CN111355546B - 一种无线电波传播的三维可视化方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供了一种无线电波传播的三维可视化方法，方法包括：获取无线电波的传播环境中物体的物理信息；基于物理信息，建立传播环境的三维虚拟模型，并确定物体在三维虚拟模型中的位置坐标；基于无线电波的信号发送点、无线电波的信号接收点及物体在三维虚拟模型中的位置坐标，确定无线电波的传播路径；基于信号发送点对应的电场强度及相位以及传播路径中目标位置的坐标，确定传播路径对应的电场强度及相位；基于传播路径及其对应的电场强度及相位，建立传播路径的三维虚拟模型；在传播环境的三维虚拟模型中显示传播路径的三维虚拟模型。应用本发明实施例，可以直观地展示无线电波在其传播环境中的传播路径。

Description

一种无线电波传播的三维可视化方法

技术领域

本发明涉及虚拟现实技术领域，特别是涉及一种无线电波传播的三维可视化方法。

背景技术

众所周知，无线电波是肉眼不可见的。随着移动通信技术的不断发展，为了便于工作人员观察无线电波的传播，目前一般在二维图像中显示无线电波的传播路径以供工作人员查看。

具体来说，可以预先获取无线电波的传播环境中各物体的位置及尺寸，绘制传播环境的二维图像，进而根据无线电波发送点及接收点在二维图像中的坐标，通过射线跟踪算法等电磁波传播预测算法，计算无线电波的传播路径以及每个传播路径对应的电场强度和相位，进而在二维图像中显示每个传播路径及其对应的电场强度和相位，以供工作人员查看。

无线电波的实际传播环境为三维环境，目前通过二维图像显示无线电波传播路径的方式难以直观展示无线电波在其传播环境中的传播路径。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种无线电波传播的三维可视化方法，以直观展示无线电波在其传播环境中的传播路径。

