CN107170024A - 一种基于vr环境二维视图生成方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于VR环境二维视图生成方法及系统，包括提取VR环境中待转换三维模型轮廓线上的三维坐标点，将所述三维坐标点映射到待生成二维视图所在的平面，生成二维坐标点；根据所述三维坐标点之间的连接关系，采用直线段连接所述二维坐标点生成点阵图；从所述点阵图中提取几何特征线，根据所述几何特征线生成二维建模软件可识别文件；将所述可识别文件导入所述二维建模软件生成二维视图。本发明的有益效果是：基于VR环境中物体的三维模型数据，直接将VR环境中的三维模型转换生成二维视图，在转换时，能够有效结合VR环境中的其它模拟场景，将三维模型向任一所需视角方向转换生成二维视图。
Description
技术领域
本发明涉及VR(虚拟现实)技术领域，特别涉及一种基于VR环境二维视图生成方法及系统。
背景技术
在房屋的装修过程中，通常设计师会在开工前提供设计效果图；随着VR技术的发展，可将房屋设计进行三维建模，提供具有交互功能的VR环境设计效果图，用户不仅可以获取良好的真实性视觉感受，而且可以根据自己的喜好对VR环境设计效果图中的物件进行重新摆设，改变设计；但是，一旦用户对VR环境设计效果图中的物件进行重新摆设后，原有的供装修工使用的二维视图将不可使用，需生成重新摆设后的二维视图。
发明内容
本发明目的是提供一种基于VR环境二维视图生成方法及系统，其直接将VR环境中的三维模型转换生成二维视图。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：
一种基于VR环境二维视图生成方法，包括如下步骤：
步骤1，提取VR环境中待转换三维模型轮廓线上的三维坐标点，将所述三维坐标点映射到待生成二维视图所在的平面，生成二维坐标点；
步骤2，根据所述三维坐标点之间的连接关系，采用直线段连接所述二维坐标点生成点阵图；
步骤3，从所述点阵图中提取几何特征线，根据所述几何特征线生成二维建模软件可识别文件；
步骤4，将所述可识别文件导入所述二维建模软件生成二维视图。
本发明的有益效果是：基于VR环境中物体的三维模型数据，直接将VR环境中的三维模型转换生成二维视图，在转换时，能够有效结合VR环境中的其它模拟场景，将三维模型向任一所需视角方向转换生成二维视图。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
进一步，所述步骤1包括如下步骤：
步骤11，选取待生成二维视图所在的平面为X＝0平面、Y＝0平面或Z＝0平面；
步骤12，在VR环境中旋转和/或平移待转换三维模型，使所述待转换三维模型转换所述待生成二维视图的视角方向垂直于所述平面；
步骤13，提取VR环境中待转换三维模型轮廓线上的三维坐标点，保留所述三维坐标点坐标中与所述平面对应的两个坐标维度，剔除另一个坐标维度，生成所述二维坐标点的坐标。
采用上述进一步方案的有益效果是：预先选定待生成二维视图所在的平面，旋转和/或平移待转换三维模型，实现将待转换三维模型向任一所需视角方向转换生成二维视图；且采用X＝0平面、Y＝0平面或Z＝0平面作为待生成二维视图所在的平面，便于将待转换三维模型轮廓线上的三维坐标点的坐标转换为待生成二维视图所在的平面的二维坐标点的坐标。
进一步，所述步骤2还包括如下步骤；
步骤a，判断所述点阵图中是否存在依次具有连接关系且共线的二维坐标点组成的二维坐标点组，是，则去除位于所述二维坐标点组内部的二维坐标点，并采用直线段直接连接位于所述二维坐标点组两端的二维坐标点；否，则执行步骤b；
步骤b，判断所述点阵图中是否存在重合的直线段组成的直线段组，是，则去除位于所述直线段组内部的二维坐标点，并采用直线段直接连接位于所述直线段组两端的二维坐标点；否，则执行步骤3。
采用上述进一步方案的有益效果是：简化点阵图，去除非必要的二维坐标点，利于后续几何特征线的提取及表征。
进一步，所述步骤3包括如下步骤：
步骤31，从所述点阵图中提取几何特征线，所述几何特征线包括直线段、弧线段和/或圆；
