CN109801361A - 一种基于虚幻引擎4的户型编辑与三维场景生成系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于虚幻引擎4的户型编辑与三维场景生成系统，包括二维户型编辑模块、户型保存与加载模块、三维场景生成模块，其中，二维户型编辑模块包含创建平面户型所需的各个基本工具，户型保存和加载模块提供了保存二维户型编辑数据为文件，再次加载文件可以恢复二维户型编辑数据的功能，三维场景生成模块主要是将二维户型数据根据各自的信息，生成相应的三角面片数据传入虚幻引擎4，生成对应的三维场景。本发明集二维户型平面编辑、生成与导入户型文件、构建三维场景于一体，简单易用，快速上手，绘制的方案可以重复利用，可以达到实时渲染、真实的三维场景的效果，使得二维平面设计到三维场景创建的过程更加快捷、高效、真实。
Description
技术领域
本发明涉及一种基于虚幻引擎4的户型编辑与三维场景生成系统，属于三维虚拟现实场景构造技术领域。
背景技术
现有的二维平面设计和三维场景创建软件部分基于WebGL或者OpenGL来生成三维场景。由于引擎的技术限制，导致渲染出来的三维场景不够真实，也不够快速。同时，二维平面设计工具比如CAD，使用门槛、学习难度很高，对于不熟悉这个行业的普通人而言过于复杂，不容易理解。
因此，本发明的目的是提供一种集二维户型平面编辑、生成与导入户型文件、构建三维场景于一体的软件。软件使用者可以使用这款基于虚幻引擎4的软件，通过简单的户型创建工具，生成二维的户型图；可以将所绘制的户型图数据保存，方便再次加载使用户型图；可以一键构建三维场景，快速实时的看到自己设计的内容。通过上述一些简单步骤，使得二维平面设计到三维场景创建的过程更加快捷、高效、真实。
发明内容
发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种基于虚幻引擎4的户型编辑与三维场景生成系统，同时提供二维户型编辑、生成与导入户型文件、构建三维场景等多种功能，使得二维平面设计到三维场景创建的过程更加快捷、高效、真实。
技术方案：为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种基于虚幻引擎4的户型编辑与三维场景生成系统，包括以下模块：
二维户型编辑模块，包括以下工具：
A.临摹图导入工具，用于导入临摹图并设置比例尺，实现临摹图按照比例尺的缩放功能，方便用户按照临摹图来绘制户型；
B.墙绘制工具，此过程包括：用线段表示墙中线，用线段的左右偏移来表示墙体的厚度，收集绘制过程中点、线数据，自动地进行线段切割和闭环计算，分别生成相应的墙体和房间；
C.房梁绘制工具，此过程包括：
D.门窗、垭口绘制工具，此过程包括：选取绘制的门窗或垭口类型，生成与选取类型对应的代表图形，生成之后自动吸附于工具B中绘制的墙体上，并且提供修改门窗、垭口方位、长宽等功能；
E.区域分割工具，提供对工具B中生成的房间进行二次分割的功能，生成房间内部的若干区域；
F.层高设置工具，提供对整个户型设置层高的功能；
户型保存与加载模块，提供二维户型编辑数据的存储和加载，包括以下数据结构：
1)数据结构FRoomWall，提供墙体绘制过程中变量的存储和加载，包括墙体距墙中线的正向偏移、墙体距墙中线的负向偏移、墙体高度、墙体的起点和终点；
2)数据结构Froom，提供房间绘制过程中变量的存储和加载，包括房间名字、房间面积、房间的中心点、房间所代表的三角面片、房间是否隐藏、房间的踢脚线高度以及房间内部包含的区域；
3)数据结构FRoomBeam，提供房梁绘制过程中变量的存储和加载，包括房梁距中线的正向偏移、房梁距中线的负向偏移、房梁距地高度、房梁的起点和终点；
4)数据结构FRoomArea，提供区域分割过程中变量的存储和加载，包括区域线条的起点和终点；
5)数据结构FRoomObject，提供门窗、垭口绘制过程中变量的存储和加载，包括门窗或垭口的高度、宽度、距地高度、所属墙下标、类别、厚度、深度、特定ID、对应路径、旋转方向、起点、终点；
