本发明涉及网络运维三维可视化领域，尤其涉及一种三维地球态势数据可视化方法。
背景技术：
1、随着通信事业不断发展，基础传输网、计算机网、电话网等系统数据规模越来越大，各网系的网络拓扑结构越来越复杂，在网运行的应用业务越来越丰富，并且关联的信息要求的时效性越来越高，多源数据汇聚难、态势情况掌握难、联动运维处置难，及时准确地呈现全网网络态势是网络运维领域最重要的工作，但是传统的二维态势呈现方式缺少深度信息，无法直观、立体的表示出复杂网络各元素的真实空间布局和节点通联关系，并且基于gis的三维地球引擎不适用于图形计算能力弱的承载平台。
技术实现思路
1、为了对多源化的复杂网络态势数据进行三维地球场景下的融合呈现，保证三维可视化的数据兼顾计算轻量化和地理表示高还原度，本发明提出一种三维地球态势数据可视化方法。本发明呈现方式灵活，适用于多源化的、复杂性高的网络运维态势数据的模型化表示，任务场景还原逼真，计算资源耗用低。
2、本发明所采取的技术方案为：
3、一种三维地球态势数据可视化方法，包括以下步骤：
4、步骤1：构建带地理图像信息的三维地球体；
5、步骤2：构建任务场景元素节点模型，包括地面站点、车、舰、机、卫星的节点模型；
6、步骤3：编排任务场景元素节点模型的空间布局，具体方式为：
7、编排地面节点位置：对于球体表面一点坐标pos_e(x_e,y_e,z_e)和站点的高度h，得到站点位置pos_s(x_s,y_s+h/2,z_s)；
8、编排球外节点位置：增加以球心为原点的半径为r1的圆环，在圆环上选取坐标作为球外节点位置坐标，从而获得地球外节点的深度信息；
9、步骤4：构建地面光纤链路，具体方式为：
10、计算两个站点之间的直线距离d；
11、在两个站点之间的球面最短弧线上均匀选取n个点，n为：
12、n＝(2*arcsin(d/2r))/π*180*n，
13、其中，n为每度角采用的点的个数；
14、按照球面曲线公式算出这n个点的坐标a{a1,a2…an}，连接这n个点的坐标，得到贴地走向的顺滑地面光纤链路；
15、步骤5：构建星地链路，具体方式为：
16、(1)假设卫星点为w，站点为z，卫星和站点之间的直线为l，线路轨迹点集为a{}，初始化线路轨迹点集为a{w,z}；
17、(2)求出地球球心o到直线l的距离d；如果d小于r，则继续后续步骤，否则转到步骤(7)；
18、(3)求出l上的点p，点p和球心o确定的直线与直线l垂直；
19、(4)求出卫星点w到点p的距离d1，以及卫星点w到站点z的距离d2，如果d1小于d2，则继续后续步骤，否则转到步骤(7)；
20、(5)求出向量op方向上的离球心o距离为r*1.1的一点p2，把点p2加入线路轨迹点集a中；
21、(6)把p2当作新的卫星点w，站点还是z，重复步骤(2)到(6)；
22、(7)得到最终的线路轨迹点集a，按照到站点的距离从小到大的顺序对线路轨迹点集a中的点进行排序并连线，得到站点到卫星的线路，按照到站点的距离从大到小的顺序对线路轨迹点集a中的点进行排序并连线，得到卫星到站点的线路；所得线路即为卫星和站点之间的卫通曲线，该曲线与地球体不相交；
23、步骤6：设置三维视角，具体方式为：
24、对站点坐标求平均，得到目标坐标pos_d(x_d,y_d,z_d)；
25、采用视角移动注视方法，在已知当前相机位置pos_c(x_c,y_c,z_c)、当前注视点(x_l,y_l,z_l)的条件下,通过下式计算相机的目标注视点pos_cl(x_cl,y_cl,z_cl)：
26、
27、其中，j为地面节点坐标集；
28、步骤7：根据数据的性质和状态，设置链路流向和呈现颜色，绘制出数据驱动的链路状态，具体方式为：使用白色和目标颜色各一半的贴图，将贴图沿链路起点至终点循环位移，形成链路流向效果；
29、完成态势数据的三维地球可视化过程。
30、进一步地，步骤1的具体方式为：设定地球半径r，使用球体微分公式构建40000个球面坐标，绘制出球体；使用8192*4096的世界地图进行贴图，构成带地理图像信息的三维地球体。
31、进一步地，步骤2的具体方式为：构建基本形状，包括立方体、圆柱体、立方体、锥体；对基本形状进行叠加、切除的组合操作，得到地面站点、车、舰、机、卫星的节点模型。
32、本发明的有益效果在于：
33、1、本发明构建了资源占用少的多种三维模型，设计了三维模型空间编排方法、链路路径生成方法来表示任务场景，并基于三维地球模型合理编排元素空间布局，从而保障网络综合态势在三维地球场景下直观呈现。
34、2、本发明进一步通过采用球体微分公式、选用合理数量坐标、设计定制贴图等方式构建出了轻量化的三维地球。
35、3、本发明解决了多源化、复杂性高的网络运维态势数据在图像计算能力弱、分辨率差异大的终端平台三维可视化的问题，同时满足呈现时效性高、体验友好的要求。
36、总之，针对传统二维网络态势呈现杂乱、遮挡的问题以及gis对平台算力要求高的问题，本发明构建矢量示意三维地球并采用定制图片贴图映射策略，构建站点、卫星、链路等矢量示意三维模型，设计模型编排方法，适用于图像计算能力弱、分辨率差异大的多种终端平台共存的场景，解决了复杂网络态势呈现杂乱、叠加遮挡的问题，在多维态势数据综合汇聚、融合呈现的任务场景下，可实现多源数据的网络综合态势清晰合理呈现，提高整体任务的网络保障效率。
1.一种三维地球态势数据可视化方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种三维地球态势数据可视化方法，其特征在于，步骤1的具体方式为：设定地球半径r，使用球体微分公式构建40000个球面坐标，绘制出球体；使用8192*4096的世界地图进行贴图，构成带地理图像信息的三维地球体。
3.根据权利要求1所述的一种三维地球态势数据可视化方法，其特征在于，步骤2的具体方式为：构建基本形状，包括立方体、圆柱体、立方体、锥体；对基本形状进行叠加、切除的组合操作，得到地面站点、车、舰、机、卫星的节点模型。
