HTML 5數(shù)據(jù)可視化與科學(xué)研究
盡管HTML5 Canvas 游戲和WebGL Demo在互聯(lián)網(wǎng)上吸引了絕大數(shù)人的眼球,但在這之外,依然有人默默地致力于研究如何將HTML5 WebGL 利用于醫(yī)學(xué)和科研領(lǐng)域的數(shù)據(jù)可視化。
例如 XTK,全稱(chēng)是X Toolkit,就是一個(gè)被設(shè)計(jì)為用于科研領(lǐng)域數(shù)據(jù)可視化的 WebGL 框架。它可以解析標(biāo)準(zhǔn)的科研數(shù)據(jù)格式,并生成全交互的、可以旋轉(zhuǎn)的、可以自由查看的3D模型。它可以被廣泛利用于各個(gè)領(lǐng)域,從心臟掃描的3D圖形演示,到CERN大型粒子對(duì)撞機(jī)的散布形態(tài),都可以被很好地進(jìn)行可視化輸出。在圖形輸出上,XTK主要致力于體繪制技術(shù),它允許進(jìn)行實(shí)體建模(CSG: Constructive Solid Geometry);也就是說(shuō),基本上可以用最簡(jiǎn)單的幾何體形狀根據(jù)集合論的布爾邏輯來(lái)組成復(fù)雜物體。在處理3D圖形數(shù)據(jù)的橫斷面切片時(shí),非常簡(jiǎn)單易用。

XTK的作者 Daniel Haehn 和 Nicolas Rannou 之前從事于傳統(tǒng)桌面領(lǐng)域的數(shù)據(jù)可視化工程,在去年夏天偶然看到了包括 WebGL Brain Viewer 在內(nèi)的一些 WebGL Demo 之后,他們開(kāi)始研究那些基于網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)可視化工具。
“那些工具通常都要求使用者對(duì)低級(jí)計(jì)算機(jī)圖形編程有深厚的了解,這對(duì)于(科研領(lǐng)域的)目標(biāo)人群來(lái)說(shuō)學(xué)習(xí)難度太大了!”
于是,仿照基于 C++ 開(kāi)發(fā)的數(shù)據(jù)可視化框架,XTK就誕生了。它的目標(biāo)是嘗試創(chuàng)建一套可以應(yīng)用于多個(gè)領(lǐng)域并且簡(jiǎn)化處理流程的 API。關(guān)于XTK的更多信息,你可以查看 Daniel Haehn 的題為《WebGL for Baby Brains》的精彩演講,其中講述了如何在神經(jīng)成像領(lǐng)域更好地利用 web 技術(shù)。
其他科研可視化項(xiàng)目 Zygote Body

這個(gè)之前被大家熟知為“Google Body”的項(xiàng)目大概是最為著名的使用了 WebGL 技術(shù)的醫(yī)學(xué)可視化范例。
它以完全互動(dòng)的方式將完整的人體結(jié)構(gòu)分層呈現(xiàn)在人們面前,包括肌肉結(jié)構(gòu)、各個(gè)器官和心血管系統(tǒng)。現(xiàn)在 Google 已經(jīng)將此項(xiàng)目過(guò)繼給 Zygote 公司,而且公開(kāi)了除美術(shù)資源之外的所有源代碼。
BioDigital Human
BioDigital Human 使用了 SceneJS 這個(gè) WebGL 框架創(chuàng)建了更具細(xì)節(jié)的人體解剖演示。目前該項(xiàng)目剛剛結(jié)束 beta 測(cè)試,仍然有一些 bug,但是當(dāng)你可以正常的運(yùn)行時(shí),你一定會(huì)為它感到震驚不已。
WebGL Molecule Viewer
科研領(lǐng)域的數(shù)據(jù)可視化并不只是人體結(jié)構(gòu),例如 WebGL Molecule Viewer 就可以解析符合工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的分子描述格式,然后輸出一個(gè)可以交互的3D模型查看界面。這個(gè)項(xiàng)目的網(wǎng)站看起來(lái)有些簡(jiǎn)陋,但是內(nèi)在功能卻十分強(qiáng)大,值得一看。
CanvasMol
***要介紹的是 AlteredQualia 在去年夏天發(fā)布的作品,AlteredQualia 同時(shí)也是著名的 WebGL 框架 Three.js 的主要代碼貢獻(xiàn)者之一。CanvasMol可以和上面介紹的 WebGL Molecule Viewer 一樣讀取工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)格式,然后生成可交互的3D模型,但是它的界面做的更加美觀。
未來(lái)將 HTML5 WebGL 技術(shù)應(yīng)用于文化教育領(lǐng)域的潛力十分巨大。與奢侈的游戲娛樂(lè)行業(yè)相比,這些團(tuán)體和組織通常資金有限,但卻擁有海量的科研數(shù)據(jù)。如果能夠通過(guò)各種工具讓這些數(shù)據(jù)內(nèi)容顯示在瀏覽器中,那么它們將再次煥發(fā)新生。想象一下——在一個(gè)博物館的網(wǎng)站上,訪問(wèn)者可以在瀏覽器中自由的查看每一件展品;或者在某個(gè)醫(yī)學(xué)院的圖書(shū)館中而不是實(shí)驗(yàn)室里,學(xué)生可以在“數(shù)碼尸體”上下手,學(xué)習(xí)解剖學(xué)知識(shí)。
關(guān)于作者:
Simon Madine,資深游戲設(shè)計(jì)師,致力于教育互動(dòng)產(chǎn)品;同時(shí)他也是 Nokia Maps 的高級(jí)前端工程師。
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