随着中国制造2025计划的提出,我国制造业正在向智能生产转向升级,越来越多的智能生产设备应用到生产制造上。智能设备设施在提高制造业智能化和生产效率的同时,也带来了一系列问题,如故障设备设施定位困难,监控数据展示不形象不立体以及缺乏有效的可视化手段等。因此,智能设备设施的管理以及监控数据的可视化问题被广泛关注。针对上述问题,本文结合WebGL技术和三维场景渲染技术提供了一个Web端的三维可视化方案。本文主要工作是基于HTML5和WebGL仿真技术实现制造系统设备设施3D可视化告警系统,对车间设备布局和监控数据进行三维立体化展示。除此之外,还要解决Web端渲染复杂三维场景造成系统响应时间过慢的问题。为了完成上述工作本文从三个方面入手:第一,研究分析HTML5、WebGL、Three.js、三维场景管理算法和模型简化算法等关键技术;第二,在实现基于二次误差测度三角网格简化算法的基础上,引进三角形面积作为特征因子,在编程实现过程中应用CPU+GPU异构编程机制,达到提高计算速度,减少模型简化时间的目的;第三,提出改进的基于八叉树的复杂三维场景的渲染思路,并应用于3D可视化告警系统之中,完成与传统渲染方法的实验对比。本文的创新点主要有三方面,一是设计实现了制造系统设备设施3D可视化告警系统,实现了车间设备布局和监控数据的立体化展示,给管理者以良好的交互感和代入感;二是基于CPU+GPU异构编程机制并行化实现基于二次误差测度的三角形折叠算法;三是设计了改进的基于八叉树的复杂三维场景渲染算法。