步骤32，用位于所述直线段两端的二维坐标点的坐标表征所述直线段；根据位于所述弧线段的二维坐标点生成所述弧线段的第一圆心坐标、第一半径及起点和终点坐标，并用所述第一圆心坐标、第一半径及起点和终点坐标表征所述弧线段；根据位于所述圆的二维坐标点生成所述圆的第二圆心坐标及第二半径，并用所述第二圆心坐标及第二半径表征所述圆；生成dxf格式的二维建模软件可识别文件。
采用上述进一步方案的有益效果是：dxf格式的二维建模软件可识别文件，能够适用于大部分二维建模软件，兼容性强，且可直接对文件进行编辑修改，利于二维视图的生成。
进一步，所述步骤4具体为将所述dxf格式的二维建模软件可识别文件导入autoCAD二维建模软件中，生成二维视图。
采用上述进一步方案的有益效果是：可在autoCAD二维建模软件中直接对生成的二维视图进行修改。
本发明的另一技术方案如下：
一种基于VR环境二维视图生成系统，包括映射模块、点阵图生成模块、文件生成模块和文件导入模块；
所述映射模块，其用于提取VR环境中待转换三维模型轮廓线上的三维坐标点，将所述三维坐标点映射到待生成二维视图所在的平面，生成二维坐标点；
所述点阵图生成模块，其用于根据所述三维坐标点之间的连接关系，采用直线段连接所述二维坐标点生成点阵图；
所述文件生成模块，其用于从所述点阵图中提取几何特征线，根据所述几何特征线生成二维建模软件可识别文件；
所述文件导入模块，其用于将所述可识别文件导入所述二维建模软件生成二维视图。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
进一步，所述映射模块包括映射平面选取单元、三维模型移动单元和二维坐标点生成单元；
所述映射平面选取单元，其用于选取待生成二维视图所在的平面为X＝0平面、Y＝0平面或Z＝0平面；
所述三维模型移动单元，其用于在VR环境中旋转和/或平移待转换三维模型，使所述待转换三维模型转换所述待生成二维视图的视角方向垂直于所述平面；
所述二维坐标点生成单元，其用于提取VR环境中待转换三维模型轮廓线上的三维坐标点，保留所述三维坐标点坐标中与所述平面对应的两个坐标维度，剔除另一个坐标维度，生成所述二维坐标点的坐标。
进一步，所述点阵图生成模块包括初步生成单元、第一优化单元和第二优化单元；
所述初步生成单元，其用于根据所述三维坐标点之间的连接关系，采用直线段连接所述二维坐标点生成点阵图；
所述第一优化单元，其用于判断所述点阵图中是否存在依次具有连接关系且共线的二维坐标点组成的二维坐标点组，是，则去除位于所述二维坐标点组内部的二维坐标点，并采用直线段直接连接位于所述二维坐标点组两端的二维坐标点；否，则驱动第二优化单元工作；
所述第二优化单元，其用于判断所述点阵图中是否存在重合的直线段组成的直线段组，是，则去除位于所述直线段组内部的二维坐标点，并采用直线段直接连接位于所述直线段组两端的二维坐标点；否，则驱动文件生成单元工作。
进一步，所述文件生成模块包括几何特征线提取单元和dxf格式文件生成单元；
所述几何特征线提取单元，其用于从所述点阵图中提取几何特征线，所述几何特征线包括直线段、弧线段和/或圆；
所述dxf格式文件生成单元，其用于用位于所述直线段两端的二维坐标点的坐标表征所述直线段；根据位于所述弧线段的二维坐标点生成所述弧线段的第一圆心坐标、第一半径及起点和终点坐标，并用所述第一圆心坐标、第一半径及起点和终点坐标表征所述弧线段；根据位于所述圆的二维坐标点生成所述圆的第二圆心坐标及第二半径，并用所述第二圆心坐标及第二半径表征所述圆；生成dxf格式的二维建模软件可识别文件。
进一步，所述文件导入模块具体用于将所述dxf格式的二维建模软件可识别文件导入autoCAD二维建模软件中，生成二维视图。
附图说明
图1为本发明一种基于VR环境二维视图生成方法的方法流程图；
图2为本发明一种基于VR环境二维视图生成方法中二维坐标点组示意图；
图3为本发明一种基于VR环境二维视图生成方法中图2所示二维坐标点组优化后示意图；
图4为本发明一种基于VR环境二维视图生成方法中直线段组示意图；
图5为本发明一种基于VR环境二维视图生成方法中图4所示直线段组优化后示意图；
