CN107301676B - 一种基于xml的三维场景动态构建方法及系统 - Google Patents

一种基于xml的三维场景动态构建方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种基于XML的三维场景动态构建方法及系统，该方法包括：采用XML编码对三维场景的基本信息进行描述；采用XML编码对三维场景中所有实体模型的属性信息进行描述；采用XML编码对三维场景中所有观察窗口的属性信息进行描述；生成包含三维场景的基本信息、三维场景中所有实体模型的属性信息和三维场景中所有观察窗口的属性信息的XML文件。本发明可实现多学科虚拟样机协同仿真等实际应用中不同客户端三维场景的统一动态构建与共享重用。

Description

一种基于XML的三维场景动态构建方法及系统
技术领域
本发明涉及仿真技术领域。更具体地，涉及一种基于XML的三维场景动态构建方法及系统。
背景技术
在多学科虚拟样机协同仿真过程中，常常有多个单位、部门共同完成一个复杂产品虚拟样机的设计工作，异地分布的人员需要在多个不同客户端上观察虚拟样机在虚拟环境中的仿真试验动态行为。而传统的三维可视化环境在构建时通常针对特殊应用，无法解决跨地域、跨组织的动态构建与共享重用问题。
XML可扩展标记语言是一种通用标记语言的子集，由于XML语言的可扩展性，能够根据需要灵活的添加新的模型、窗口等各种模块组件。
因此，需要提供一种基于XML的三维场景动态构建方法及系统。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于XML的三维场景动态构建方法及系统，解决多学科虚拟样机协同仿真等实际应用中三维场景动态构建生成问题。
为达到上述目的，本发明采用下述技术方案：
一种基于XML的三维场景动态构建方法，包括如下步骤：
采用XML编码对三维场景的基本信息进行描述；
采用XML编码对三维场景中所有实体模型的属性信息进行描述；
采用XML编码对三维场景中所有观察窗口的属性信息进行描述；
生成包含三维场景的基本信息、三维场景中所有实体模型的属性信息和三维场景中所有观察窗口的属性信息的XML文件。
优选地，对三维场景的基本信息进行描述进一步包括对三维场景的环境信息、光照信息和粒子信息进行描述。
优选地，对三维场景的环境信息进行描述进一步包括对三维场景的地形、天空、图像硬件缓存交互信息进行描述，对三维场景的光照信息进行描述进一步包括对三维场景的光源个数及每个光源形成的光线的类型、颜色、大小、强度、方位、方向、生存周期信息进行描述，对三维场景的粒子信息进行描述进一步包括对三维场景的粒子个数及每个粒子的类型、颜色、大小、强度、方位、生存周期信息进行描述。
优选地，对三维场景中所有实体模型的属性信息进行描述进一步包括对三维场景中所有实体模型的特征编号、名称、路径、缩放比例、六自由度、特效和扩展属性进行描述。
优选地，对三维场景中所有观察窗口的属性信息进行描述进一步包括对三维场景中所有观察窗口的窗口工作方式、观察目标、观察方式、观察者的位置和视角信息进行描述。
一种基于XML的三维场景动态构建系统，包括：
主场景描述模块，被配置为采用XML编码对三维场景的基本信息进行描述；
实体模型描述模块，被配置为采用XML编码对三维场景中所有实体模型的属性信息进行描述；
观察视点描述模块，被配置为采用XML编码对三维场景中所有观察窗口的属性信息进行描述；
XML文件生成模块，被配置为生成包含三维场景的基本信息、三维场景中所有实体模型的属性信息和三维场景中所有观察窗口的属性信息的XML文件。
优选地，三维场景的基本信息进一步包括三维场景的环境信息、光照信息和粒子信息。
优选地，三维场景的环境信息进一步包括三维场景的地形、天空、图像硬件缓存交互信息，三维场景的光照信息进一步包括三维场景的光源个数及每个光源形成的光线的类型、颜色、大小、强度、方位、方向、生存周期信息，三维场景的粒子信息进一步包括三维场景的粒子个数及每个粒子的类型、颜色、大小、强度、方位、生存周期信息。
优选地，三维场景中所有实体模型的属性信息进一步包括三维场景中所有实体模型的特征编号、名称、路径、缩放比例、六自由度、特效和扩展属性。
优选地，三维场景中所有观察窗口的属性信息进一步包括三维场景中所有观察窗口的窗口工作方式、观察目标、观察方式、观察者的位置和视角信息。
本发明的有益效果如下：
本发明所述技术方案解决了跨地域、跨组织工程应用中三维场景动态构建的描述问题，可实现多学科虚拟样机协同仿真等实际应用中不同客户端三维场景的统一动态构建与共享重用。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明；
图1示出基于XML的三维场景动态构建方法的流程图。
