CN110032746A - 基于虚拟建模的灯具布设方法、系统、存储器及电子设备 - Google Patents

基于虚拟建模的灯具布设方法、系统、存储器及电子设备 Download PDF

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Abstract

本发明提供基于虚拟建模的灯具布设方法、系统、存储器及电子设备，方法包括：在建立的虚拟灯架模型的各表面范围内检测是否出现需布设虚拟灯具模型的位置点；若检测结果为是，则在目标布设面上计算出所述虚拟灯具模型的目标布设点，其中，所述目标布设面是指所述位置点所位于的所述虚拟灯架模型的表面，所述目标布设点是指所述目标布设面沿所述虚拟灯架模型方向的中心线上的与所述位置点相对应的点；将所述虚拟灯具模型布设于所述目标布设点，从而有利于用户在舞台虚拟灯架模型上便捷地、快速地摆放虚拟灯具模型。

Description

基于虚拟建模的灯具布设方法、系统、存储器及电子设备
技术领域
本发明涉及舞美建模领域，特别是涉及一种基于虚拟建模的灯具布设方法、系统、存储器及电子设备。
背景技术
在传统的舞美场景布设中，舞台灯具的摆放需要借助于设计师反复的调试，主要通过规划二维草图或者反复修改布设来实现，然后在现场凭借经验手动配置以将舞台灯具元素移动到相应的位置并调整其姿态。但是，传统的技术已经存在了很多年，目前不能够满足舞台布设在新时代的应用。
由于传统的方法，设计者不能够亲自感知三维空间的立体感，只能够在二维平面上设想舞台灯具的布设，在设计过程中很难把握空间感并实时渲染效果。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供基于虚拟建模的灯具布设方法、系统、存储器及电子设备，用于解决现有技术中的以上问题，从而便于设计者对舞台灯具的规划和布设，并能让设计者感受到灯具布设的三维渲染效果。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种基于虚拟建模的灯具布设方法，包括：在建立的虚拟灯架模型的各表面范围内检测是否出现需布设虚拟灯具模型的位置点；若检测结果为是，则在目标布设面上计算出所述虚拟灯具模型的目标布设点，其中，所述目标布设面是指所述位置点所位于的所述虚拟灯架模型的表面，所述目标布设点是指所述目标布设面沿所述虚拟灯架模型方向的中心线上的与所述位置点相对应的点；将所述虚拟灯具模型布设于所述目标布设点。
于本发明一实施例中，还包括：当检测到布设后的虚拟灯具模型被输入操作选中时，令所述被选中的虚拟灯具模型随输入的拖动动作沿所述中心线滑动，并令所述滑动中的虚拟灯具模型在所述拖动动作结束的位置处定位。
于本发明一实施例中，还包括：当检测到所述拖动动作的轨迹点距离所述虚拟灯架模型超过预设阈值时，令所述滑动中的虚拟灯具模型脱离所述虚拟灯架模型。
于本发明一实施例中，所述虚拟灯架模型的类型包括：直线型；所述在目标布设面上计算出所述虚拟灯具模型的目标布设点，包括：经过所述位置点，分别向所述虚拟灯架模型的沿长度方向的其中一条侧边做两条交线，以使所形成的两个第一交点与所述位置点之间构成三角形；其中，所述位置点作为所述三角形的顶点，两个所述第一交点间的连线作为所述三角形的底边；在经所述位置点向所述底边所做的所述三角形的高上，将距离所述高与所述底边的第二交点为所述虚拟灯架模型的一半宽度的点确定为所述目标布设点。
于本发明一实施例中，还包括：获取需布设的虚拟灯具模型的目标布设面、个数及相邻虚拟灯具模型之间的间隔距离，据以在所述中心线上布设多个虚拟灯具模型。
于本发明一实施例中，所述虚拟灯架模型的类型包括：封闭或半封闭的环型；所述在目标布设面上计算出所述虚拟灯具模型的目标布设点，包括：若所述目标布设面为所述环型虚拟灯架模型的横向面，则以所述环型的环心在所述横向面所在平面的投影点为起点，经过所述位置点做一条直线；计算该直线与所述环型虚拟灯架模型的内侧交点和外侧交点；将所述内侧交点和所述外侧交点连线的中心位置确定为所述目标布设点；若所述目标布设面为所述环型虚拟灯架模型的纵向面，则以所述环型的环心为起点，经过所述位置点做第一线段；经所述位置点做垂直于所述环型所在平面的第二线段；根据所述第一线段与所述第二线段间的夹角以及所述第一线段的长度，计算第三线段的长度，其中，所述第三线段的一端点为所述位置点，另一端点为位于所述中心线上的所述目标布设点。