第一方面，本发明实施例提供了一种无线电波传播的三维可视化方法，所述方法包括：

获取无线电波的传播环境中物体的物理信息；

基于所述物理信息，建立所述传播环境的三维虚拟模型，并确定所述物体在所述三维虚拟模型中的位置坐标；

基于所述无线电波的信号发送点、所述无线电波的信号接收点及所述物体在所述三维虚拟模型中的位置坐标，确定所述无线电波的传播路径；

基于所述信号发送点对应的电场强度及相位以及所述传播路径中目标位置的坐标，确定所述传播路径对应的电场强度及相位；

基于所述传播路径及其对应的电场强度及相位，建立所述传播路径的三维虚拟模型；

在所述传播环境的三维虚拟模型中显示所述传播路径的三维虚拟模型。

可选的，在所述基于所述传播路径及其对应的电场强度及相位，建立所述传播路径的三维虚拟模型的步骤之前，所述方法还包括：

获取所述无线电波到达所述信号接收点时的电场强度，作为目标电场强度；

将对应的所述目标电场强度不大于预设电场强度的传播路径去除；

所述基于所述传播路径及其对应的电场强度及相位，建立所述传播路径的三维虚拟模型的步骤，包括：

基于剩余的传播路径及其对应的电场强度及相位，建立所述剩余的传播路径的三维虚拟模型。

可选的，所述基于所述无线电波的信号发送点、所述无线电波的信号接收点及所述物体在所述三维虚拟模型中的位置坐标，确定所述无线电波的传播路径的步骤，包括：

基于所述无线电波的信号发送点、所述无线电波的信号接收点及所述传播环境中物体在所述三维虚拟模型中的位置坐标，确定所述无线电波的绕射点及反射点的坐标；

基于所述信号发送点的坐标、所述信号接收点的坐标、所述绕射点的坐标及所述反射点的坐标，确定所述无线电波的传播路径。

可选的，所述基于所述信号发送点对应的电场强度及相位以及所述传播路径中目标位置的坐标，确定所述传播路径对应的电场强度及相位的步骤，包括：

根据所述信号发送点对应的电场强度、相位以及所述绕射点的坐标与所述反射点的坐标，确定所述无线电波到达所述绕射点、所述反射点及所述信号接收点时的电场强度及相位；

根据所述无线电波到达所述绕射点、所述反射点时的电场强度及相位，确定所述无线电波离开所述绕射点及所述反射点时的电场强度及相位；

将所述信号发送点、所述绕射点、所述反射点及所述信号接收点对应的电场强度及相位，确定为所述传播路径对应的电场强度及相位。

可选的，在所述在所述传播环境的三维虚拟模型中显示所述传播路径的三维虚拟模型的步骤之前，所述方法还包括：

对所述传播环境的三维虚拟模型及所述传播路径的三维虚拟模型的坐标进行归一化处理，得到归一化处理后的坐标；

基于所述归一化处理后的坐标，重新建立所述传播环境的三维虚拟模型及所述传播路径的三维虚拟模型；

所述在所述传播环境的三维虚拟模型中显示所述传播路径的三维虚拟模型的步骤，包括：

在重新建立的所述传播环境的三维虚拟模型中显示重新建立的所述传播路径的三维虚拟模型。

第二方面，本发明实施例提供了一种无线电波传播的三维可视化装置，所述装置包括：

物理信息获取模块，用于获取无线电波的传播环境中物体的物理信息；

第一建模模块，用于基于所述物理信息，建立所述传播环境的三维虚拟模型，并确定所述物体在所述三维虚拟模型中的位置坐标；

传播路径确定模块，用于基于所述无线电波的信号发送点、所述无线电波的信号接收点及所述物体在所述三维虚拟模型中的位置坐标，确定所述无线电波的传播路径；

电场强度确定模块，用于基于所述信号发送点对应的电场强度及相位以及所述传播路径中目标位置的坐标，确定所述传播路径对应的电场强度及相位；

第二建模模块，用于基于所述传播路径及其对应的电场强度及相位，建立所述传播路径的三维虚拟模型；

显示模块，用于在所述传播环境的三维虚拟模型中显示所述传播路径的三维虚拟模型。

可选的，所述装置还包括：

目标场强确定模块，用于在基于每个所述传播路径及其对应的电场强度及相位，建立所述传播路径的三维虚拟模型之前，获取所述无线电波到达所述信号接收点时的电场强度，作为目标电场强度；

传输路径筛选模块，用于将对应的所述目标电场强度不大于预设电场强度的传播路径去除；

所述第二建模模块包括：

第一建模子模块，用于基于剩余的传播路径及其对应的电场强度及相位，建立所述剩余的传播路径的三维虚拟模型。

可选的，所述传播路径确定模块包括：

坐标确定子模块，用于基于所述无线电波的信号发送点的坐标、所述无线电波的信号接收点的坐标及所述传播环境中物体在所述三维虚拟模型中的位置坐标，确定所述无线电波的绕射点及反射点的坐标；

传播路径确定子模块，用于基于所述信号发送点的坐标、所述信号接收点的坐标、所述绕射点的坐标及所述反射点的坐标，确定所述无线电波的传播路径。

可选的，所述电场强度确定模块包括：

第一电场强度确定子模块，用于根据所述信号发送点对应的电场强度、相位以及所述绕射点的坐标与所述反射点的坐标，确定所述无线电波到达所述绕射点、所述反射点及所述信号接收点时的电场强度及相位；

第二电场强度确定子模块，用于根据所述无线电波到达所述绕射点、所述反射点时的电场强度及相位，确定所述无线电波离开所述绕射点及所述反射点时的电场强度及相位；

第三电场强度确定子模块，用于将所述信号发送点、所述绕射点、所述反射点及所述信号接收点对应的电场强度及相位，确定为所述传播路径对应的电场强度及相位。

可选的，所述装置还包括：

归一化处理模块，用于在在所述传播环境的三维虚拟模型中显示所述传播路径的三维虚拟模型之前，对所述传播环境的三维虚拟模型及所述传播路径的三维虚拟模型的坐标进行归一化处理，得到归一化处理后的坐标；

模型重建模块，用于基于所述归一化处理后的坐标，重新建立所述传播环境的三维虚拟模型及所述传播路径的三维虚拟模型；

所述显示模块包括：

显示子模块，用于在重新建立的所述传播环境的三维虚拟模型中显示重新建立的所述传播路径的三维虚拟模型。

本发明实施例提供的方案中，电子设备可以获取无线电波的传播环境中物体的物理信息；基于物理信息，建立传播环境的三维虚拟模型，并确定物体在三维虚拟模型中的位置坐标；基于无线电波的信号发送点、无线电波的信号接收点及物体在三维虚拟模型中的位置坐标，确定无线电波的传播路径；基于信号发送点对应的电场强度及相位以及传播路径中目标位置的坐标，确定传播路径对应的电场强度及相位；基于传播路径及其对应的电场强度及相位，建立传播路径的三维虚拟模型；在传播环境的三维虚拟模型中显示传播路径的三维虚拟模型。这样，电子设备可以建立无线电波的传播环境的三维虚拟模型，并可以基于信号发送点、信号接收点及传播环境中物体的坐标确定无线电波的传播路径并建立传播路径的三维虚拟模型，在传播环境的三维虚拟模型中显示传播路径的三维虚拟模型，可以直观地展示无线电波在其传播环境中的传播路径。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例所提供的一种无线电波传播的三维可视化方法的流程图；

图2为基于图1所示实施例的传播路径对应的电场强度及相位的确定方式的一种流程图；

图3为本发明实施例所提供的一种无线电波传播的三维可视化装置的结构示意图；

图4为图3所示实施例中电场强度确定模块304的一种结构示意图；

图5为本发明实施例所提供的一种电子设备的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为了直观展示无线电波在其传播环境中的传播路径，本发明实施例提供了一种无线电波传播的三维可视化方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质。

下面首先对本发明实施例所提供的一种无线电波传播的三维可视化方法进行介绍，其中，本发明实施例所提供的无线电波传播的三维可视化方法就是通过三维方式显示无线电波传播路径的方法。

本发明实施例所提供的一种无线电波传播的三维可视化方法可以应用于任意需要显示无线电波传播路径的电子设备，例如，可以为电脑、服务器、无线电波处理设备等，在此不做具体限定。为了描述方便，后续称为电子设备。