图6为本发明一种基于VR环境二维视图生成系统的系统原理框图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
如图1所示，本发明实施例1所述一种基于VR环境二维视图生成方法，包括如下步骤：
步骤1，提取VR环境中待转换三维模型轮廓线上的三维坐标点，将所述三维坐标点映射到待生成二维视图所在的平面，生成二维坐标点；
步骤2，根据所述三维坐标点之间的连接关系，采用直线段连接所述二维坐标点生成点阵图；
步骤3，从所述点阵图中提取几何特征线，根据所述几何特征线生成二维建模软件可识别文件；
步骤4，将所述可识别文件导入所述二维建模软件生成二维视图。
本发明实施例2所述一种基于VR环境二维视图生成方法，在实施例1的基础上，所述步骤1包括如下步骤：
步骤11，选取待生成二维视图所在的平面为X＝0平面、Y＝0平面或Z＝0平面；
步骤12，在VR环境中旋转和/或平移待转换三维模型，使所述待转换三维模型转换所述待生成二维视图的视角方向垂直于所述平面；
步骤13，提取VR环境中待转换三维模型轮廓线上的三维坐标点，保留所述三维坐标点坐标中与所述平面对应的两个坐标维度，剔除另一个坐标维度，生成所述二维坐标点的坐标。
本发明实施例3所述一种基于VR环境二维视图生成方法，在实施例1或2的基础上，所述步骤2还包括如下步骤；
步骤a，判断所述点阵图中是否存在依次具有连接关系且共线的二维坐标点组成的二维坐标点组，如图2所示；是，则去除位于所述二维坐标点组内部的二维坐标点，并采用直线段直接连接位于所述二维坐标点组两端的二维坐标点，如图3所示；否，则执行步骤b；
步骤b，判断所述点阵图中是否存在重合的直线段组成的直线段组，如图4a,4b所示，图中两个实心的二维坐标点之间的连线表示一个直线段，两个空心的二维坐标点之间的连线表示一个直线段；是，则去除位于所述直线段组内部的二维坐标点，并采用直线段直接连接位于所述直线段组两端的二维坐标点，图4a,4b中的直线段组经此操作后，分别如图5a,5b所示；否，则执行步骤3。
二维坐标点组和直线段组实际上分别表示的是一个直线段，仅需采用位于其两端的二维坐标点即可表征此直线段，去除其内部的二维坐标点，能够有效简化点阵图，利于后续几何特征线的提取及表征。
本发明实施例4所述一种基于VR环境二维视图生成方法，在实施1至3任一实施例的基础上，所述步骤3包括如下步骤：
步骤31，从所述点阵图中提取几何特征线，所述几何特征线包括直线段、弧线段和/或圆；
步骤32，用位于所述直线段两端的二维坐标点的坐标表征所述直线段；根据位于所述弧线段的二维坐标点生成所述弧线段的第一圆心坐标、第一半径及起点和终点坐标，并用所述第一圆心坐标、第一半径及起点和终点坐标表征所述弧线段；根据位于所述圆的二维坐标点生成所述圆的第二圆心坐标及第二半径，并用所述第二圆心坐标及第二半径表征所述圆；生成dxf格式的二维建模软件可识别文件。
本发明实施例5所述一种基于VR环境二维视图生成方法，在实施例4的基础上，所述步骤4具体为将所述dxf格式的二维建模软件可识别文件导入autoCAD二维建模软件中，生成二维视图。
如图6所示，本发明实施例6所述一种基于VR环境二维视图生成系统，包括映射模块、点阵图生成模块、文件生成模块和文件导入模块；
所述映射模块，其用于提取VR环境中待转换三维模型轮廓线上的三维坐标点，将所述三维坐标点映射到待生成二维视图所在的平面，生成二维坐标点；
所述点阵图生成模块，其用于根据所述三维坐标点之间的连接关系，采用直线段连接所述二维坐标点生成点阵图；
所述文件生成模块，其用于从所述点阵图中提取几何特征线，根据所述几何特征线生成二维建模软件可识别文件；
所述文件导入模块，其用于将所述可识别文件导入所述二维建模软件生成二维视图。
本发明实施例7所述一种基于VR环境二维视图生成系统，在实施例6的基础上，所述映射模块包括映射平面选取单元、三维模型移动单元和二维坐标点生成单元；
所述映射平面选取单元，其用于选取待生成二维视图所在的平面为X＝0平面、Y＝0平面或Z＝0平面；
所述三维模型移动单元，其用于在VR环境中旋转和/或平移待转换三维模型，使所述待转换三维模型转换所述待生成二维视图的视角方向垂直于所述平面；