于本发明一实施例中，还包括：获取需布设的虚拟灯具模型的目标布设面及个数，据以在所述中心线上均匀地布设多个虚拟灯具模型。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种基于虚拟建模的灯具布设系统，包括：输入模块，用于在建立的虚拟灯架模型的各表面范围内检测是否出现需布设虚拟灯具模型的位置点；布设模块，用于在所述输入模块检测到所述位置点时，在目标布设面上计算出所述虚拟灯具模型的目标布设点，其中，所述目标布设面是指所述位置点所位于的所述虚拟灯架模型的表面，所述目标布设点是指所述目标布设面沿所述虚拟灯架模型方向的中心线上的与所述位置点相对应的点；以及用于将所述虚拟灯具模型布设于所述目标布设点。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种存储介质，其中存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器加载执行时，实现如上任一所述的基于虚拟建模的灯具布设方法。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种电子设备，包括：处理器、及存储器；其中，所述存储器用于存储计算机程序；所述处理器用于加载执行所述计算机程序，以使所述电子设备执行如上任一所述的基于虚拟建模的灯具布设方法。
如上所述，本发明的基于虚拟建模的灯具布设方法、系统、存储器及电子设备，提供一种基于虚拟灯具模型自动定位到虚拟灯架模型表面中心线并可以沿着中心线滑动的操作技术。通过自动捕捉虚拟灯架模型的中心位置和虚拟灯具模型的几何中心点，借助于鼠标等输入设备在虚拟灯架模型上的移动来实现虚拟灯具模型跟随鼠标等输入设备在软件中位置的移动，进而摆放舞台虚拟灯具模型元景。本发明能让用户实时感受到舞台虚拟建模的立体渲染效果，从而减轻设计者的设计劳动强度，致使设计的虚拟舞台场景更加完美。
附图说明
图1显示为本发明一实施例中的基于虚拟建模的灯具布设方法的流程示意图。
图2A显示为本发明一实施例中的虚拟灯架模型的主视图。
图2B显示为本发明一实施例中的虚拟灯架模型的侧视图。
图3A显示为本发明一实施例中的虚拟灯具模型布设于直线型虚拟灯架模型的效果图。
图3B显示为本发明一实施例中的目标布设点计算原理图。
图4A显示为本发明一实施例中的虚拟灯具模型布设于环型虚拟灯架模型的效果图。
图4B显示为本发明另一实施例中的目标布设点计算原理图。
图4C显示为本发明又一实施例中的目标布设点计算原理图。
图4D显示为图4C的环型虚拟灯架模型的纵向截面示意图。
图5显示为本发明一实施例中的基于虚拟建模的灯具布设系统的模块示意图。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布设型态也可能更为复杂。
本发明提供一种基于虚拟建模的灯具布设方法，优选的，应用于3D舞美场景设计软件中，能够让用户在虚拟灯架模型上添加的虚拟灯具模型自动定位到该虚拟灯架模型的表面中心线，进一步地，还可以沿着该中心线滑动，从而灵活地调整虚拟灯具模型的布设位置。
请参阅图1，本实施例的基于虚拟建模的灯具布设方法包括如下步骤：
S101：在建立的虚拟灯架模型的各表面范围内检测是否出现需布设虚拟灯具模型的位置点。如图2A和2B所示，虚拟灯架模型为具有上下左右四个面的柱体，长度不限，在造型上可以是直线型、环型(封闭、半封闭)，还可以是三角形、多边形、及其他不规则形状等。当用户通过鼠标等输入设备在所述虚拟灯架模型的某个面上停留或靠近某个面时，即说明需要在虚拟灯架模型的某位置处布设虚拟灯具模型，此时，即出现了需布设虚拟灯具模型的位置点。当鼠标等输入设备恰好在某个面上时，其停留的位置即为所述位置点；当鼠标等输入设备靠近某个面时，其停留的位置在该面上的投影点即为所述位置点。由于用户在布设虚拟灯具模型时很难对准虚拟灯架模型的中心线位置(如虚线所示)，所以导致布设的多个虚拟灯具模型无法严格对齐，视觉效果上很不美观。
S102：在检测到出现了所述位置点之后，在目标布设面上计算出所述虚拟灯具模型的目标布设点，其中，所述目标布设面是指所述位置点所位于的所述虚拟灯架模型的表面，所述目标布设点是指所述目标布设面沿所述虚拟灯架模型方向的中心线上的与所述位置点相对应的点。
以下本实施例将以直线型虚拟灯架模型、环型虚拟灯架模型为例，详细说明如何在目标布设面上计算出所述虚拟灯具模型的目标布设点。
直线型虚拟灯架模型
