CN105741349A - 一种三维虚拟仿真中复杂三维模型的加载方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例提供了一种三维虚拟仿真中复杂三维模型的加载方法及装置，其中，该方法包括：将待加载的三维模型划分为多个三维模型块；为每个三维模型块设置一个触发区；确定视点位置当前所处的触发区，将所述视点位置当前所处的触发区对应的三维模型块加载到三维虚拟仿真程序中。该方案避免了由于用户在模型中的每一次视角移动都需要再重新加载模型，导致的客户端不断地去服务端加载资源的问题，从而降低了对网络传输的要求。

Description

一种三维虚拟仿真中复杂三维模型的加载方法及装置
技术领域
本发明涉及三维虚拟仿真技术领域，特别涉及一种三维虚拟仿真中复杂三维模型的加载方法及装置。
背景技术
虚拟仿真技术通过三维技术为用户创造一个三维仿真环境，用户通过电脑在三维仿真环境中进行漫游，查看。对于虚拟仿真程序中模型的加载，当前有两种技术，第一种为一次性加载的方式，即一次性将模型加载到内存中；另外一种为实时加载模型的方式，即根据用户在模型中的视点，实时加载用户当前所能看到的模型。
通过一次性加载的方式是逻辑比较简单，相对容易实现，对于小模型也可以正常加载，但是当需要查看大且复杂的模型时，比如一整个片区或者城市，个人电脑的硬件就会非常不流畅。
通过实时加载模型的方式，可以降低三维模型对内存资源的消耗，但是用户在模型中的每一次视角移动，都需要再重新加载模型，使得客户端不断地去服务端加载资源，又加大了网络传输的压力。
发明内容
本发明实施例提供了一种三维虚拟仿真中复杂三维模型的加载方法，以解决现有技术中由于客户端不断地去服务端加载资源，加大了网络传输压力的技术问题。该方法包括：将待加载的三维模型划分为多个三维模型块；为每个三维模型块设置一个触发区，三维模型块处于自身对应的触发区内；确定视点位置当前所处的触发区，将所述视点位置当前所处的触发区对应的三维模型块加载到三维虚拟仿真程序中。
在一个实施例中，还包括：在三维虚拟仿真程序中，卸载除了所述视点位置当前所处的触发区之外的其他触发区对应的三维模型块。
在一个实施例中，将待加载的三维模型划分为多个三维模型块，包括：按照空间划分对所述待加载的三维模型对应的空间建立多个模型查看目录，每个模型查看目录为一个三维模型块。
在一个实施例中，将待加载的三维模型划分为多个三维模型块，包括：按照运行的系统功能划分对所述待加载的三维模型建立多个模型查看目录，每个模型查看目录为一个三维模型块。
在一个实施例中，每个触发区的尺寸大于自身对应的三维模型块的尺寸。
本发明实施例还提供了一种三维虚拟仿真中复杂三维模型的加载装置，以解决现有技术中由于客户端不断地去服务端加载资源，加大了网络传输压力的技术问题。该装置包括：划分模块，用于将待加载的三维模型划分为多个三维模型块；设置模块，用于为每个三维模型块设置一个触发区，三维模型块处于自身对应的触发区内；加载模块，用于确定视点位置当前所处的触发区，将所述视点位置当前所处的触发区对应的三维模型块加载到三维虚拟仿真程序中。
在一个实施例中，还包括：卸载模块，用于在三维虚拟仿真程序中，卸载除了所述视点位置当前所处的触发区之外的其他触发区对应的三维模型块。
在一个实施例中，所述划分模块，具体用于按照空间划分对所述待加载的三维模型对应的空间建立多个模型查看目录，每个模型查看目录为一个三维模型块。
在一个实施例中，所述划分模块，具体用于按照运行的系统功能划分对所述待加载的三维模型建立多个模型查看目录，每个模型查看目录为一个三维模型块。
在一个实施例中，每个触发区的尺寸大于自身对应的三维模型块的尺寸。