如图1所示，一种无线电波传播的三维可视化方法，所述方法包括：

S101，获取无线电波的传播环境中物体的物理信息；

S102，基于所述物理信息，建立所述传播环境的三维虚拟模型，并确定所述物体在所述三维虚拟模型中的位置坐标；

S103，基于所述无线电波的信号发送点、所述无线电波的信号接收点及所述物体在所述三维虚拟模型中的位置坐标，确定所述无线电波的传播路径；

S104，基于所述信号发送点对应的电场强度及相位以及所述传播路径中目标位置的坐标，确定所述传播路径对应的电场强度及相位；

S105，基于所述传播路径及其对应的电场强度及相位，建立所述传播路径的三维虚拟模型；

S106，在所述传播环境的三维虚拟模型中显示所述传播路径的三维虚拟模型。

可见，本发明实施例所提供的方案中，电子设备可以获取无线电波的传播环境中物体的物理信息；基于物理信息，建立传播环境的三维虚拟模型，并确定物体在三维虚拟模型中的位置坐标；基于无线电波的信号发送点、无线电波的信号接收点及物体在三维虚拟模型中的位置坐标，确定无线电波的传播路径；基于信号发送点对应的电场强度及相位以及传播路径中目标位置的坐标，确定传播路径对应的电场强度及相位；基于传播路径及其对应的电场强度及相位，建立传播路径的三维虚拟模型；在传播环境的三维虚拟模型中显示传播路径的三维虚拟模型。这样，电子设备可以建立无线电波的传播环境的三维虚拟模型，并可以基于信号发送点、信号接收点及传播环境中物体的坐标确定无线电波的传播路径并建立传播路径的三维虚拟模型，在传播环境的三维虚拟模型中显示传播路径的三维虚拟模型，可以直观地展示无线电波在其传播环境中的传播路径。

在上述步骤S101中，电子设备可以获取无线电波的传播环境中物体的物理信息。其中，无线电波的传播环境可以为室内环境或室外环境，当传播环境为室外环境时，传播环境中的物体可以包括室外的建筑、植物等；当传播环境为室内环境时，传播环境中的物体可以包括室内的墙壁、门窗、家具等；传播环境中物体的物理信息可以包括物体的尺寸、物体的材质、物体在传播环境中的位置等信息。

物体的物理信息的获取方式可以有多种，例如，可以通过实地测量确定传播环境中物体的物理信息；又例如，可以通过预先获取的传播环境的图像确定传播环境中物体的物理信息，这都是合理的。

在获取传播环境中物体的物理信息之后，电子设备可以基于传播环境中物体的物理信息，通过虚拟模型建立工具建立传播环境的三维虚拟模型，并确定传播环境中物体在三维虚拟模型的位置坐标。其中，上述虚拟模型建立工具可以为Maya、3D Studio Max、UE4(Unreal Engine 4，虚幻引擎4)等三维建模软件，在此不做具体限定及说明。

在确定传播环境中的物体在三维虚拟模型中的位置坐标之后，电子设备可以执行上述步骤S103，即基于无线电波的信号发送点、无线电波的信号接收点及物体在三维虚拟模型中的位置坐标，确定无线电波的传播路径。其中，上述无线电波的信号发送点为预先设置的无线电波的信号发送位置在三维虚拟模型中对应的点，无线电波的信号接收点为预先设置的无线电波的信号接收位置在三维虚拟模型中对应的点。

电子设备可以通过电磁波传播预测算法，根据无线电波的信号发送点、无线电波的信号接收点及无线电波的传播环境中的各物体在三维虚拟模型中的位置坐标，确定无线电波从信号发送点到达信号接收点的传播路径。其中，电磁波传播预测算法可以为镜像跟踪法、有限差分算法、射频跟踪算法的反向算法等方法，在此不做具体限定及说明。

无线电波沿传播路径传播的过程中，其电场强度及相位可能会发生变化。在确定无线电波的传播路径之后，电子设备可以执行上述步骤S104，即基于信号发送点对应的电场强度及相位以及传播路径中目标位置的坐标，确定传播路径对应的电场强度及相位。其中，信号发送点对应的电场强度及相位为无线电波在信号发送点的电场强度及相位。

电子设备可以根据无线电波在信号发送点的电场强度及相位以及传播路径中目标位置的坐标，通过电磁波传播预测算法确定传播路径对应的电场强度及相位。其中，目标位置可以为传播路径中的反射点、绕射点、信号接收点等位置。

在确定传播路径对应的电场强度及相位之后，电子设备可以执行上述步骤S105，基于传播路径及其对应的电场强度及相位，通过虚拟模型建立工具建立传播路径的三维虚拟模型。

其中，电子设备可以在传播路径的三维虚拟模型的预设位置显示传播路径对应的电场强度及相位；电子设备还可以对每个传播路径的三维虚拟模型进行编号处理，确定每个传播路径的三维虚拟模型的编号，进而在传播路径的三维虚拟模型的预设位置显示表示传播路径的编号与其对应的电场强度及相位之间对应关系的列表；当采用圆柱体表示传播路径的三维虚拟模型时，电子设备还可以根据传播路径对应的电场强度设置传播路径的三维虚拟模型的直径；电子设备还可以根据传播路径对应的电场强度，为传播路径的三维虚拟模型设置不同的颜色，这都是合理的。

在得到传播环境的三维虚拟模型和传播路径的三维虚拟模型之后，电子设备可以在传播环境的三维虚拟模型中显示传播路径的三维虚拟模型，这样可以直观地展示无线电波在其传播环境中的传播路径。

