在工业互联网、智慧城市、物联网等领域的可视化应用中,2.5D 效果因其独特的优势成为关键设计方向:它既保留了二维图形的性能高效性,又通过立体透视营造出三维空间的层次感,使数据与设备关系一目了然。这种介于纯 2D 与全 3D 之间的视觉表达,既能直观展示复杂系统的空间结构,又规避了完全 3D 场景的算力负担,堪称 Web 可视化场景中的“黄金平衡点”。

HT for Web 作为成熟的 Web 图形引擎,为开发者提供了高效实现这一平衡点的核心技术。其独特价值在于,不仅提供了强大的底层技术支撑,更创新性地打造了面向设计人员的零代码实现路径,彻底革新了 2.5D 可视化的开发范式,大幅提升效率。下面我们会先介绍其革命性的零代码设计方案,再深入解析支撑其灵活性的核心技术原理。
零代码 2.5D 设计与应用
HT for Web 的零代码 2.5D 设计能力重新定义了可视化开发体验。借助其强大的 Drawing 组件库,设计师和开发者无需编写复杂的变换矩阵代码,即可通过直观的可视化操作快速构建出专业级的 2.5D 场景。
核心优势:
开发零成本
全程可视化操作,告别编写底层变换代码。
设计迭代敏捷
实时拖拽式参数调整,内置组件级版本快照与回滚机制,加速设计优化。
设计资产复用
跨项目组件库云同步,积累宝贵的设计资源。
倾斜网格辅助
如下图“倾斜网格”功能,一键校准透视比例,快速完成空间布局。

-倾斜网格使用
使用方向及案例
1、空间结构可视化
主要运用于建筑/厂区, 清晰呈现多层立体结构、密集设备分布。
智慧医院
以 2.5D 组态形式精准展现多层室内建筑结构与科室、设备分布,优化空间管理与导航。

智能家居
运用 2.5D 视角呈现家庭网络拓扑关系图。设计中巧妙融合 2D 面板的设计原则,应用图扑数字孪生平台中自有丰富的组件进行高效搭建。

智慧园区
集成建筑、能效、停车、安防、能源等系统,以 2.5D 形式横向打通业务,实现“白天-夜晚”模式切换的一体化管控平台。


智慧电网
城市电网在设计上尝试融入重金属质感风格,在 2.5D 界面基础上加入 3D 材质设计和灯光氛围感,展现城市电网架构与运行状态。

2、流程监控可视化
主要运用于产线/管网,直观展示线性流动过程与状态连锁反应。
SMT 生产线
轻量化建模展现贴片工艺流程,2.5D 立体呈现工艺走向,图表反馈实时运行数据。

汽车生产线
整合冲压-焊接-涂装-总装等生产工艺,运用卡通二三维组态效果整合。还原汽车生产全过程动画。

数据中心
集成动力、资产、容量、动环监控,利用 2.5D 组态实现流畅图元动态,全面掌控机房状态。

3、 拓扑关系可视化
主要运用于网络/电力,有效梳理节点连接与层级嵌套。
再生水厂
选以科幻风格 2.5D 组态,立体展示消化池系统工艺流程与实时运行监测数据。

絮凝剂制备系统
2.5D 效果更具空间立体感,实现与现实场景中相符的空间分布效果。

外来污泥接收系统
直观展示工艺流程分布及各子流程走向。

此外,图扑也利用 HT 搭建了多个电力接线图。不仅能清晰呈现线路连接逻辑与设备参数标注,还可帮助运维人员快速查阅基础接线信息,让复杂的电力拓扑关系更具直观性与空间感。



4、设备机理可视化
主要运用于机械/仪表,透视内部精密结构与运动逻辑。
汽车工厂
通过 2.5D 组态监控形式,对冲压车间、焊装车间、涂装车间(及各车间内冲压设备等核心设施)的作业工序进行数字化还原;按照生产标准流程简化呈现全链路生产脉络。