图2示出基于XML的三维场景动态构建系统的示意图。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明，下面结合优选实施例和附图对本发明做进一步的说明。附图中相似的部件以相同的附图标记进行表示。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。
如图1所示，本发明公开的基于XML的三维场景动态构建方法，包括如下步骤：
采用XML编码对三维场景的基本信息进行描述；
采用XML编码对三维场景中所有实体模型的属性信息进行描述；
采用XML编码对三维场景中所有观察窗口的属性信息进行描述；
生成包含三维场景的基本信息、三维场景中所有实体模型的属性信息和三维场景中所有观察窗口的属性信息的XML文件。
其中，
在具体实施时，对三维场景的基本信息进行描述是三维场景动态构建的基础，其进一步包括对三维场景的环境信息、光照信息和粒子信息进行描述。
在具体实施时，对三维场景的环境信息进行描述进一步包括对三维场景的地形、天空(大气层内/外)、图像硬件缓存交互信息进行描述，对三维场景的光照信息进行描述进一步包括对三维场景的光源个数及每个光源形成的光线的类型、颜色、大小、强度、方位、方向、生存周期信息进行描述，对三维场景的粒子信息进行描述进一步包括对三维场景的粒子个数及每个粒子(包括但不限于烟雾、雨、雪、火焰等)的类型、颜色、大小、强度、方位、生存周期信息进行描述。
在具体实施时，对三维场景中所有实体模型的属性信息进行描述进一步包括对三维场景中所有实体模型的特征编号、名称、路径、缩放比例、六自由度、特效和扩展属性进行描述。其中，实体模型的特征编号是实体模型在三维场景中的唯一标识；实体模型的名称是在三维场景中对应显示的实体模型名称；实体模型的缩放比例是实体模型在三维场景中的缩放比例，包含了X、Y、Z三个方向的缩放比例；实体模型的六自由度是实体模型在三维场景中的位置和姿态，包含了X、Y、Z三个方向的位置和姿态信息；实体模型的特效是实体模型在三维场景中需要显示的特殊效果，包含了特效类型、特效位置、粒子大小、粒子颜色、生存周期和特效当前是否显示信息；实体模型的扩展属性是根据具体应用需求可增加的信息属性，包含例如当前是否可见、编队信息、实体类型等信息。
在具体实施时，对三维场景中所有观察窗口的属性信息进行描述进一步包括对三维场景中所有观察窗口的窗口工作方式、观察目标、观察方式、观察者的位置和视角信息进行描述。
如图2所示，本发明公开的基于XML的三维场景动态构建系统，包括：
主场景描述模块1，被配置为采用XML编码对三维场景的基本信息进行描述；
实体模型描述模块2，被配置为采用XML编码对三维场景中所有实体模型的属性信息进行描述；
观察视点描述模块3，被配置为采用XML编码对三维场景中所有观察窗口的属性信息进行描述；
XML文件生成模块4，被配置为生成包含三维场景的基本信息、三维场景中所有实体模型的属性信息和三维场景中所有观察窗口的属性信息的XML文件。
其中，
在具体实施时，主场景描述模块1对对三维场景的基本信息的描述是三维场景动态构建的基础，三维场景的基本信息进一步包括三维场景的环境信息、光照信息和粒子信息。
在具体实施时，三维场景的环境信息进一步包括三维场景的地形、天空(大气层内/外)、图像硬件缓存交互信息，三维场景的光照信息进一步包括三维场景的光源个数及每个光源形成的光线的类型、颜色、大小、强度、方位、方向、生存周期信息，三维场景的粒子信息进一步包括三维场景的粒子个数及每个粒子的类型、颜色、大小、强度、方位、生存周期信息。
在具体实施时，三维场景中所有实体模型的属性信息进一步包括三维场景中所有实体模型的特征编号、名称、路径、缩放比例、六自由度、特效和扩展属性。其中，实体模型的特征编号是实体模型在三维场景中的唯一标识；实体模型的名称是在三维场景中对应显示的实体模型名称；实体模型的缩放比例是实体模型在三维场景中的缩放比例，包含了X、Y、Z三个方向的缩放比例；实体模型的六自由度是实体模型在三维场景中的位置和姿态，包含了X、Y、Z三个方向的位置和姿态信息；实体模型的特效是实体模型在三维场景中需要显示的特殊效果，包含了特效类型、特效位置、粒子大小、粒子颜色、生存周期和特效当前是否显示信息；实体模型的扩展属性是根据具体应用需求可增加的信息属性，包含例如当前是否可见、编队信息、实体类型等信息。
在具体实施时，三维场景中所有观察窗口的属性信息进一步包括三维场景中所有观察窗口的窗口工作方式、观察目标、观察方式、观察者的位置和视角信息。
本发明基于XML编码实现对三维场景的模块化构建，在不同的客户端程序只要有相应的接口来解析已有的XML文件就能实现三维场景的动态快速构建。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。