图3A显示了虚拟灯具模型布设于目标布设点的效果图，可见虚拟灯具模型的中心位于虚拟灯架模型的中心线上，也即实现了：当鼠标等输入设备移动到虚拟灯架模型的某个表面附近，虚拟灯具模型便会自动捕捉(“吸附”)到虚拟灯架模型的该表面的中心线位置。以下将详细说明具体的实现过程：
请参阅图3B，根据模型尺寸已知BCGE四个点，它们构成一个矩形。当然，也可直接做三角形ABC。A点表示所述鼠标捕捉位置点，F点表示最终计算得到的目标中线布设点。首先，以所述位置点A为起点，连接向量AB、AC；然后，根据向量AB和BC，求出它们的夹角θ，再根据三角函数cosθ，求出向量BD的长度，并计算所述的交点(图中为D)，从而求出点D；最后，在所述位置点A及所述交点D所构成的向量AD上，求出向量DF，它的长度为所述虚拟灯架模型的向量BE长度的一半，点F确定为所述目标布设点。
环型虚拟灯架模型
图4A显示了虚拟灯具模型布设于目标布设点的效果图，可见虚拟灯具模型的中心位于虚拟灯架模型的中心线上，也即实现了：当鼠标等输入设备移动到虚拟灯架模型的某个表面附近，虚拟灯具模型便会自动捕捉(“吸附”)到虚拟灯架模型的该表面的中心线位置。以下将详细说明具体的实现过程：
请参阅图4B，若所述目标布设面为所述环型虚拟灯架模型的横向面，已知模型的内径和外径则以所述环型的环心O在所述横向面所在平面的投影点O’为起点(OO’的距离为灯架模型高度的一半)，经过所述位置点L做一条射线；计算该射线与所述环型虚拟灯架模型的内侧交点N和外侧交点M；将所述内侧交点N和所述外侧交点M连线的中心位置确定为所述目标布设点P。
请参阅图4C及其纵向截面示意图4D，若所述目标布设面为所述环型虚拟灯架模型的纵向面，已知模型的中点点O和它的-Y轴局部坐标系向量(默认向下)。首先，以所述位置点P为鼠标捕捉点，沿P点往它的局部坐标系-Y轴方向得到10个单位长度的向量PX，求出PX和PO两个向量的夹角θ，并根据cosθ和向量PO的长度求出向量PS的长度为w米，沿P点往它的局部坐标系-Y轴方向得到w米单位长度的向量PS，S为所述目标布设点。
S103：将所述虚拟灯具模型布设于所述目标布设点。进一步的，对于直线型虚拟灯架模型，本发明通过获取需布设的虚拟灯具模型的目标布设面、个数及相邻虚拟灯具模型之间的间隔距离，在目标布设面的中心线上一次性布设多个虚拟灯具模型；对于环型虚拟灯架模型，本发明通过获取需布设的虚拟灯具模型的目标布设面及个数，在目标布设面的中心线上均匀地布设多个虚拟灯具模型。
在另一实施方式中，所述方法还包括S104：当检测到布设后的虚拟灯具模型被输入操作选中时，令所述被选中的虚拟灯具模型随输入的拖动动作沿所述中心线滑动，并令所述滑动中的虚拟灯具模型在所述拖动动作结束的位置处定位。
在又一实施方式中，所述方法还包括S105：当检测到所述拖动动作的轨迹点距离所述虚拟灯架模型超过预设阈值时，令所述滑动中的虚拟灯具模型脱离所述虚拟灯架模型。
图5显示了与上述基于虚拟建模的灯具布设方法相对应的布设系统，包括：输入模块501、布设模块502。
输入模块501在建立的虚拟灯架模型的各表面范围内检测是否出现需布设虚拟灯具模型的位置点。布设模块502在所述输入模块检测到所述位置点时，在目标布设面上计算出所述虚拟灯具模型的目标布设点，其中，所述目标布设面是指所述位置点所位于的所述虚拟灯架模型的表面，所述目标布设点是指所述目标布设面沿所述虚拟灯架模型方向的中心线上的与所述位置点相对应的点；以及用于将所述虚拟灯具模型布设于所述目标布设点。
在一实施例中，布设模块502还用于：当检测到布设后的虚拟灯具模型被输入操作选中时，令所述被选中的虚拟灯具模型随输入的拖动动作沿所述中心线滑动，并令所述滑动中的虚拟灯具模型在所述拖动动作结束的位置处定位，进一步地，当检测到所述拖动动作的轨迹点距离所述虚拟灯架模型超过预设阈值时，令所述滑动中的虚拟灯具模型脱离所述虚拟灯架模型。
由于前述方法实施例中的技术特征可以应用于本系统实施例，因而不再重复展开。
除此之外，本发明还包括一种存储介质和一种电子设备，由于前述实施例中的技术特征可以应用于存储介质实施例、电子设备实施例，因而不再重复赘述。
所述存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质，其中存储有计算机程序，该计算机程序在被处理器加载执行时，实现前述实施例中基于虚拟建模的灯具布设方法的全部或部分步骤。
所述电子设备为包括处理器(CPU/MCU/SOC)、存储器(ROM/RAM)、通信模块(有线/无线网络)、显示模块的设备，优选为台式电脑。特别的，该存储器中存储有计算机程序，该处理器在加载执行所述计算机程序时，实现前述实施例中基于虚拟建模的灯具布设方法的全部或部分步骤。