上述建立传播环境的三维虚拟模型及传播路径的三维虚拟模型的建模软件与显示传播环境的三维虚拟模型及传播路径的三维虚拟模型的建模软件可以不是同一建模软件。针对这种情况，在一种实施方式中，在得到传播环境的三维虚拟模型和传播路径的三维虚拟模型之后，电子设备可以选择预设格式的文件保存传播环境的三维虚拟模型和传播路径的三维虚拟模型，其中预设格式的文件中不包含三维虚拟模型的动画、材质特性、贴图路径、动力学、粒子等信息，预设格式可以为obj格式、3ds格式等。

这样，当需要展示无线电波在其传播环境中的传播路径时，电子设备可以将上述预设格式的文件输入显示传播环境的三维虚拟模型及传播路径的三维虚拟模型的建模软件，以展示无线电波在其传播环境中的传播路径。

作为本发明实施例的一种实施方式，在上述基于所述传播路径及其对应的电场强度及相位，建立所述传播路径的三维虚拟模型的步骤之前，所述方法还可以包括：

获取无线电波到达信号接收点时的电场强度，作为目标电场强度；将对应的目标电场强度不大于预设电场强度的传播路径去除。

无线电波的传播路径存在多个，无线电波沿着不同的传播路径到达信号接收点时的电场强度一般是不同的。当无线电波沿传播路径到达信号接收点的电场强度较小时，说明无线电波沿该传播路径传播时电场强度的衰减较高。

在确定传播路径对应的电场强度及相位之后，电子设备可以获取无线电波沿该传播路径到达信号接收点时的电场强度，作为目标电场强度。如果目标电场强度不大于预设电场强度，说明无线电波沿该目标电场强度对应的传播路径传播时电场强度的衰减较高，电子设备无需展示该传播路径，那么电子设备便可以将该传播路径去除。

在这种情况下，上述基于所述传播路径及其对应的电场强度及相位，建立所述传播路径的三维虚拟模型的步骤，可以包括：

基于剩余的传播路径及其对应的电场强度及相位，建立剩余的传播路径的三维虚拟模型。

在去除对应的目标电场强度不大于预设电场强度的传播路径之后，电子设备可以基于剩余的传播路径及其对应的电场强度及相位，通过虚拟模型建立工具建立剩余的传播路径的三维虚拟模型。这样，电子设备无需建立对应的目标电场强度不大于预设电场强度的传播路径的三维虚拟模型，可以减少工作量，提高建模效率。

可见，本发明实施例所提供的方案中，电子设备可以获取无线电波到达信号接收点时的电场强度，作为目标电场强度，将对应的目标电场强度不大于预设电场强度的传播路径去除，进而基于剩余的传播路径及其对应的电场强度及相位，建立剩余的传播路径的三维虚拟模型。这样，电子设备便无需为对应的目标电场强度不大于预设电场强度的传播路径建立三维虚拟模型，可以减少工作量，提高建模效率。

作为本发明实施例的一种实施方式，上述基于所述无线电波的信号发送点、所述无线电波的信号接收点及所述物体在所述三维虚拟模型中的位置坐标，确定所述无线电波的传播路径的步骤，可以包括：

基于无线电波的信号发送点、无线电波的信号接收点及传播环境中物体在三维虚拟模型中的位置坐标，确定无线电波的绕射点及反射点的坐标；基于信号发送点的坐标、信号接收点的坐标、绕射点的坐标及反射点的坐标，确定无线电波的传播路径。

无线电波在其信号发送点可以向任意方向传播，由于传播环境中存在多种物体，无线电波在到达这些物体表面时会发生反射和绕射，所以到达信号接收点的无线电波在传播过程中很可能经历了反射和绕射，那么在传播环境中也就存在无线电波的反射点和绕射点，其中反射点为无线电波发生反射时到达的传播环境中物体表面的点，绕射点为无线电波发生绕射时到达的传播环境中物体表面的点。

电子设备可以基于无线电波的信号发送点、无线电波的信号接收点及传播环境中物体在三维虚拟模型中的位置坐标，根据费马原理、反射原理、折射定律、GTD(TheGeometrical Theory of Diffraction，几何绕射理论)及UTD(The Uniform Theory ofDiffraction，一致绕射理论)，确定无线电波的绕射点及反射点在三维虚拟模型中的坐标。

根据费马原理可知，无线电波在两点之间是直线传播的。在确定了无线电波的绕射点及反射点之后，电子设备便可以基于信号发送点的坐标、信号接收点的坐标、绕射点的坐标及反射点的坐标，确定无线电波的传播路径。例如，电子设备可以用直线连接信号发送点、信号接收点、绕射点及反射点，得到无线电波的传播路径。

可见，本发明实施例所提供的方案中，电子设备可以基于无线电波的信号发送点、无线电波的信号接收点及传播环境中物体在三维虚拟模型中的位置坐标，确定无线电波的绕射点及反射点的坐标；基于信号发送点的坐标、信号接收点的坐标、绕射点的坐标及反射点的坐标，确定无线电波的传播路径。这样，电子设备可以确定无线电波的绕射点及反射点的坐标，根据信号发送点、信号接收点、绕射点及反射点的坐标，可以准确地确定无线电波的传播路径。

作为本发明实施例的一种实施方式，如图2所示，上述基于所述信号发送点对应的电场强度及相位以及所述传播路径中目标位置的坐标，确定所述传播路径对应的电场强度及相位的步骤，可以包括：