从智慧电网的金属质感渲染到汽车制造的流水线动态追踪,从智慧医院的建筑结构透视到智能家居的网络拓扑呈现,2.5D 技术正在成为连接数字孪生世界与现实业务的桥梁。它让设备状态可感知、生产流程可追溯、空间关系可计算,最终赋能决策者以全局视角掌控态势。
HT 2.5D 技术解析
HT for Web 提供了两种核心方案来实现 2.5D 效果,适用于不同场景和开发需求。
轴侧切换-数据驱动的动态核心
1、技术原理
通过数学上的斜切变换(Skew Transformation)在二维平面模拟三维空间投影。本质是将标准的二维坐标系,根据自定义的 X 轴和 Y 轴方向向量进行扭曲,从而在保持二维渲染高性能的同时,创造出伪三维的视觉深度和立体感。

2、核心优势
- 强大的数据绑定能力:这是其最核心的优势。轴向参数(axisX,axisY)和旋转角度(rotation)等关键属性都可以通过数据模型动态驱动。这意味着物体的朝向、透视角度可以实时响应业务数据的变化(如设备状态、风向、角度传感器数据等)。
- 极高的灵活性:通过精确控制轴向向量,可以模拟出等轴测、二轴测、三轴测等多种 2.5D 投影效果。
- 性能优异:基于标准的 2D Canvas 变换,渲染效率高,适合需要大量动态元素或实时数据更新的场景。
3、适用方向
- 需要根据实时数据动态改变物体透视角度或朝向的场景(如旋转的风扇叶片、可转向的车辆图标、随数据变化的仪表指针)。
- 需要构建复杂、数据驱动的 2.5D 场景,其中大量元素的透视关系需要精确且动态控制.
- 对渲染性能要求较高的交互式应用。
4、代码详解
初始图像获取与图形状态保存
// 从组件配置中获取风扇的图标资源,若无有效图像则终止绘制流程
var image = ht.Default.getImage(comp.getValue('fan.icon'));
if (!image) return;
// 保存当前 Canvas 的完整绘图状态(变换矩阵、样式等),确保后续变换操作不会污染原始绘图环境
g.save();
坐标系平移变换
// 获取相关的常量信息
var x = rect.x;
var y = rect.y;
var width = rect.width;
var height = rect.height;
var size = Math.min(width, height);
// 将坐标系原点平移至目标矩形中心点(shiftX, shiftY)。这是轴侧变换的基准点,后续所有变换均基于此中心进行,确保旋转/缩放操作围绕中心展开
var shiftX = x + width / 2;
var shiftY = y + height / 2;
g.translate(shiftX, shiftY);
轴向量归一化处理
// 将用户定义的X/Y轴向量分量除以尺寸最小值(size),实现坐标归一化。此举消除尺寸差异对轴方向的影响,确保不同尺寸元件具有一致的轴向表现
var axisX = {
x : comp.getValue('fan.axis.x.x') / size,
y : comp.getValue('fan.axis.x.y') / size,
};
var axisY = {
x : comp.getValue('fan.axis.y.x') / size,
y : comp.getValue('fan.axis.y.y') / size
};
仿射变换矩阵构建
/**
应用2D仿射变换矩阵:
[ axisX.x axisY.x 0 ]
[ axisX.y axisY.y 0 ]
[ 0 0 1 ]
该矩阵将标准坐标系映射到自定义轴向空间,实现轴侧投影效果。其中:
第一列向量 (axisX.x, axisX.y) 定义新坐标系的X轴方向
第二列向量 (axisY.x, axisY.y) 定义新坐标系的Y轴方向
**/
g.transform(axisX.x, axisX.y, axisY.x, axisY.y, 0, 0);
动态旋转控制
// 在自定义坐标系基础上叠加旋转变换(弧度制)。旋转操作以当前坐标系原点(即元件中心)为轴心,实现元件的动态朝向调整
if (rotation) g.rotate(rotation);
轴向调试可视化(可选)
/**
在调试模式下绘制50x50的轴向指示器:
红色线段表示X/Y轴正方向
黑色圆点标记轴向终点
此功能通过视觉反馈验证坐标系变换的正确性,辅助开发者调试轴向参数
**/
if (comp.getValue('fan.axis.debug')) {
g.fillStyle = 'red';
g.strokeStyle = 'black';
var debugWidth = 50;
var debugHeight = 50;
g.beginPath();
g.moveTo(0, 0);
g.lineTo(debugWidth / 2, 0);
g.stroke();
g.beginPath();
g.arc(debugWidth / 2, 0, 3, 0, Math.PI * 2);
g.fill();
g.beginPath();
g.moveTo(0, 0);
g.lineTo(0, debugHeight / 2);
g.stroke();
g.beginPath();
g.arc(0, debugHeight / 2, 3, 0, Math.PI * 2);
g.fill();
}
坐标系回撤与图像渲染
// 逆向平移恢复原始坐标系原点位置
g.translate(-shiftX, -shiftY);
// 在原始矩形区域内绘制图像,关键点:所有变换操作已注入Canvas状态,此时绘制图像会自动应用前述变换链(平移→轴变换→旋转)
ht.Default.drawImage(g, image, x, y, width, height, data, view);
状态恢复
// 恢复g.save()保存的原始绘图状态,确保后续绘制不受当前变换链影响,维持图形上下文清洁
g.restore();
5、参数说明

