全国大学生计算机设计大赛参赛作品 · 信息可视化 · 交互信息设计
目录
1. 项目背景
2. 设计理念
3. 技术架构
4. 核心功能实现
5. 创新亮点
6. 开发经验总结
7. 竞争优势
8. 应用价值
9. 团队协作
项目背景
崖州古城:海南千年文化的活化石
崖州古城位于海南省三亚市崖州区,始建于南北朝时期,历经隋、唐、宋、元、明、清六个朝代的建设与发展,是海南岛历史最悠久的古城之一。
历史地位:海上丝绸之路的重要驿站,中原文化传入海南的桥头堡
文化价值:贬官文化的重要发源地,见证了李德裕、苏轼、赵鼎等名臣谪贤的足迹
建筑特色:"负山襟海" 的独特格局,完整体现中华传统营城礼制
项目动机
随着城镇化的快速推进,许多古建筑面临着保护与传承的困境。如何让年轻一代了解并喜爱上这些珍贵的文化遗产?我们希望通过数字化手段,让崖州古城的建筑文化 "活" 起来,让千年风骨得以传承。
设计理念
四层叙事结构:从物到魂的文化升华
我们采用 "形→技→人→魂" 的四层递进叙事结构,将抽象的文化概念转化为具象的交互体验:
形(空间载体)→ 技(匠心智慧)→ 人(人文底蕴)→ 魂(精神内核)

视觉设计
主色调:深褐赭石 (#8B4513) + 古金 (#C9A961) + 墨黑 (#1A1A1A)
背景风格:宣纸纹理渐变,营造古朴典雅的氛围
字体选择:Noto Serif SC(标题)+ Noto Sans SC(正文)
交互反馈:悬停上浮发光、点击联动动画

技术架构
技术栈
系统架构图

核心功能实现
1. 崖城之魂:环形联动可视化
功能概述
第四部分 "魂·风骨之承" 是整个项目的核心,通过三层环形可视化展示 "形→技→人→魂" 的文化升华逻辑。


核心代码
// js/spirit.js - 环形可视化核心逻辑
const dimensionData = {
shape: {
name: '形',
title: '古城格局',
subtitle: '空间载体',
color: '#8B4513',
description: '古城独特的城池格局、街巷肌理、空间布局,是崖州文化最直观的物质载体。',
features: ['城池形制', '街巷肌理', '空间布局']
},
tech: {
name: '技',
title: '营造技艺',
subtitle: '匠心智慧',
color: '#D2691E',
description: '传统营造技艺、材料工艺、装饰美学,是古人因地制宜、顺势而为的建造智慧。',
features: ['榫卯工艺', '雕刻技法', '建筑智慧']
},
people: {
name: '人',
title: '历史人物',
subtitle: '人文底蕴',
color: '#CD853F',
description: '历代名臣谪贤、本土先民、商旅百姓在崖州生活耕耘、兴教兴城。',
features: ['名臣谪贤', '本土先民', '商旅百姓']
},
soul: {
name: '魂',
title: '崖城之魂',
subtitle: '精神内核',
color: '#C9A961',
description: '形、技、人三者共同凝练崖城精神内核。'
}
};
// 状态管理
const State = {
activeDimensions: new Set(),
activateDimension(dim) {
this.activeDimensions.add(dim);
this.updateUI();
const beam = document.querySelector(`.energy-beam.beam-${dim}`);
if (beam) {
beam.classList.add('active');
this.createBeamParticles(dim);
}
this.checkCompletion();
},
checkCompletion() {
if (this.activeDimensions.size === 3) {
document.querySelector('.center-soul').classList.add('glowing');
}
}
}; 技术亮点
SVG 环形图:三层 SVG 圆环,支持点击高亮
Canvas 粒子动画:能量光束流动效果
CSS 3D 变换:立体模块卡片交互
状态机设计:管理激活状态与联动逻辑
2. 3D古建筑模型查看器