Claims (6)

1.一种基于XML的三维场景动态构建方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：
采用XML编码对三维场景的基本信息进行描述；
采用XML编码对三维场景中所有实体模型的属性信息进行描述；
采用XML编码对三维场景中所有观察窗口的属性信息进行描述；
生成包含三维场景的基本信息、三维场景中所有实体模型的属性信息和三维场景中所有观察窗口的属性信息的XML文件；
对三维场景的基本信息进行描述进一步包括对三维场景的环境信息、光照信息和粒子信息进行描述；
对三维场景的环境信息进行描述进一步包括对三维场景的地形、天空、图像硬件缓存交互信息进行描述，对三维场景的光照信息进行描述进一步包括对三维场景的光源个数及每个光源形成的光线的类型、颜色、大小、强度、方位、方向、生存周期信息进行描述，对三维场景的粒子信息进行描述进一步包括对三维场景的粒子个数及每个粒子的类型、颜色、大小、强度、方位、生存周期信息进行描述。
2.根据权利要求1所述的基于XML的三维场景动态构建方法，其特征在于，对三维场景中所有实体模型的属性信息进行描述进一步包括对三维场景中所有实体模型的特征编号、名称、路径、缩放比例、六自由度、特效和扩展属性进行描述。
3.根据权利要求1所述的基于XML的三维场景动态构建方法，其特征在于，对三维场景中所有观察窗口的属性信息进行描述进一步包括对三维场景中所有观察窗口的窗口工作方式、观察目标、观察方式、观察者的位置和视角信息进行描述。
4.一种基于XML的三维场景动态构建系统，其特征在于，该系统包括：
主场景描述模块，被配置为采用XML编码对三维场景的基本信息进行描述；
实体模型描述模块，被配置为采用XML编码对三维场景中所有实体模型的属性信息进行描述；
观察视点描述模块，被配置为采用XML编码对三维场景中所有观察窗口的属性信息进行描述；
XML文件生成模块，被配置为生成包含三维场景的基本信息、三维场景中所有实体模型的属性信息和三维场景中所有观察窗口的属性信息的XML文件；
三维场景的基本信息进一步包括三维场景的环境信息、光照信息和粒子信息；
三维场景的环境信息进一步包括三维场景的地形、天空、图像硬件缓存交互信息，三维场景的光照信息进一步包括三维场景的光源个数及每个光源形成的光线的类型、颜色、大小、强度、方位、方向、生存周期信息，三维场景的粒子信息进一步包括三维场景的粒子个数及每个粒子的类型、颜色、大小、强度、方位、生存周期信息。
5.根据权利要求4所述的基于XML的三维场景动态构建系统，其特征在于，三维场景中所有实体模型的属性信息进一步包括三维场景中所有实体模型的特征编号、名称、路径、缩放比例、六自由度、特效和扩展属性。
6.根据权利要求4所述的基于XML的三维场景动态构建系统，其特征在于，三维场景中所有观察窗口的属性信息进一步包括三维场景中所有观察窗口的窗口工作方式、观察目标、观察方式、观察者的位置和视角信息。
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