综上所述，本发明的基于虚拟建模的灯具布设方法、系统、存储器及电子设备，有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种基于虚拟建模的灯具布设方法，其特征在于，包括：
在建立的虚拟灯架模型的各表面范围内检测是否出现需布设虚拟灯具模型的位置点；
若检测结果为是，则在目标布设面上计算出所述虚拟灯具模型的目标布设点，其中，所述目标布设面是指所述位置点所位于的所述虚拟灯架模型的表面，所述目标布设点是指所述目标布设面沿所述虚拟灯架模型方向的中心线上的与所述位置点相对应的点；
将所述虚拟灯具模型布设于所述目标布设点。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：当检测到布设后的虚拟灯具模型被输入操作选中时，令所述被选中的虚拟灯具模型随输入的拖动动作沿所述中心线滑动，并令所述滑动中的虚拟灯具模型在所述拖动动作结束的位置处定位。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，还包括：当检测到所述拖动动作的轨迹点距离所述虚拟灯架模型超过预设阈值时，令所述滑动中的虚拟灯具模型脱离所述虚拟灯架模型。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述虚拟灯架模型的类型包括：直线型；所述在目标布设面上计算出所述虚拟灯具模型的目标布设点，包括：
经过所述位置点，分别向所述虚拟灯架模型的沿长度方向的其中一条侧边做两条交线，以使所形成的两个第一交点与所述位置点之间构成三角形；其中，所述位置点作为所述三角形的顶点，两个所述第一交点间的连线作为所述三角形的底边；
在经所述位置点向所述底边所做的所述三角形的高上，将距离所述高与所述底边的第二交点为所述虚拟灯架模型的一半宽度的点确定为所述目标布设点。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，还包括：获取需布设的虚拟灯具模型的目标布设面、个数及相邻虚拟灯具模型之间的间隔距离，据以在所述中心线上布设多个虚拟灯具模型。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述虚拟灯架模型的类型包括：封闭或半封闭的环型；所述在目标布设面上计算出所述虚拟灯具模型的目标布设点，包括：
若所述目标布设面为所述环型虚拟灯架模型的横向面，则以所述环型的环心在所述横向面所在平面的投影点为起点，经过所述位置点做一条直线；计算该直线与所述环型虚拟灯架模型的内侧交点和外侧交点；将所述内侧交点和所述外侧交点连线的中心位置确定为所述目标布设点；
若所述目标布设面为所述环型虚拟灯架模型的纵向面，则以所述环型的环心为起点，经过所述位置点做第一线段；经所述位置点做垂直于所述环型所在平面的第二线段；根据所述第一线段与所述第二线段间的夹角以及所述第一线段的长度，计算第三线段的长度，其中，所述第三线段的一端点为所述位置点，另一端点为位于所述中心线上的所述目标布设点。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，还包括：获取需布设的虚拟灯具模型的目标布设面及个数，据以在所述中心线上均匀地布设多个虚拟灯具模型。
8.一种基于虚拟建模的灯具布设系统，其特征在于，包括：
输入模块，用于在建立的虚拟灯架模型的各表面范围内检测是否出现需布设虚拟灯具模型的位置点；
布设模块，用于在所述输入模块检测到所述位置点时，在目标布设面上计算出所述虚拟灯具模型的目标布设点，其中，所述目标布设面是指所述位置点所位于的所述虚拟灯架模型的表面，所述目标布设点是指所述目标布设面沿所述虚拟灯架模型方向的中心线上的与所述位置点相对应的点；以及用于将所述虚拟灯具模型布设于所述目标布设点。
9.一种存储介质，其中存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器加载执行时，实现如权利要求1至7中任一所述的基于虚拟建模的灯具布设方法。
10.一种电子设备，其特征在于，包括：处理器、及存储器；其中，
所述存储器用于存储计算机程序；
所述处理器用于加载执行所述计算机程序，以使所述电子设备执行如1至7中任一所述的基于虚拟建模的灯具布设方法。
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