功能概述
使用 Three.js 实现高精度古建筑模型的交互式展示,支持缩放、旋转、平移等操作。
核心代码
// js/model-viewer.js - Three.js模型查看器
class ModelViewer {
constructor() {
this.container = document.getElementById('model-viewer');
this.scene = null;
this.camera = null;
this.renderer = null;
this.controls = null;
this.init();
}
init() {
// 场景
this.scene = new THREE.Scene();
// 相机
this.camera = new THREE.PerspectiveCamera(
45,
this.container.clientWidth / this.container.clientHeight,
0.1,
1000
);
this.camera.position.set(4, 3.2, 4);
// 渲染器
this.renderer = new THREE.WebGLRenderer({
antialias: true,
alpha: true
});
this.renderer.setSize(this.container.clientWidth, this.container.clientHeight);
this.renderer.setPixelRatio(Math.min(window.devicePixelRatio, 2));
this.renderer.shadowMap.enabled = true;
this.renderer.shadowMap.type = THREE.PCFSoftShadowMap;
// 控制器
this.controls = new OrbitControls(this.camera, this.renderer.domElement);
this.controls.enableDamping = true;
this.controls.dampingFactor = 0.05;
this.controls.autoRotate = true;
// 灯光系统
this.setupLights();
// 加载模型
this.loadModel();
}
setupLights() {
// 环境光
const ambientLight = new THREE.AmbientLight(0xffffff, 0.4);
this.scene.add(ambientLight);
// 主光源
const mainLight = new THREE.DirectionalLight(0xfff8f0, 1.2);
mainLight.position.set(5, 10, 5);
mainLight.castShadow = true;
this.scene.add(mainLight);
// 补光 + 轮廓光
// ...
}
}
技术亮点
DRACO 压缩:高精度模型体积压缩 90%+
PCFSoftShadowMap:柔和阴影效果
ACESFilmicToneMapping:电影级色调映射
OrbitControls:流畅的相机控制
3. AI智能助手:崖城智查

功能概述
集成 DeepSeek API,提供崖州古城历史文化的智能问答服务。
核心代码
// api-server.js - AI服务端实现
const SYSTEM_PROMPT = `你是"崖城智查",崖州古城建筑文化数字图鉴的智能助手。
【背景知识】
崖州古城位于海南省三亚市崖州区,是海南岛历史最悠久的古城之一:
- 始建于南北朝时期,历经隋、唐、宋、元、明、清六个朝代
- 明代洪武十七年(1384年)扩建为千户所城,形成"城中有城"的防御体系
- 城墙周长约2.5公里,设有东、南、西、北四个城门
【你的职责】
1. 回答用户关于崖州古城历史、建筑、文化、人物的问题
2. 提供专业、准确、有深度的历史文化解答
3. 用中文回答,语言风格典雅庄重`;
async function callDeepseekAPI(messages) {
const apiUrl = new URL('/v1/chat/completions', DEEPSEEK_BASE_URL);
const postData = JSON.stringify({
model: 'deepseek-chat',
messages: messages,
temperature: 0.7,
max_tokens: 800,
stream: false
});
const options = {
hostname: apiUrl.hostname,
port: apiUrl.port || 443,
path: apiUrl.pathname,
method: 'POST',
headers: {
'Content-Type': 'application/json',
'Authorization': `Bearer ${DEEPSEEK_API_KEY}`
}
};
// HTTPS请求处理
// ...
}
技术亮点
上下文记忆:支持多轮对话
知识库注入:系统提示词包含崖州专属知识
优雅降级:API 不可用时提供友好提示
流式响应(可选):打字机效果输出
4. 人物关系图谱