S201，根据信号发送点对应的电场强度、相位以及绕射点的坐标与反射点的坐标，确定无线电波到达绕射点、反射点及信号接收点时的电场强度及相位；

无线电波的电场强度和相位会随着传播路径的增长发生改变。电子设备在得到传播路径中绕射点的坐标及反射点的坐标之后，可以根据信号发送点对应的电场强度、相位以及绕射点的坐标与反射点的坐标，通过电磁波传播预测算法确定无线电波到达绕射点、反射点及信号接收点时的电场强度及相位。

S202，根据无线电波到达绕射点、反射点时的电场强度及相位，确定无线电波离开绕射点及反射点时的电场强度及相位；

无线电波在发生绕射或反射时，其电场强度及相位会发生变化。在确定无线电波到达绕射点及反射点时的电场强度及相位后，电子设备可以根据菲涅耳公式，确定无线电波离开绕射点及反射点时的电场强度及相位。

S203，将信号发送点、绕射点、反射点及信号接收点对应的电场强度及相位，确定为传播路径对应的电场强度及相位。

在确定无线电波到达绕射点、反射点及信号接收点时的电场强度及相位和无线电波离开绕射点、反射点时的电场强度及相位后，电子设备可以将信号发送点、绕射点、反射点及信号接收点对应的电场强度及相位，确定为传播路径对应的电场强度及相位。

其中，绕射点对应的电场强度及相位包括无线电波到达绕射点时的电场强度及相位和无线电波离开绕射点时的电场强度及相位，反射点对应的电场强度及相位包括无线电波到达反射点时的电场强度及相位和无线电波离开反射点时的电场强度及相位，信号接收点对应的电场强度及相位为无线电波到达信号接收点时的电场强度及相位。

在一种实施方式中，在得到传播环境的三维虚拟模型之后，电子设备可以将传播环境中物体的三维虚拟模型按照物体材质的不同划分为不同类型的三维虚拟模型，得到多种类型的三维虚拟模型，然后根据每种类型的三维虚拟模型对应的物体材质，设置每种类型的三维虚拟模型对应的电磁参数。这样，当需要确定位于传播环境中物体表面的反射点或绕射点对应的电场强度及相位时，电子设备可以获取反射点或绕射点所处位置的传播环境中物体的三维虚拟模型所属的类型对应的电磁参数，可以为确定反射点或绕射点对应的电场强度及相位提供方便。

可见，本发明实施例所提供的方案中，电子设备可以根据信号发送点对应的电场强度、相位以及绕射点的坐标与反射点的坐标，确定无线电波到达绕射点、反射点及信号接收点时的电场强度及相位，然后根据无线电波到达绕射点、反射点时的电场强度及相位，确定无线电波离开绕射点及反射点时的电场强度及相位，进而将信号发送点、绕射点、反射点及信号接收点对应的电场强度及相位，确定为传播路径对应的电场强度及相位。这样，电子设备可以基于信号发送点、绕射点、反射点及信号接收点对应的电场强度及相位建立传播路径的三维虚拟模型，这样可以直观的展示无线电波的电场强度及相位在传输过程中的变化。

作为本发明实施例的一种实施方式，在上述在所述传播环境的三维虚拟模型中显示所述传播路径的三维虚拟模型的步骤之前，上述方法还可以包括：

对传播环境的三维虚拟模型及传播路径的三维虚拟模型的坐标进行归一化处理，得到归一化处理后的坐标；基于归一化处理后的坐标，重新建立传播环境的三维虚拟模型及传播路径的三维虚拟模型；

上述建立传播环境的三维虚拟模型及传播路径的三维虚拟模型的建模软件与显示传播环境的三维虚拟模型及传播路径的三维虚拟模型的建模软件可以不是同一建模软件。

在这种情况下，为了避免由于不同建模软件中坐标系的不同导致传播环境的三维虚拟模型及传播路径的三维虚拟模型不能正常显示，电子设备在得到传播环境的三维虚拟模型及传播路径的三维虚拟模型之后，可以分别对传播环境的三维虚拟模型及传播路径的三维虚拟模型中的坐标进行归一化处理，得到归一化处理后的坐标，其中，归一化处理的方式可以为线性函数归一化、0均值标准化等方法，在此不做具体限定及说明。

在得到归一化处理后的坐标后，电子设备可以基于归一化处理后的坐标，通过新的建模软件重新建立传播环境的三维虚拟模型及传播路径的三维虚拟模型。

在这种情况下，上述在所述传播环境的三维虚拟模型中显示所述传播路径的三维虚拟模型的步骤，可以包括：

在重新建立的传播环境的三维虚拟模型中显示重新建立的传播路径的三维虚拟模型。

在得到重新建立的传播环境的三维虚拟模型及传播路径的三维虚拟模型之后，电子设备便可以在重新建立的传播环境的三维虚拟模型中显示重新建立的传播路径的三维虚拟模型，这样可以避免因不同建模软件中坐标系的不同导致的三维虚拟模型不能正常显示的问题。

可见，本发明实施例所提供的方案中，电子设备可以对传播环境的三维虚拟模型及传播路径的三维虚拟模型的坐标进行归一化处理，得到归一化处理后的坐标，基于归一化处理后的坐标，重新建立传播环境的三维虚拟模型及传播路径的三维虚拟模型，进而在重新建立的传播环境的三维虚拟模型中显示重新建立的传播路径的三维虚拟模型。这样，电子设备可以基于归一化处理后的坐标重新建立传播环境及传播路径的三维虚拟模型，可以避免因不同建模软件中坐标系的不同导致的三维虚拟模型不能正常显示的问题。