所述二维坐标点生成单元，其用于提取VR环境中待转换三维模型轮廓线上的三维坐标点，保留所述三维坐标点坐标中与所述平面对应的两个坐标维度，剔除另一个坐标维度，生成所述二维坐标点的坐标。
本发明实施例8所述一种基于VR环境二维视图生成系统，在实施例6或7的基础上，所述点阵图生成模块包括初步生成单元、第一优化单元和第二优化单元；
所述初步生成单元，其用于根据所述三维坐标点之间的连接关系，采用直线段连接所述二维坐标点生成点阵图；
所述第一优化单元，其用于判断所述点阵图中是否存在依次具有连接关系且共线的二维坐标点组成的二维坐标点组，是，则去除位于所述二维坐标点组内部的二维坐标点，并采用直线段直接连接位于所述二维坐标点组两端的二维坐标点；否，则驱动第二优化单元工作；
所述第二优化单元，其用于判断所述点阵图中是否存在重合的直线段组成的直线段组，是，则去除位于所述直线段组内部的二维坐标点，并采用直线段直接连接位于所述直线段组两端的二维坐标点；否，则驱动文件生成单元工作。
本发明实施例9所述一种基于VR环境二维视图生成系统，在实施例6至8任一实施例的基础上，所述文件生成模块包括几何特征线提取单元和dxf格式文件生成单元；
所述几何特征线提取单元，其用于从所述点阵图中提取几何特征线，所述几何特征线包括直线段、弧线段和/或圆；
所述dxf格式文件生成单元，其用于用位于所述直线段两端的二维坐标点的坐标表征所述直线段；根据位于所述弧线段的二维坐标点生成所述弧线段的第一圆心坐标、第一半径及起点和终点坐标，并用所述第一圆心坐标、第一半径及起点和终点坐标表征所述弧线段；根据位于所述圆的二维坐标点生成所述圆的第二圆心坐标及第二半径，并用所述第二圆心坐标及第二半径表征所述圆；生成dxf格式的二维建模软件可识别文件。
本发明实施例10所述一种基于VR环境二维视图生成系统，在实施例9的基础上，所述文件导入模块具体用于将所述dxf格式的二维建模软件可识别文件导入autoCAD二维建模软件中，生成二维视图。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，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)
1.一种基于VR环境二维视图生成方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1，提取VR环境中待转换三维模型轮廓线上的三维坐标点，将所述三维坐标点映射到待生成二维视图所在的平面，生成二维坐标点；
步骤2，根据所述三维坐标点之间的连接关系，采用直线段连接所述二维坐标点生成点阵图；
步骤3，从所述点阵图中提取几何特征线，根据所述几何特征线生成二维建模软件可识别文件；
步骤4，将所述可识别文件导入所述二维建模软件生成二维视图。
2.根据权利要求1所述一种基于VR环境二维视图生成方法，其特征在于，所述步骤1包括如下步骤：
步骤11，选取待生成二维视图所在的平面为X＝0平面、Y＝0平面或Z＝0平面；
步骤12，在VR环境中旋转和/或平移待转换三维模型，使所述待转换三维模型转换所述待生成二维视图的视角方向垂直于所述平面；
步骤13，提取VR环境中待转换三维模型轮廓线上的三维坐标点，保留所述三维坐标点坐标中与所述平面对应的两个坐标维度，剔除另一个坐标维度，生成所述二维坐标点的坐标。
3.根据权利要求1所述一种基于VR环境二维视图生成方法，其特征在于，所述步骤2还包括如下步骤；
步骤a，判断所述点阵图中是否存在依次具有连接关系且共线的二维坐标点组成的二维坐标点组，是，则去除位于所述二维坐标点组内部的二维坐标点，并采用直线段直接连接位于所述二维坐标点组两端的二维坐标点；否，则执行步骤b；
步骤b，判断所述点阵图中是否存在重合的直线段组成的直线段组，是，则去除位于所述直线段组内部的二维坐标点，并采用直线段直接连接位于所述直线段组两端的二维坐标点；否，则执行步骤3。
4.根据权利要求1至3中任一项所述一种基于VR环境二维视图生成方法，其特征在于，所述步骤3包括如下步骤：
步骤31，从所述点阵图中提取几何特征线，所述几何特征线包括直线段、弧线段和/或圆；