在本发明实施例中，通过将待加载的三维模型划分为多个三维模型块，并为每个三维模型块设置一个触发区，只加载视点位置当前所处的触发区对应的三维模型块加载到三维虚拟仿真程序中，不需要一次性把所有模型数据加载到系统中，在实现实时加载模型，有效降低对内存的占用的同时，即使视角移动，只要视点位置当前所处的触发区不变，则不需要新加载模型，避免了由于用户在模型中的每一次视角移动都需要再重新加载模型，导致的客户端不断地去服务端加载资源的问题，从而降低了对网络传输的要求。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明的限定。在附图中：
图1是本发明实施例提供的一种三维虚拟仿真中复杂三维模型的加载方法的流程图；
图2是本发明实施例提供的一种大三维模型示意图；
图3是本发明实施例提供的一种大三维模型分块示意图；
图4是本发明实施例提供的一种大三维模型的某一分块赋予触发区的示意图；
图5是本发明实施例提供的一种三维虚拟仿真中复杂三维模型的加载装置的结构框图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施方式和附图，对本发明做进一步详细说明。在此，本发明的示意性实施方式及其说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
在本发明实施例中，提供了一种三维虚拟仿真中复杂三维模型的加载方法，如图1所示，该方法包括：
步骤101：将待加载的三维模型划分为多个三维模型块；
步骤102：为每个三维模型块设置一个触发区，三维模型块处于自身对应的触发区内；
步骤103：确定视点位置当前所处的触发区，将所述视点位置当前所处的触发区对应的三维模型块加载到三维虚拟仿真程序中。
由图1所示的流程可知，在本发明实施例中，通过将待加载的三维模型划分为多个三维模型块，并为每个三维模型块设置一个触发区，只加载视点位置当前所处的触发区对应的三维模型块加载到三维虚拟仿真程序中，不需要一次性把所有模型数据加载到系统中，在实现实时加载模型，有效降低对内存的占用的同时，即使视角移动，只要视点位置当前所处的触发区不变，则不需要新加载模型，避免由于用户在模型中的每一次视角移动都需要再重新加载模型，导致的客户端不断地去服务端加载资源的问题，从而降低了对网络传输的要求。
具体实施时，上述触发区即是模型中的可视触发区，在三维场景中，可视触发区域是指在摄像机的视锥体范围内，即近裁面与远裁面之间的锥形空间区域；相反，则是不可见区域。场景的三维模型，可以通过摄像机的实时检测，将落入视锥体范围的模型对象进行加载并渲染出来；当用户切换视角时，摄像机的视锥体范围随之发生改变，将上一帧渲染出来的而不在当前视锥体范围内的模型对象进行剔除。应用程序通过实时加载和卸载模型对象，就能保证场景中总是显示可视触发区域的模型。
具体实施时，为了进一步降低内存占用，在本实施例中，还包括：在三维虚拟仿真程序中，卸载除了所述视点位置当前所处的触发区之外的其他触发区对应的三维模型块。具体的，将复杂的三维模型切割划分为三维模型块后导入到三维虚拟仿真程序中，并随后给每个三维模型块赋予一个触发区。三维虚拟仿真程序初始启动，根据视点位置所在的触发区加载触发区对应的三维模型分块，而不是把完整的三维模型一次性加载进程序中，例如，当视点位置移动，视点进入到一个触发区时，三维虚拟仿真程序自动加载这个视点位置当前所处的触发区对应的三维模型块的数据；当视点离开这个触发区进入到新的触发区时，系统将卸载这个触发区对应的三维模型块的数据，重新加载新的触发区对应的三维模型块的数据，即根据视点位置是否在触发区内去实时处理三维模型块的加载、卸载(视点进入到触发区时加载触发区内的三维模型块，视点离开触发区时卸载触发区内的三维模型块)，使得既能看到之前大三维模型一起加载进三维仿真程序中那样的视觉效果，内存占用又能大大降低，这样程序就能流畅的运行了。