6)数据结构FLayoutDataStruct，用于存储和加载上述各数据结构形成的数组(所有的墙组合成一个数组，房间、房梁等以此类推)及层高、临摹图信息；
数据加载过程中，首先读取数据结构FLayoutDataStruct的户型数据，然后按照FLayoutDataStruct中的结构，依次读取相应数据，生成之前所绘制的户型。这样户型就可以重复利用，大大节省了用户的编辑时间。
三维场景生成模块，用于根据户型保存与加载模块存储的二维户型编辑数据生成相应的三角面片数据传入虚幻引擎4，生成对应的三维场景，此过程包括：根据墙体的厚度、端点位置、高度及墙体上门窗的位置、宽高、厚度，计算出三维墙体形成所需要的三角面片；根据区域线条的端点位置及连接关系计算出区域所需的三角面片，并根据房梁的厚度、端点位置、距地高度计算出房梁所需的三角面片；将上述计算所得三角面片结构导入虚幻引擎4，同时根据门窗或垭口的存储路径由虚幻引擎4加载相应类型及数据的门窗或垭口，构建出完整的三维虚拟现实场景。
进一步的，所述工具D中可供选取的门窗或垭口类型包括单开门、双开门、单移门、双移门、子母门、普通窗、落地窗、飘窗、垭口。
进一步的，所述工具D中生成的代表图形由直线和弧线的组合形成。
有益效果：本发明提供的一种基于虚幻引擎4的户型编辑与三维场景生成系统，相对于现有技术，具有以下优点：1、基于虚幻引擎4，可以达到实时渲染、真实的三维场景的效果；2、二维户型编辑模块提供了大量简单易用的工具，帮助软件使用者快速上手；3、提供自由绘制平面图形以及按照临摹图绘制的方式，快速完成户型的平面设计；4、户型保存和加载模块提供了保存二维户型编辑数据为文件、再次加载文件可以恢复二维户型编辑数据的功能，使得用户之前绘制的方案可以重复利用；5、一键构建三维场景，快速具象化用户绘制的二维户型图。
附图说明
图1为本发明中二维户型编辑模块的结构框图；
图2为本发明实施例中所构建的三维虚拟现实场景图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明作更进一步的说明。
一种基于虚幻引擎4的户型编辑与三维场景生成系统，包括以下模块：
如图1所示，二维户型编辑模块，包括以下工具：
A.临摹图导入工具，用于导入临摹图并设置比例尺，实现临摹图按照比例尺的缩放功能；
B.墙绘制工具，此过程包括：用线段表示墙中线，用线段的左右偏移来表示墙体的厚度，收集绘制过程中点、线数据，自动地进行线段切割和闭环计算，分别生成相应的墙体和房间；
C.房梁绘制工具，此过程包括：
D.门窗、垭口绘制工具，此过程包括：选取绘制的门窗或垭口类型，包括单开门、双开门、单移门、双移门、子母门、普通窗、落地窗、飘窗、垭口等类型，生成与选取类型对应的代表图形(由直线和弧线的组合形成)，生成之后自动吸附于工具B中绘制的墙体上，并且提供修改门窗、垭口方位、长宽功能；
E.区域分割工具，提供对工具B中生成的房间进行二次分割的功能，生成房间内部的若干区域；
F.层高设置工具，提供对整个户型设置层高的功能；
户型保存与加载模块，提供二维户型编辑数据的存储和加载，包括以下数据结构：
1)数据结构FRoomWall，提供墙体绘制过程中变量的存储和加载，包括墙体距墙中线的正向偏移、墙体距墙中线的负向偏移、墙体高度、墙体的起点和终点；
2)数据结构Froom，提供房间绘制过程中变量的存储和加载，包括房间名字、房间面积、房间的中心点、房间所代表的三角面片、房间是否隐藏、房间的踢脚线高度以及房间内部包含的区域；
3)数据结构FRoomBeam，提供房梁绘制过程中变量的存储和加载，包括房梁距中线的正向偏移、房梁距中线的负向偏移、房梁距地高度、房梁的起点和终点；
4)数据结构FRoomArea，提供区域分割过程中变量的存储和加载，包括区域线条的起点和终点；
5)数据结构FRoomObject，提供门窗、垭口绘制过程中变量的存储和加载，包括门窗或垭口的高度、宽度、距地高度、所属墙下标、类别、厚度、深度、特定ID、对应路径、旋转方向、起点、终点；
6)数据结构FLayoutDataStruct，用于存储和加载上述各数据结构形成的数组及层高、临摹图信息；