步骤32，用位于所述直线段两端的二维坐标点的坐标表征所述直线段；根据位于所述弧线段的二维坐标点生成所述弧线段的第一圆心坐标、第一半径及起点和终点坐标，并用所述第一圆心坐标、第一半径及起点和终点坐标表征所述弧线段；根据位于所述圆的二维坐标点生成所述圆的第二圆心坐标及第二半径，并用所述第二圆心坐标及第二半径表征所述圆；生成dxf格式的二维建模软件可识别文件。
5.根据权利要求4所述一种基于VR环境二维视图生成方法，其特征在于，所述步骤4具体为将所述dxf格式的二维建模软件可识别文件导入autoCAD二维建模软件中，生成二维视图。
6.一种基于VR环境二维视图生成系统，其特征在于，包括映射模块、点阵图生成模块、文件生成模块和文件导入模块；
所述映射模块，其用于提取VR环境中待转换三维模型轮廓线上的三维坐标点，将所述三维坐标点映射到待生成二维视图所在的平面，生成二维坐标点；
所述点阵图生成模块，其用于根据所述三维坐标点之间的连接关系，采用直线段连接所述二维坐标点生成点阵图；
所述文件生成模块，其用于从所述点阵图中提取几何特征线，根据所述几何特征线生成二维建模软件可识别文件；
所述文件导入模块，其用于将所述可识别文件导入所述二维建模软件生成二维视图。
7.根据权利要求6所述一种基于VR环境二维视图生成系统，其特征在于，所述映射模块包括映射平面选取单元、三维模型移动单元和二维坐标点生成单元；
所述映射平面选取单元，其用于选取待生成二维视图所在的平面为X＝0平面、Y＝0平面或Z＝0平面；
所述三维模型移动单元，其用于在VR环境中旋转和/或平移待转换三维模型，使所述待转换三维模型转换所述待生成二维视图的视角方向垂直于所述平面；
所述二维坐标点生成单元，其用于提取VR环境中待转换三维模型轮廓线上的三维坐标点，保留所述三维坐标点坐标中与所述平面对应的两个坐标维度，剔除另一个坐标维度，生成所述二维坐标点的坐标。
8.根据权利要求6所述一种基于VR环境二维视图生成系统，其特征在于，所述点阵图生成模块包括初步生成单元、第一优化单元和第二优化单元；
所述初步生成单元，其用于根据所述三维坐标点之间的连接关系，采用直线段连接所述二维坐标点生成点阵图；
所述第一优化单元，其用于判断所述点阵图中是否存在依次具有连接关系且共线的二维坐标点组成的二维坐标点组，是，则去除位于所述二维坐标点组内部的二维坐标点，并采用直线段直接连接位于所述二维坐标点组两端的二维坐标点；否，则驱动第二优化单元工作；
所述第二优化单元，其用于判断所述点阵图中是否存在重合的直线段组成的直线段组，是，则去除位于所述直线段组内部的二维坐标点，并采用直线段直接连接位于所述直线段组两端的二维坐标点；否，则驱动文件生成单元工作。
9.根据权利要求6至8中任一项所述一种基于VR环境二维视图生成系统，其特征在于，所述文件生成模块包括几何特征线提取单元和dxf格式文件生成单元；
所述几何特征线提取单元，其用于从所述点阵图中提取几何特征线，所述几何特征线包括直线段、弧线段和/或圆；
所述dxf格式文件生成单元，其用于用位于所述直线段两端的二维坐标点的坐标表征所述直线段；根据位于所述弧线段的二维坐标点生成所述弧线段的第一圆心坐标、第一半径及起点和终点坐标，并用所述第一圆心坐标、第一半径及起点和终点坐标表征所述弧线段；根据位于所述圆的二维坐标点生成所述圆的第二圆心坐标及第二半径，并用所述第二圆心坐标及第二半径表征所述圆；生成dxf格式的二维建模软件可识别文件。
10.根据权利要求9所述一种基于VR环境二维视图生成系统，其特征在于，所述文件导入模块具体用于将所述dxf格式的二维建模软件可识别文件导入autoCAD二维建模软件中，生成二维视图。
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| CN201710213305.4A CN107170024A (zh) | 2017-04-01 | 2017-04-01 | 一种基于vr环境二维视图生成方法及系统 |
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2017
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