            temperatures: "/dataDemo/tempTureData.json",//温度数据
            bearing: "/dataDemo/beringRate.json",//承重
            euRate: "/dataDemo/euRate.json",//功耗
            uvInfos: "/dataDemo/uDetail.json",//u位信息
            otherDevs: "/dataDemo/otherDev.json",//其它动环设备
            DevData: "/dataDemo/otherDevValue.json",//动环设备实时数据
            queryInfos: "/dataDemo/search.json",//查询接口
            alarms: "/dataDemo/alarm.json",//告警
            wsurl: "xxxx",//websocket地址
    
        }
    }
    WebAPI.prototype.getEnables = function () {
        var _this = this;
        var url = this.serverHead + this.urls.enables + "?roomId=" + this.roomid;
        url += "&r=" + Math.random();
        var enables = null;
        httpGetSyn(url, function (response) {
            if (response && response.data) {
                enables = response.data;
            }
        }, function (err) {
            console.log(err);
        });
        return enables;
    }
    .......
    复制代码

     

     由于篇幅原因,我们本节课先到这里,后面我们更新如何创建一个可编辑工具完成配置

     

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