功能概述
使用 Canvas 2D 实现力导向图,可视化展示崖州历史人物之间的关系网络。
核心代码
// js/people-interactions.js - 关系图谱实现
const RelationGraph = {
canvas: null,
ctx: null,
nodes: [],
edges: [],
nodeData: [
{ id: 'hanyuan', name: '韩瑗', era: '唐', x: 0.2, y: 0.3, color: '#8B4513', size: 28 },
{ id: 'luduoxun', name: '卢多逊', era: '宋', x: 0.55, y: 0.25, color: '#D2691E', size: 28 },
{ id: 'zhaoding', name: '赵鼎', era: '宋', x: 0.7, y: 0.4, color: '#D2691E', size: 28 },
// ... 更多节点
],
edgeData: [
{ from: 'hanyuan', to: 'cuiyuanzong', label: '同为唐相贬崖州', strength: 0.8 },
{ from: 'luduoxun', to: 'zhaoding', label: '水南村文脉', strength: 0.8 },
// ... 更多边
],
animate() {
this.animationId = requestAnimationFrame(() => this.animate());
// 物理模拟:节点相互排斥、边有引力
this.nodes.forEach(node => {
// 计算受力
// ...
// 更新位置
node.px += node.vx;
node.py += node.vy;
});
// 绘制
this.render();
},
render() {
this.ctx.clearRect(0, 0, this.canvas.width, this.canvas.height);
// 绘制边
this.edges.forEach(edge => {
this.ctx.beginPath();
this.ctx.moveTo(edge.fromNode.px, edge.fromNode.py);
this.ctx.lineTo(edge.toNode.px, edge.toNode.py);
this.ctx.strokeStyle = 'rgba(139, 69, 19, 0.3)';
this.ctx.stroke();
});
// 绘制节点
this.nodes.forEach(node => {
this.ctx.beginPath();
this.ctx.arc(node.px, node.py, node.size, 0, Math.PI * 2);
this.ctx.fillStyle = node.color;
this.ctx.fill();
// 绘制文字
this.ctx.fillStyle = '#fff';
this.ctx.font = '14px Noto Sans SC';
this.ctx.textAlign = 'center';
this.ctx.fillText(node.name, node.px, node.py + 4);
});
}
}; 创新亮点
1. 纯原生技术栈,零第三方依赖
整个前端使用原生 HTML5 + CSS3 + JavaScript 实现,不依赖任何框架(React/Vue/Angular),保证了:
极致性能:无框架开销,加载速度快
高度可定制:完全控制每一行代码
易于维护:代码结构清晰,无版本冲突风险
教育意义:展示了现代 Web 技术的原生能力
2. 四层叙事结构,沉浸式文化体验
将抽象的文化概念转化为具象的四层递进体验,让用户从 "看建筑" 到 "悟精神",完成从物质到精神的升华。
3. AI+文化遗产,智能化知识服务
集成 DeepSeek API,让用户可以通过自然语言与历史对话,打破了传统展示方式的信息壁垒。
4. 3D数字化保护,文化遗产永存
通过高精度 3D 建模与 WebGL 渲染,让崖州古建筑可以被全世界的人 "触摸",即使实体建筑受损,数字化版本也能永久保存。
5. 多感官沉浸体验
视觉:古朴典雅的视觉设计,流畅的动画效果
听觉:定制的背景音乐,营造沉浸氛围
交互:丰富的触控 / 鼠标交互,主动探索而非被动接收
开发经验总结
1. 性能优化策略
2. 响应式设计实践
桌面优先:1200px+ 宽屏最佳体验
平板适配:768-1199px,三栏变上下堆叠
移动端:<768px,单列布局,环形图缩放
3. 团队协作经验
Git 工作流:主分支保护,Pull Request 代码审查
文档先行:PRD、技术架构文档先写再编码
模块化设计:各功能模块独立开发,降低耦合
定期同步:每日站会,每周迭代规划
竞争优势
1. 选题独特,文化价值高
崖州古城作为海南历史文化的代表,兼具海上丝绸之路、贬官文化、传统建筑等多重文化价值,选题具有独特性和稀缺性。
2. 技术深度与广度兼备
前端:原生 JS、Three.js、SVG、Canvas
后端:Node.js、API 设计
3D:建模、压缩、渲染
AI:大语言模型集成
部署:Docker、容器化
3. 交互设计出色,用户体验佳
丰富的交互形式(转盘、时间轴、粒子效果、3D 查看、AI 对话)让用户在探索过程中保持兴趣,体验流畅。
4. 内容翔实,资料权威
所有史实内容基于《崖州志》《琼台志》等权威史料,保证了内容的准确性和学术价值。
应用价值
1. 教育教学场景
高校建筑史、传统文化课程的教学辅助工具
中小学研学教育的数字科普资源
在线课程的互动演示材料
2. 展陈传播场景
博物馆、文旅场馆的数字展陈内容
崖州古城景区的导览系统
线上文博传播的数字化载体
3. 大众科普场景
面向公众的中华古建筑文化科普平台
提升文化自信的数字内容产品
短视频、公众号等新媒体的素材来源
团队协作
团队成员
协作工具
代码管理:GitHub
文档协作:WPS
设计工具:墨刀
通讯:微信 + 腾讯会议
结语
崖州古城的千年风骨,不仅存在于史书典籍中,更应该活在当代人的心中。通过这个项目,我们希望用数字技术为古老的建筑文化注入新的生命力,让更多人了解崖州、喜爱崖州。
千年崖城风骨,永续文脉传承

相关链接
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