具体实施时，将待加载的三维模型划分为多个三维模型块，包括：根据执行三维虚拟仿真的计算机的数据处理性能，确定将待加载的三维模型划分的三维模型块的数量。具体的，可以使用任意一款三维软件将如图2所示的待加载的三维模型划分为多个三维模型块，例如，可以如图3所示分成四个三维模型块，具体实施时，可以根据执行三维虚拟仿真的计算机的数据处理性能，确定将待加载的三维模型划分的三维模型块的数量，可增加或减少分块。
具体实施时，可以通过以下方式来进行模型划分，例如，将待加载的三维模型划分为多个三维模型块，包括：按照空间划分对所述待加载的三维模型对应的空间建立多个模型查看目录，每个模型查看目录为一个三维模型块。具体的，上述待加载的三维模型对应的空间以厂房的外墙为分界面，厂房内的所有物项(例如，建筑、结构、钢结构、设备、管道、暖通、电气等)均可以在一个模型查看目录下查看，即将厂房内的空间对应的三维模型划分为一个三维模型块；对于跨越厂房的管线以厂房外墙伸出200mm以内作为分界，厂区地下管网及构筑物再建立一个模型查看目录，即又划分出一个三维模型块。
或者，将待加载的三维模型划分为多个三维模型块，还可以包括：按照运行的系统功能划分对所述待加载的三维模型建立多个模型查看目录，每个模型查看目录为一个三维模型块。具体为：按PID图专业建立各自的总查看目录，在各自专业总目录下以电厂运行PID图(热机、化学等)的边界建立模型查看目录，运行PID图系统内的所以物项(例如，管道、设备、钢结构、阀门、仪表等)均可以在该模型查看目录下查看，以满足运行阶段对模型的查看需求，即将运行PID图系统对应的三维模型划分为一个三维模型块。
具体实施时，每个触发区的尺寸大于自身对应的三维模型块的尺寸。具体的，在将待加载的三维模型划分为多个三维模型块之后，如图4所示，为每个三维模型块赋予一个触发区(如图4中所示的虚线矩形)，可以根据执行三维虚拟仿真的计算机的数据处理性能，可放大或缩小触发区的尺寸，但触发区的长宽高都要大于自身对应三维模型块的长宽高。
基于同一发明构思，本发明实施例中还提供了一种三维虚拟仿真中复杂三维模型的加载装置，如下面的实施例所述。由于三维虚拟仿真中复杂三维模型的加载装置解决问题的原理与三维虚拟仿真中复杂三维模型的加载方法相似，因此三维虚拟仿真中复杂三维模型的加载装置的实施可以参见三维虚拟仿真中复杂三维模型的加载方法的实施，重复之处不再赘述。以下所使用的，术语“单元”或者“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现，但是硬件，或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。
图5是本发明实施例的三维虚拟仿真中复杂三维模型的加载装置的一种结构框图，如图5所示，包括：划分模块501、设置模块502和加载模块503，下面对该结构进行说明。
划分模块501，用于将待加载的三维模型划分为多个三维模型块；
设置模块502，与划分模块501连接，用于为每个三维模型块设置一个触发区，三维模型块处于自身对应的触发区内；
加载模块503，与设置模块502连接，用于确定视点位置当前所处的触发区，将所述视点位置当前所处的触发区对应的三维模型块加载到三维虚拟仿真程序中。
在一个实施例中，还包括：卸载模块，用于在三维虚拟仿真程序中，卸载除了所述视点位置当前所处的触发区之外的其他触发区对应的三维模型块。
在一个实施例中，所述划分模块，具体用于根据执行三维虚拟仿真的计算机的数据处理性能，确定将待加载的三维模型划分的三维模型块的数量。
在一个实施例中，所述划分模块，具体用于按照空间划分对所述待加载的三维模型对应的空间建立多个模型查看目录，每个模型查看目录为一个三维模型块。
在一个实施例中，所述划分模块，具体用于按照运行的系统功能划分对所述待加载的三维模型建立多个模型查看目录，每个模型查看目录为一个三维模型块。