数据加载过程中，首先读取数据结构FLayoutDataStruct的户型数据，然后按照FLayoutDataStruct中的结构，依次读取相应数据，生成之前所绘制的户型。这样户型就可以重复利用，大大节省了用户的编辑时间。
三维场景生成模块，用于根据户型保存与加载模块存储的二维户型编辑数据生成相应的三角面片数据传入虚幻引擎4，生成对应的三维场景，此过程包括：根据墙体的厚度、端点位置、高度及墙体上门窗的位置、宽高、厚度，计算出三维墙体形成所需要的三角面片；根据区域线条的端点位置及连接关系计算出区域所需的三角面片，并根据房梁的厚度、端点位置、距地高度计算出房梁所需的三角面片；将上述计算所得三角面片结构导入虚幻引擎4，同时根据门窗或垭口的存储路径由虚幻引擎4加载相应类型及数据的门窗或垭口，构建出完整的三维虚拟现实场景。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (3)
1.一种基于虚幻引擎4的户型编辑与三维场景生成系统，其特征在于，包括以下模块：
二维户型编辑模块，包括以下工具：
A.临摹图导入工具，用于导入临摹图并设置比例尺，实现临摹图按照比例尺的缩放功能；
B.墙绘制工具，此过程包括：用线段表示墙中线，用线段的左右偏移来表示墙体的厚度，收集绘制过程中点、线数据，自动地进行线段切割和闭环计算，分别生成相应的墙体和房间；
C.房梁绘制工具，此过程包括：用线段表示房梁中线，用线段的左右偏移来表示房梁的厚度，收集绘制过程中点、线数据，自动地进行线段切割，生成房梁；
D.门窗、垭口绘制工具，此过程包括：选取绘制的门窗或垭口类型，生成与选取类型对应的代表图形，生成之后自动吸附于工具B中绘制的墙体上，并且提供修改门窗、垭口方位、长宽功能；
E.区域分割工具，提供对工具B中生成的房间进行二次分割的功能，生成房间内部的若干区域；
F.层高设置工具，提供对整个户型设置层高的功能；
户型保存与加载模块，提供二维户型编辑数据的存储和加载，包括以下数据结构：
1)数据结构FRoomWall，提供墙体绘制过程中变量的存储和加载，包括墙体距墙中线的正向偏移、墙体距墙中线的负向偏移、墙体高度、墙体的起点和终点；
2)数据结构Froom，提供房间绘制过程中变量的存储和加载，包括房间名字、房间面积、房间的中心点、房间所代表的三角面片、房间是否隐藏、房间的踢脚线高度以及房间内部包含的区域；
3)数据结构FRoomBeam，提供房梁绘制过程中变量的存储和加载，包括房梁距中线的正向偏移、房梁距中线的负向偏移、房梁距地高度、房梁的起点和终点；
4)数据结构FRoomArea，提供区域分割过程中变量的存储和加载，包括区域线条的起点和终点；
5)数据结构FRoomObject，提供门窗、垭口绘制过程中变量的存储和加载，包括门窗或垭口的高度、宽度、距地高度、所属墙下标、类别、厚度、深度、特定ID、对应路径、旋转方向、起点、终点；
6)数据结构FLayoutDataStruct，用于存储和加载上述各数据结构形成的数组及层高、临摹图信息；
三维场景生成模块，用于根据户型保存与加载模块存储的二维户型编辑数据生成相应的三角面片数据传入虚幻引擎4，生成对应的三维场景，此过程包括：根据墙体的厚度、端点位置、高度及墙体上门窗的位置、宽高、厚度，计算出三维墙体形成所需要的三角面片；根据区域线条的端点位置及连接关系计算出区域所需的三角面片，并根据房梁的厚度、端点位置、距地高度计算出房梁所需的三角面片；将上述计算所得三角面片结构导入虚幻引擎4，同时根据门窗或垭口的存储路径由虚幻引擎4加载相应类型及数据的门窗或垭口，构建出完整的三维虚拟现实场景。
2.根据权利要求1所述的一种基于虚幻引擎4的户型编辑与三维场景生成系统，其特征在于，所述工具D中可供选取的门窗或垭口类型包括单开门、双开门、单移门、双移门、子母门、普通窗、落地窗、飘窗、垭口。
3.根据权利要求1所述的一种基于虚幻引擎4的户型编辑与三维场景生成系统，其特征在于，所述工具D中生成的代表图形由直线和弧线的组合形成。
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