在一种实施方式中，当显示传播环境的三维虚拟模型及传播路径的三维虚拟模型的建模软件与建立传播环境的三维虚拟模型及传播路径的三维虚拟模型的建模软件不是同一建模软件时，由于不同建模软件对于三维模型稳定性的要求不同，在重新建立传播环境及传播路径的三维虚拟模型的过程中，可能向重新建立的三维虚拟模型中添加多余的线条。针对这种情况，为了避免因多余的线条导致的数据冗余问题，在得到重新建立的传播环境及传播路径的三维虚拟模型后，电子设备可以将该三维虚拟模型中多余的线条去除。

相应于上述无线电波传播的三维可视化方法，本发明实施例还提供了一种无线电波传播的三维可视化装置，下面对本发明实施例所提供的一种无线电波传播的三维可视化装置进行介绍。

如图3所示，一种无线电波传播的三维可视化装置，所述装置包括：

物理信息获取模块301，用于获取无线电波的传播环境中物体的物理信息；

第一建模模块302，用于基于所述物理信息，建立所述传播环境的三维虚拟模型，并确定所述物体在所述三维虚拟模型中的位置坐标；

传播路径确定模块303，用于基于所述无线电波的信号发送点、所述无线电波的信号接收点及所述物体在所述三维虚拟模型中的位置坐标，确定所述无线电波的传播路径；

电场强度确定模块304，用于基于所述信号发送点对应的电场强度及相位以及所述传播路径中目标位置的坐标，确定所述传播路径对应的电场强度及相位；

第二建模模块305，用于基于所述传播路径及其对应的电场强度及相位，建立所述传播路径的三维虚拟模型；

显示模块306，用于在所述传播环境的三维虚拟模型中显示所述传播路径的三维虚拟模型。

可见，本发明实施例所提供的方案中，电子设备可以获取无线电波的传播环境中物体的物理信息；基于物理信息，建立传播环境的三维虚拟模型，并确定物体在三维虚拟模型中的位置坐标；基于无线电波的信号发送点、无线电波的信号接收点及物体在三维虚拟模型中的位置坐标，确定无线电波的传播路径；基于信号发送点对应的电场强度及相位以及传播路径中目标位置的坐标，确定传播路径对应的电场强度及相位；基于传播路径及其对应的电场强度及相位，建立传播路径的三维虚拟模型；在传播环境的三维虚拟模型中显示传播路径的三维虚拟模型。这样，电子设备可以建立无线电波的传播环境的三维虚拟模型，并可以基于信号发送点、信号接收点及传播环境中物体的坐标确定无线电波的传播路径并建立传播路径的三维虚拟模型，在传播环境的三维虚拟模型中显示传播路径的三维虚拟模型，可以直观地展示无线电波在其传播环境中的传播路径。

作为本发明实施例的一种实施方式，上述装置还可以包括：

目标场强确定模块(图3中未示出)，用于在基于每个所述传播路径及其对应的电场强度及相位，建立所述传播路径的三维虚拟模型之前，获取所述无线电波到达所述信号接收点时的电场强度，作为目标电场强度；

传输路径筛选模块(图3中未示出)，用于将对应的所述目标电场强度不大于预设电场强度的传播路径去除；

所述第二建模模块305可以包括：

第一建模子模块(图3中未示出)，用于基于剩余的传播路径及其对应的电场强度及相位，建立所述剩余的传播路径的三维虚拟模型。

作为本发明实施例的一种实施方式，上述传播路径确定模块303可以包括：

坐标确定子模块(图3中未示出)，用于基于所述无线电波的信号发送点的坐标、所述无线电波的信号接收点的坐标及所述传播环境中物体在所述三维虚拟模型中的位置坐标，确定所述无线电波的绕射点及反射点的坐标；

传播路径确定子模块(图3中未示出)，用于基于所述信号发送点的坐标、所述信号接收点的坐标、所述绕射点的坐标及所述反射点的坐标，确定所述无线电波的传播路径。

作为本发明实施例的一种实施方式，如图4所示，上述电场强度确定模块304可以包括：

第一电场强度确定子模块401，用于根据所述信号发送点对应的电场强度、相位以及所述绕射点的坐标与所述反射点的坐标，确定所述无线电波到达所述绕射点、所述反射点及所述信号接收点时的电场强度及相位；

第二电场强度确定子模块402，用于根据所述无线电波到达所述绕射点、所述反射点时的电场强度及相位，确定所述无线电波离开所述绕射点及所述反射点时的电场强度及相位；

第三电场强度确定子模块403，用于将所述信号发送点、所述绕射点、所述反射点及所述信号接收点对应的电场强度及相位，确定为所述传播路径对应的电场强度及相位。

作为本发明实施例的一种实施方式，上述装置还可以包括：

归一化处理模块(图3中未示出)，用于在在所述传播环境的三维虚拟模型中显示所述传播路径的三维虚拟模型之前，对所述传播环境的三维虚拟模型及所述传播路径的三维虚拟模型的坐标进行归一化处理，得到归一化处理后的坐标；