Drawing 组件-可视化编辑的便捷利器
1、技术原理
提供一系列预置的、专注于实现特定 2.5D 效果的可视化编辑组件(如变形、倾斜、旋转面板、三维饼图)。用户通过图形化界面操作(拖拽控制点、设置属性面板参数)即可生成或调整 2.5D 图形。

2、核心优势
- 便捷的可视化编辑:无需编写底层变换代码,通过拖拽组件和操作控制点即可快速生成效果,大幅降低技术门槛。
- 快速原型搭建:对于标准的 2.5D 效果(如倾斜的面板、透视变形的物体、三维饼图),可极速项目进程。
- 内置复杂效果:组件封装了如贝塞尔曲线变形、光影渐变、透视投影模拟等较复杂的算法(如变形 Perspective、旋转面板 Rotate Panel、三维饼图 Pie3D),开箱即用,避免重复造轮子。
3 、适用方向
- 需要快速构建静态或半静态的 2.5D 展示场景(如展示界面、说明图、固定角度的示意图)。
- 制作标准化的、具有立体感的 2.5D 图表(如三维饼图)。
- 需要实现特定预置效果(如透视变形、固定模式的倾斜)。
- 开发人员或设计师更倾向于可视化操作而非编码的场景。
4、关键组件概览
变形 Perspective
原理:基于贝塞尔曲线的顶点编辑技术,实现非规则物体的透视变形。
实现流程:菜单栏【绘图组件】→ 拖拽”变形”组件至编辑区 → 关闭“可移动”属性 → 关联图标文件 → 拖动控制点实时调整几何形状。

倾斜 Skew
原理:通过图形化界面调整斜切角度,实现元素倾斜。其原理是数学矩阵变换在二维平面模拟三维空间关系。
实现流程:菜单栏【绘图组件】→ 拖拽”变形”组件至编辑区 → 关闭“可移动”属性 → 关联图标文件 → 拖动控制点实时调整几何形状。

旋转面板 Rotate Panel
原理:模拟摄像机透视投影效果,自动维持元素空间关系,可调节透视强度,支持双轴旋转控制。
实现流程:菜单栏【绘图组件】→ 拖拽”变形”组件至编辑区 → 关闭“可移动”属性 → 关联图标文件 → 拖动控制点实时调整几何形状。

三维饼图 Pie3D
原理:通过多层叠加+光影渐变算法实现伪 3D 饼图组件。
实现流程:菜单栏【绘图组件】→ 拖拽”变形”组件至编辑区 → 关闭“可移动”属性 → 关联图标文件 → 拖动控制点实时调整几何形状。

通用动画 CommonAnimation
原理:与轴侧切换一致,本质是将标准的二维坐标系,根据自定义的 X 轴和 Y 轴方向向量进行扭曲。
实现流程:菜单栏【绘图组件】→ 拖拽”变形”组件至编辑区 → 关闭“可移动”属性 → 关联图标文件 → 拖动控制点实时调整几何形状。

总结
在数字化转型的浪潮中,HT for Web 的 2.5D 技术以独特的工程美学重新定义了工业可视化:它完美融合了二维技术的轻量高效与三维空间的深度层次,在性能与表现力之间建立了精妙的平衡点。通过 Drawing 组件的零代码敏捷设计与轴测变换的数据驱动灵活性,通过轴侧切换的数学精确性和 Drawing 组件的灵活创造力,开发者得以用二维的开发效率,实现三维的空间表达能力。
您可以至图扑软件官网查看更多案例及效果: