CN104951526A - 一种三维模型管理系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种三维模型管理系统，包括客户端和与客户端连接的数据库服务器端；所述数据库服务器端包含数据库和模型查询检索转换服务；数据库存储各种三维模型及模型数据的空间信息和属性信息，所述模型查询检索转换服务将客户端和数据库服务器端连接起来，接受客户端的请求，从数据库里查询检索出模型数据，经过转换提供给客户端显示和使用；客户端中含有用户界面,该界面包括数字地球和三维建筑图形；客户端运行时向模型查询检索转换服务发送请求，根据不同请求内容，获得不同类别、不同精细程度或不同时间点的模型，并将模型批量加载显示，并提取和分发给用户。本发明能快速获取三维模型数据，且能实现海量三维模型的存储和管理。

Description

一种三维模型管理系统
技术领域
本发明涉及三维模型技术领域，特别涉及一种三维模型管理系统。
背景技术
随着工业化、城市化的加速发展，城市信息的滞后性成为当今发展迫切需要解决的一个问题，如何快速、有效、低廉的获取城市建筑物信息建立数字城市是当今城市管理者们普遍关心的一个问题。此外，在进行城镇村土地集约节约利用评价时，建筑物信息获取也是一个非常重要的方面，快速获取城市建筑物信息对于城镇村土地集约节约评价也是至关重要的一项技术支撑。
现有技术中公开了一种“快速获取三维建筑信息的方法及系统”，见公开号为：102708587A，公开日为：2012-10-03的中国专利，该系统包括坐标系统转换模块、数据分类功能、插值模块、叠加分析模块、计算模块以及三维显示模块。所述的坐标系统转换模块，将激光点云数据和数字线划图数据转化为统一的坐标系统框架下；所述数据分类模块，是以所述临界高程值作为标准将点图层根据其高程属性值分为大于所述临界高程值的点图层和小于所述临界高程值的点图层，分别生成建筑物上的点图层和地面点图层；所述插值模块，将所述地面点图层采用克里金插值进行空间插值，生成所述数字地面模型，得到地形的连续变化取值范围；所述叠加模块，将所述数字线划图数据与经过所述数字地面模型筛选过的建筑物上的点图层进行叠加分析；所述计算模块，是根据所述数字线划图数据中建筑物轮廓内的点数据的高程值，采取求和取平均值计算平均高度作为属性值赋给建筑物；所述显示模块，以所述数字地面模型作为基础高程，采用所述数字线划图数据中建筑物的高度属性建立并显示所述数字线划图数据内所有建筑物的三维模型。该发明实现了获取三维建筑信息的快速性、高效性和低价性。本专利申请文件的技术方案与该发明的方案并不相同。
发明内容
本发明要解决的技术问题，在于提供一种三维模型管理系统，能快速获取三维模型数据，且能实现海量三维模型的存储和管理。
本发明的问题是这样实现的：一种三维模型管理系统，包括客户端和与客户端连接的数据库服务器端；所述数据库服务器端包含数据库和模型查询检索转换服务；数据库存储各种三维模型及模型数据的空间信息和属性信息，其中，模型数据是分块进行存储，用时间戳表示不同时间点存储的三维模型；所述模型查询检索转换服务将客户端和数据库服务器端连接起来，接受客户端的请求，从数据库里查询检索出模型数据，经过转换提供给客户端显示和使用；客户端中含有用户界面,该界面包括数字地球和三维建筑图形；客户端运行时向模型查询检索转换服务发送请求，根据不同请求内容，获得不同类别、不同精细程度或不同时间点的模型，并将模型批量加载显示，并提取和分发给用户。
进一步地，所述空间信息包括：几何信息、X坐标、Y坐标或者高度；所述属性信息包括：模型编码、所在城市、所在区、所在县、所在乡镇、地方名称、模型文件名、模型文件类型、精细程度、模型旋转角度、模型前后倾斜角度、模型左右倾斜角度、高程类型、或者创建时间。
进一步地，所述不同类别模型包括：地形模型和要素模型；所述要素模型又分为：建筑要素类模型、交通要素类模型、水系素类模型、植被素类模型、场地素类模型、或者管线及地下空间设施素类模型。
进一步地，所述模型查询检索转换服务实现的方式具体为：模型查询检索转换服务接受来自客户端的模型请求，根据请求的参数，从数据库中查找对应的分块模型数据，转换成客户端能接受的模型格式，返回给客户端；模型查询检索转换服务能接受的请求包括历史模型和现势模型；其中历史模型的请求格式为：路径+请求的模型子库代码+历史模型码+模型类型码+模型编码+模型历史时间戳+模型文件名；现势模型的请求格式为：路径+请求的模型子库代码+现势模型码+模型类型码+模型编码+模型历史时间戳+模型文件名；数据库服务器端截获模型的请求，并将请求参数解析出来以后，需要将查询到的模型数据返回给客户端。
进一步地，所述管理系统中模型数据是以批量转换入库；该批量转换入库具体为：将模型的几何信息和属性信息存储在一shape文件中，模型数据，系统的主文件和LOD文件存储在对应的文件夹下，通过模型文件名称关联，数据转换入库时，逐条读取模型的几何信息和属性信息，写入到数据库中，读取对应的模型文件数据，分块写入到数据库，并通过模型的唯一编码建立模型的文件数据和模型的属性信息和几何信息之间的关联。
进一步地，所述三维模型管理系统能按行政区划范围或多边形范围对数据库里的模型进行更新，并将旧的模型用时间戳标记为历史模型；能实现模型的查询检索和加载显示，同时能浏览不同时间点的模型，显示一个地区三维模型随着时间推移的情况。
进一步地，浏览模型能进行现势模型浏览和历史模型浏览；所述现势模型浏览：将现势模型加载到三维场景中浏览，包括整层加载，属性和空间范围查询结果加载；历史模型浏览：选择多边形范围或是指定行政区划范围，查询该范围的模型的所有时间点，选择不同的时间点，将该时间点的历史模型加载到三维场景中浏览。
进一步地，数据提取具体为：提取模型的属性数据、几何数据和模型数据；提取的属性和几何信息以shape文件格式存储，模型数据保存到该shape文件夹下，并以模型名称与其属性数据关联；提取的条件包括属性条件和空间范围条件。
本发明的优点在于：本发明的三维模型管理系统，包括客户端和与客户端连接的数据库服务器端；所述数据库服务器端包含数据库和模型查询检索转换服务；数据库存储各种三维模型及模型数据的空间信息和属性信息，其中，模型数据是分块进行存储，用时间戳表示不同时间点存储的三维模型；所述模型查询检索转换服务将客户端和数据库服务器端连接起来，接受客户端的请求，从数据库里查询检索出模型数据，经过转换提供给客户端显示和使用；本发明能快速获取三维模型数据，且能实现海量三维模型的存储和管理。
附图说明
图1是本发明的系统框架图。
具体实施方式
请参阅图1所示，本发明的一种三维模型管理系统，包括客户端和与客户端连接的数据库服务器端；所述数据库服务器端包含数据库和模型查询检索转换服务；数据库存储各种三维模型及模型数据的空间信息和属性信息，其中，模型数据是分块进行存储，用时间戳表示不同时间点存储的三维模型；所述模型查询检索转换服务将客户端和数据库服务器端连接起来，接受客户端的请求，从数据库里查询检索出模型数据，经过转换提供给客户端显示和使用；客户端中含有用户界面,该界面包括数字地球和三维建筑图形；客户端运行时向模型查询检索转换服务发送请求，根据不同请求内容，获得不同类别、不同精细程度或不同时间点的模型，并将模型批量加载显示，并提取和分发给用户。其中，所述空间信息包括：几何信息(几何信息是指一个物体在三维欧氏空间中的位置信息。它们反映物体的大小和位置，例如顶点的坐标值、曲面数学表达式中的具体系数等。)、X坐标、Y坐标或者高度；所述属性信息包括：模型编码、所在城市、所在区、所在县、所在乡镇、地方名称、模型文件名、模型文件类型、精细程度(该精细程度包括：具体的模型和大体的模型。)、模型旋转角度、模型前后倾斜角度、模型左右倾斜角度、高程类型、或者创建时间。
提取模型的属性数据、几何数据和模型数据；提取的属性和几何信息以shape文件格式存储，模型数据保存到该shape文件夹下，并以模型名称与其属性数据关联；提取的条件包括属性条件和空间范围条件。
所述不同类别模型包括：地形模型和要素模型；所述要素模型又分为：建筑要素类模型、交通要素类模型、水系素类模型、植被素类模型、场地素类模型、或者管线及地下空间设施素类模型。
另外，所述模型查询检索转换服务实现的方式具体为：模型查询检索转换服务接受来自客户端的模型请求，根据请求的参数，从数据库中查找对应的分块模型数据，转换成客户端能接受的模型格式，返回给客户端；模型查询检索转换服务能接受的请求包括历史模型和现势模型；其中历史模型的请求格式为：路径+请求的模型子库代码+历史模型码+模型类型码+模型编码+模型历史时间戳+模型文件名；如：http://10.35.0.39/ModelServer/Models/3505/H/JZ/35050200302JZ00012/20130701080356/2011010306.XPL2；
现势模型的请求格式为：路径+请求的模型子库代码+现势模型码+模型类型码+模型编码+模型历史时间戳+模型文件名；如：http://10.35.0.39/ModelServer/Models/3505/C/JZ/35050200302JZ00012/2011010306.XPL2；其中，http://10.35.0.39/ModelServer/Models是路经；3505表示请求的模型子库代码(行政区划)，H(C)表示历史(现势)模型，JZ表示模型的类型(建筑)，35050200302JZ00012表示模型的编码，20130701080356表示模型的历史时间戳(仅针对历史模型设置此参数)，2011010306.XPL2为模型文件名。数据库服务器端截获模型的请求，并将请求参数解析出来以后，需要将查询到的模型数据返回给客户端。
这里值得说明的是：所述管理系统中模型数据是以批量转换入库；该批量转换入库具体为：将模型的几何信息和属性信息存储在一shape文件(一种GIS文件格式)中，模型数据，系统的主文件和LOD文件存储在对应的文件夹下，通过模型文件名称关联，数据转换入库时，逐条读取模型的几何信息和属性信息，写入到数据库中，读取对应的模型文件数据，分块写入到数据库，并通过模型的唯一编码建立模型的文件数据和模型的属性信息和几何信息之间的关联。
所述三维模型管理系统能按行政区划范围或多边形范围对数据库里的模型进行更新，并将旧的模型用时间戳标记为历史模型；能实现模型的查询检索和加载显示，同时能浏览不同时间点的模型，显示一个地区三维模型随着时间推移的情况。浏览模型能进行现势模型浏览和历史模型浏览；所述现势模型浏览：将现势模型加载到三维场景中浏览，包括整层加载，属性和空间范围查询结果加载；历史模型浏览：选择多边形范围或是指定行政区划范围，查询该范围的模型的所有时间点，选择不同的时间点，将该时间点的历史模型加载到三维场景中浏览。
本发明系统还有以下一些功能：
1)模型数据库结构管理：
对整个数据库的结构进行管理。数据库结构以目录树的方式显示，不同的数据库对象包括数据库目录，数据库，模型表，模型元数据表等，分别用不同的树节点表示。
模型数据库结构管理的功能有：
数据库目录管理：包括数据库目录的创建、删除，数据库目录标题修改等。
数据库管理：包括创建数据库、删除数据库、更新数据库的标题、描述等信息。
数据库存储对象管理：模型数据库的存储对象有原模型数据表，成果模型数据表，历史模型数据表，模型元数据表等，存储对象管理操作包括对象的初始化批量创建、删除等功能。
2)模型数据建库：
模型入库：按类别将模型的属性数据和模型数据批量导入到数据库中。
模型替换与更新：批量将新的模型导入到数据库中，在更新的同时，可将原有的模型转入到历史模型库中。更新的范围包括行政区划范围(市、县、乡镇等)和指定的多边形范围两种。
模型编辑：编辑模型的属性、模型的空间位置。
批量模型删除：批量删除模型的属性和对应的模型数据，删除的模型可以转入到历史模型库中。
3)模型数据查询
属性条件查询：根据模型类别、行政区划范围、模型名称等条件组合查询满足查询条件的模型，以列表的方式显示，并可以加载到三维地图中浏览。
空间范围查询：在地图上选择坐标范围，查询落在该坐标范围内的模型，以列表的方式显示，并可以加载到三维地图中浏览。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (8)

1.一种三维模型管理系统，其特征在于：包括客户端和与客户端连接的数据库服务器端；所述数据库服务器端包含数据库和模型查询检索转换服务；数据库存储各种三维模型及模型数据的空间信息和属性信息，其中，模型数据是分块进行存储，用时间戳表示不同时间点存储的三维模型；所述模型查询检索转换服务将客户端和数据库服务器端连接起来，接受客户端的请求，从数据库里查询检索出模型数据，经过转换提供给客户端显示和使用；客户端中含有用户界面,该界面包括数字地球和三维建筑图形；客户端运行时向模型查询检索转换服务发送请求，根据不同请求内容，获得不同类别、不同精细程度或不同时间点的模型，并将模型批量加载显示，并提取和分发给用户。
2.根据权利要求1所述的一种三维模型管理系统，其特征在于：所述空间信息包括：几何信息、X坐标、Y坐标或者高度；所述属性信息包括：模型编码、所在城市、所在区、所在县、所在乡镇、地方名称、模型文件名、模型文件类型、精细程度、模型旋转角度、模型前后倾斜角度、模型左右倾斜角度、高程类型、或者创建时间。
3.根据权利要求2所述的一种三维模型管理系统，其特征在于：所述不同类别模型包括：地形模型和要素模型；所述要素模型又分为：建筑要素类模型、交通要素类模型、水系素类模型、植被素类模型、场地素类模型、或者管线及地下空间设施素类模型。
4.根据权利要求1所述的一种三维模型管理系统，其特征在于：所述模型查询检索转换服务实现的方式具体为：模型查询检索转换服务接受来自客户端的模型请求，根据请求的参数，从数据库中查找对应的分块模型数据，转换成客户端能接受的模型格式，返回给客户端；模型查询检索转换服务能接受的请求包括历史模型和现势模型；其中历史模型的请求格式为：路径+请求的模型子库代码+历史模型码+模型类型码+模型编码+模型历史时间戳+模型文件名；现势模型的请求格式为：路径+请求的模型子库代码+现势模型码+模型类型码+模型编码+模型历史时间戳+模型文件名；数据库服务器端截获模型的请求，并将请求参数解析出来以后，需要将查询到的模型数据返回给客户端。
5.根据权利要求1所述的一种三维模型管理系统，其特征在于：所述管理系统中模型数据是以批量转换入库；该批量转换入库具体为：将模型的几何信息和属性信息存储在一shape文件中，模型数据，系统的主文件和LOD文件存储在对应的文件夹下，通过模型文件名称关联，数据转换入库时，逐条读取模型的几何信息和属性信息，写入到数据库中，读取对应的模型文件数据，分块写入到数据库，并通过模型的唯一编码建立模型的文件数据和模型的属性信息和几何信息之间的关联。
6.根据权利要求4所述的一种三维模型管理系统，其特征在于：所述三维模型管理系统能按行政区划范围或多边形范围对数据库里的模型进行更新，并将旧的模型用时间戳标记为历史模型；能实现模型的查询检索和加载显示，同时能浏览不同时间点的模型，显示一个地区三维模型随着时间推移的情况。
7.根据权利要求6所述的一种三维模型管理系统，其特征在于：浏览模型能进行现势模型浏览和历史模型浏览；所述现势模型浏览：将现势模型加载到三维场景中浏览，包括整层加载，属性和空间范围查询结果加载；历史模型浏览：选择多边形范围或是指定行政区划范围，查询该范围的模型的所有时间点，选择不同的时间点，将该时间点的历史模型加载到三维场景中浏览。
8.根据权利要求1所述的一种三维模型管理系统，其特征在于：数据提取具体为：提取模型的属性数据、几何数据和模型数据；提取的属性和几何信息以shape文件格式存储，模型数据保存到该shape文件夹下，并以模型名称与其属性数据关联；提取的条件包括属性条件和空间范围条件。
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PB01 Publication
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SE01 Entry into force of request for substantive examination
CB03 Change of inventor or designer information

Inventor after: Yuan Cunzhong

Inventor after: Zhang Yi

Inventor after: Yu Liyu

Inventor after: Huang Menglong

Inventor after: Wu Fei

Inventor after: Deng Shudan

Inventor after: Gong Zhifan

Inventor after: Wang Weifan

Inventor after: Gao Fei

Inventor after: Xu Huiyi

Inventor before: Huang Menglong

Inventor before: Wu Fei

Inventor before: Deng Shudan

Inventor before: Gong Zhifan

Inventor before: Wang Weifan

Inventor before: Gao Fei

Inventor before: Xu Huiyi

Inventor before: Zhang Yi

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GR01 Patent grant
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