模型重建模块(图3中未示出)，用于基于所述归一化处理后的坐标，重新建立所述传播环境的三维虚拟模型及所述传播路径的三维虚拟模型；

所述显示模块306可以包括：

显示子模块(图3中未示出)，用于在重新建立的所述传播环境的三维虚拟模型中显示重新建立的所述传播路径的三维虚拟模型。

本发明实施例还提供了一种电子设备，如图5所示，包括处理器501、通信接口502、存储器503和通信总线504，其中，处理器501，通信接口502，存储器503通过通信总线504完成相互间的通信，

存储器503，用于存放计算机程序；

处理器501，用于执行存储器503上所存放的程序时，实现上述任一实施例所述的无线电波传播的三维可视化方法步骤。

可见，本发明实施例提供的方案中，电子设备可以获取无线电波的传播环境中物体的物理信息；基于物理信息，建立传播环境的三维虚拟模型，并确定物体在三维虚拟模型中的位置坐标；基于无线电波的信号发送点、无线电波的信号接收点及物体在三维虚拟模型中的位置坐标，确定无线电波的传播路径；基于信号发送点对应的电场强度及相位以及传播路径中目标位置的坐标，确定传播路径对应的电场强度及相位；基于传播路径及其对应的电场强度及相位，建立传播路径的三维虚拟模型；在传播环境的三维虚拟模型中显示传播路径的三维虚拟模型。这样，电子设备可以建立无线电波的传播环境的三维虚拟模型，并可以基于信号发送点、信号接收点及传播环境中物体的坐标确定无线电波的传播路径并建立传播路径的三维虚拟模型，在传播环境的三维虚拟模型中显示传播路径的三维虚拟模型，可以直观地展示无线电波在其传播环境中的传播路径。

上述电子设备提到的通信总线可以是外设部件互连标准(Peripheral ComponentInterconnect，PCI)总线或扩展工业标准结构(Extended Industry StandardArchitecture，EISA)总线等。该通信总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。

通信接口用于上述电子设备与其他设备之间的通信。

存储器可以包括随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)，也可以包括非易失性存储器(Non-Volatile Memory，NVM)，例如至少一个磁盘存储器。可选的，存储器还可以是至少一个位于远离前述处理器的存储装置。

上述的处理器可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、网络处理器(Network Processor，NP)等；还可以是数字信号处理器(Digital SignalProcessing，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。

在本发明提供的又一实施例中，还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一无线电波传播的三维可视化方法的步骤。

可见，本发明实施例提供的方案中，计算机可读存储介质内存储的计算机程序被处理器执行时，可以获取无线电波的传播环境中物体的物理信息；基于物理信息，建立传播环境的三维虚拟模型，并确定物体在三维虚拟模型中的位置坐标；基于无线电波的信号发送点、无线电波的信号接收点及物体在三维虚拟模型中的位置坐标，确定无线电波的传播路径；基于信号发送点对应的电场强度及相位以及传播路径中目标位置的坐标，确定传播路径对应的电场强度及相位；基于传播路径及其对应的电场强度及相位，建立传播路径的三维虚拟模型；在传播环境的三维虚拟模型中显示传播路径的三维虚拟模型。这样，电子设备可以建立无线电波的传播环境的三维虚拟模型，并可以基于信号发送点、信号接收点及传播环境中物体的坐标确定无线电波的传播路径并建立传播路径的三维虚拟模型，在传播环境的三维虚拟模型中显示传播路径的三维虚拟模型，可以直观地展示无线电波在其传播环境中的传播路径。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。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，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种无线电波传播的三维可视化方法，其特征在于，所述方法包括：

获取无线电波的传播环境中物体的物理信息；

基于所述物理信息，建立所述传播环境的三维虚拟模型，并确定所述物体在所述三维虚拟模型中的位置坐标；

基于所述无线电波的信号发送点、所述无线电波的信号接收点及所述物体在所述三维虚拟模型中的位置坐标，确定所述无线电波的传播路径；

基于所述信号发送点对应的电场强度及相位以及所述传播路径中目标位置的坐标，确定所述传播路径对应的电场强度及相位；

基于所述传播路径及其对应的电场强度及相位，建立所述传播路径的三维虚拟模型；

对所述传播环境的三维虚拟模型及所述传播路径的三维虚拟模型的坐标进行归一化处理，得到归一化处理后的坐标；

基于所述归一化处理后的坐标，重新建立所述传播环境的三维虚拟模型，并根据所述传播路径对应的电场强度，设置所述传播路径的三维虚拟模型的直径和颜色，重新建立所述传播路径的三维虚拟模型，其中，重新建立的所述传播路径的三维虚拟模型为圆柱体，重新建立的所述传播路径的三维虚拟模型和重新建立的所述传播环境的三维虚拟模型中存在多余的线条；

删除重新建立的所述传播路径的三维虚拟模型和重新建立的所述传播环境的三维虚拟模型中所述多余的线条；

在重新建立的所述传播环境的三维虚拟模型中显示重新建立的所述传播路径的三维虚拟模型，并在所述传播路径的三维虚拟模型的预设位置显示所述传播路径对应的电场强度及相位，其中，显示重新建立的所述传播环境的三维虚拟模型及重新建立的所述传播路径的三维虚拟模型的建模软件与重新建立所述传播环境的三维虚拟模型及所述传播路径的三维虚拟模型的建模软件不是同一建模软件。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述基于所述传播路径及其对应的电场强度及相位，建立所述传播路径的三维虚拟模型的步骤之前，所述方法还包括：