在一个实施例中，每个触发区的尺寸大于自身对应的三维模型块的尺寸。
在本发明实施例中，通过将待加载的三维模型划分为多个三维模型块，并为每个三维模型块设置一个触发区，只加载视点位置当前所处的触发区对应的三维模型块加载到三维虚拟仿真程序中，不需要一次性把所有模型数据加载到系统中，在实现实时加载模型，有效降低对内存的占用的同时，即使视角移动，只要视点位置当前所处的触发区不变，则不需要新加载模型，避免由于用户在模型中的每一次视角移动都需要再重新加载模型，导致的客户端不断地去服务端加载资源的问题，从而降低了对网络传输的要求。
显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明实施例的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明实施例不限制于任何特定的硬件和软件结合。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明实施例可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种三维虚拟仿真中复杂三维模型的加载方法，其特征在于，包括：
将待加载的三维模型划分为多个三维模型块；
为每个三维模型块设置一个触发区，三维模型块处于自身对应的触发区内；
确定视点位置当前所处的触发区，将所述视点位置当前所处的触发区对应的三维模型块加载到三维虚拟仿真程序中。
2.如权利要求1所述的三维虚拟仿真中复杂三维模型的加载方法，其特征在于，还包括：
在三维虚拟仿真程序中，卸载除了所述视点位置当前所处的触发区之外的其他触发区对应的三维模型块。
3.如权利要求1或2所述的三维虚拟仿真中复杂三维模型的加载方法，其特征在于，将待加载的三维模型划分为多个三维模型块，包括：
按照空间划分对所述待加载的三维模型对应的空间建立多个模型查看目录，每个模型查看目录为一个三维模型块。
4.如权利要求1或2所述的三维虚拟仿真中复杂三维模型的加载方法，其特征在于，将待加载的三维模型划分为多个三维模型块，包括：
按照运行的系统功能划分对所述待加载的三维模型建立多个模型查看目录，每个模型查看目录为一个三维模型块。
5.如权利要求1或2所述的三维虚拟仿真中复杂三维模型的加载方法，其特征在于，每个触发区的尺寸大于自身对应的三维模型块的尺寸。
6.一种三维虚拟仿真中复杂三维模型的加载装置，其特征在于，包括：
划分模块，用于将待加载的三维模型划分为多个三维模型块；
设置模块，用于为每个三维模型块设置一个触发区，三维模型块处于自身对应的触发区内；
加载模块，用于确定视点位置当前所处的触发区，将所述视点位置当前所处的触发区对应的三维模型块加载到三维虚拟仿真程序中。
7.如权利要求6所述的三维虚拟仿真中复杂三维模型的加载装置，其特征在于，还包括：
卸载模块，用于在三维虚拟仿真程序中，卸载除了所述视点位置当前所处的触发区之外的其他触发区对应的三维模型块。
8.如权利要求6或7所述的三维虚拟仿真中复杂三维模型的加载装置，其特征在于，所述划分模块，具体用于按照空间划分对所述待加载的三维模型对应的空间建立多个模型查看目录，每个模型查看目录为一个三维模型块。
9.如权利要求6或7所述的三维虚拟仿真中复杂三维模型的加载装置，其特征在于，所述划分模块，具体用于按照运行的系统功能划分对所述待加载的三维模型建立多个模型查看目录，每个模型查看目录为一个三维模型块。
10.如权利要求6或7所述的三维虚拟仿真中复杂三维模型的加载装置，其特征在于，每个触发区的尺寸大于自身对应的三维模型块的尺寸。
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