获取所述无线电波到达所述信号接收点时的电场强度，作为目标电场强度；

将对应的所述目标电场强度不大于预设电场强度的传播路径去除；

所述基于所述传播路径及其对应的电场强度及相位，建立所述传播路径的三维虚拟模型的步骤，包括：

基于剩余的传播路径及其对应的电场强度及相位，建立所述剩余的传播路径的三维虚拟模型。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述无线电波的信号发送点、所述无线电波的信号接收点及所述物体在所述三维虚拟模型中的位置坐标，确定所述无线电波的传播路径的步骤，包括：

基于所述无线电波的信号发送点、所述无线电波的信号接收点及所述传播环境中物体在所述三维虚拟模型中的位置坐标，确定所述无线电波的绕射点及反射点的坐标；

基于所述信号发送点的坐标、所述信号接收点的坐标、所述绕射点的坐标及所述反射点的坐标，确定所述无线电波的传播路径。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述基于所述信号发送点对应的电场强度及相位以及所述传播路径中目标位置的坐标，确定所述传播路径对应的电场强度及相位的步骤，包括：

根据所述信号发送点对应的电场强度、相位以及所述绕射点的坐标与所述反射点的坐标，确定所述无线电波到达所述绕射点、所述反射点及所述信号接收点时的电场强度及相位；

根据所述无线电波到达所述绕射点、所述反射点时的电场强度及相位，确定所述无线电波离开所述绕射点及所述反射点时的电场强度及相位；

将所述信号发送点、所述绕射点、所述反射点及所述信号接收点对应的电场强度及相位，确定为所述传播路径对应的电场强度及相位。

5.一种无线电波传播的三维可视化装置，其特征在于，所述装置包括：

物理信息获取模块，用于获取无线电波的传播环境中物体的物理信息；

第一建模模块，用于基于所述物理信息，建立所述传播环境的三维虚拟模型，并确定所述物体在所述三维虚拟模型中的位置坐标；

传播路径确定模块，用于基于所述无线电波的信号发送点、所述无线电波的信号接收点及所述物体在所述三维虚拟模型中的位置坐标，确定所述无线电波的传播路径；

电场强度确定模块，用于基于所述信号发送点对应的电场强度及相位以及所述传播路径中目标位置的坐标，确定所述传播路径对应的电场强度及相位；

第二建模模块，用于基于所述传播路径及其对应的电场强度及相位，建立所述传播路径的三维虚拟模型；

归一化处理模块，用于对所述传播环境的三维虚拟模型及所述传播路径的三维虚拟模型的坐标进行归一化处理，得到归一化处理后的坐标；

模型重建模块，用于基于所述归一化处理后的坐标，重新建立所述传播环境的三维虚拟模型，并根据所述传播路径对应的电场强度，设置所述传播路径的三维虚拟模型的直径和颜色，重新建立所述传播路径的三维虚拟模型，其中，重新建立的所述传播路径的三维虚拟模型为圆柱体，重新建立的所述传播路径的三维虚拟模型和重新建立的所述传播环境的三维虚拟模型中存在多余的线条；删除重新建立的所述传播路径的三维虚拟模型和重新建立的所述传播环境的三维虚拟模型中所述多余的线条；

显示模块，用于在重新建立的所述传播环境的三维虚拟模型中显示重新建立的所述传播路径的三维虚拟模型，并在所述传播路径的三维虚拟模型的预设位置显示所述传播路径对应的电场强度及相位，其中，显示重新建立的所述传播环境的三维虚拟模型及重新建立的所述传播路径的三维虚拟模型的建模软件与重新建立所述传播环境的三维虚拟模型及所述传播路径的三维虚拟模型的建模软件不是同一建模软件。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

目标场强确定模块，用于在基于每个所述传播路径及其对应的电场强度及相位，建立所述传播路径的三维虚拟模型之前，获取所述无线电波到达所述信号接收点时的电场强度，作为目标电场强度；

传输路径筛选模块，用于将对应的所述目标电场强度不大于预设电场强度的传播路径去除；

所述第二建模模块包括：

第一建模子模块，用于基于剩余的传播路径及其对应的电场强度及相位，建立所述剩余的传播路径的三维虚拟模型。

7.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述传播路径确定模块包括：

坐标确定子模块，用于基于所述无线电波的信号发送点的坐标、所述无线电波的信号接收点的坐标及所述传播环境中物体在所述三维虚拟模型中的位置坐标，确定所述无线电波的绕射点及反射点的坐标；

传播路径确定子模块，用于基于所述信号发送点的坐标、所述信号接收点的坐标、所述绕射点的坐标及所述反射点的坐标，确定所述无线电波的传播路径。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述电场强度确定模块包括：

第一电场强度确定子模块，用于根据所述信号发送点对应的电场强度、相位以及所述绕射点的坐标与所述反射点的坐标，确定所述无线电波到达所述绕射点、所述反射点及所述信号接收点时的电场强度及相位；

第二电场强度确定子模块，用于根据所述无线电波到达所述绕射点、所述反射点时的电场强度及相位，确定所述无线电波离开所述绕射点及所述反射点时的电场强度及相位；

第三电场强度确定子模块，用于将所述信号发送点、所述绕射点、所述反射点及所述信号接收点对应的电场强度及相位，确定为所述传播路径对应的电场强度及相位。

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