CN111696193B - 基于三维场景的物联网控制方法、系统、装置及存储介质 - Google Patents

基于三维场景的物联网控制方法、系统、装置及存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于三维场景的物联网控制方法、系统、装置及存储介质，方法包括：对建立的三维设备模型加载对应的控制程序，所述控制程序用于控制所述三维设备模型对应的设备；获取第一输入信号，并根据第一输入信号调用所述控制程序对相关联的设备发送控制信号。本发明通过在构建的三维场景模型中的三维设备模型上加载对应的控制程序，使得用户能实现在三维场景模型内对设备进行控制，大大提高用户的沉浸式体验。本发明可广泛应用于物联网技术中。

Description

基于三维场景的物联网控制方法、系统、装置及存储介质
技术领域
本发明涉及物联网领域，尤其涉及基于三维场景的物联网控制方法、系统、装置及存储介质。
背景技术
随着计算机技术的发展，计算机图形学在各个行业的应用也得到迅速普及和深入。目前，计算机图形学已进入三维时代，三维图形在人们生活中无所不在。三维图形的虚拟和展示具有直观性强、展示度高、体验感好等优点。建模技术是三维图形最重要的一个技术领域。建模技术是目前计算机图形学中最热门的方向之一，并在各行各业中发挥着重要的作用，如建筑、雕刻、军事、娱乐、房地产等。然而现在的三维场景模型在构建后只能用于展示观看，不能与现实中的设备进行交互操作。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种基于三维场景的物联网控制方法、系统、装置及存储介质。
第一方面，本发明实施例提供了一种基于三维场景的物联网控制方法，包括以下步骤：
对建立的三维设备模型加载对应的控制程序，所述控制程序用于控制所述三维设备模型对应的设备；
获取第一输入信号，并根据第一输入信号调用所述控制程序对相关联的设备发送控制信号。
进一步，还包括三维设备模型建立步骤，所述三维设备模型建立步骤具体包括：
获取场景的三维数据，并将所述三维数据上传给服务器，所述三维数据包括二维图像和深度信息；
根据所述三维数据，通过人工智能算法对所述三维数据进行处理，生成得到三维场景模型，所述三维场景模型包括有三维环境模型和三维设备模型。
进一步，所述二维图像包括环境图像和设备图像。
进一步，所述三维设备模型建立步骤还包括以下步骤：
采集所述场景的实时视频流、设备信息和环境信息并上传；
将采集得到的实时视频流、设备信息和环境信息与所述三维场景模型进行相关联。
进一步，还包括以下步骤：
获取第二输入信号，并根据第二输入信号在所述三维场景模型内通过弹窗的方式展示场景信息，所述场景信息包括实时视频流、设备信息和环境信息中的至少一种。
进一步，还包括以下步骤：
获取第三输入信号，并根据第三输入信号在所述三维场景模型内进行三维漫游，所述第三输入信号包括视角或画面切换信号、放大或缩小控制信号、角度旋转控制信号和漫游模式选择信号中的至少一种。
第二方面，本发明实施例提供了一种基于三维场景的物联网控制系统，包括：
程序加载单元，用于对建立的三维设备模型加载对应的控制程序，所述控制程序用于控制所述三维设备模型对应的设备；
控制单元，用于获取第一输入信号，并根据第一输入信号调用所述控制程序对相关联的设备发送控制信号。
进一步，还包括三维设备模型建立模块，所述三维设备模型建立模块包括：
获取单元，用于获取场景的三维数据，并将所述三维数据上传给服务器，所述三维数据包括二维图像和深度信息；
处理单元，用于根据所述三维数据，通过人工智能算法对所述三维数据进行处理，生成得到三维场景模型，所述三维场景模型包括有三维环境模型和三维设备模型。
第三方面，本发明实施例提供了一种基于三维场景的物联网控制装置，包括：
至少一个处理器；
至少一个存储器，用于存储至少一个程序；
当所述至少一个程序被所述至少一个处理器执行，使得所述至少一个处理器实现所述的基于三维场景的物联网控制方法。
第四方面，本发明实施例提供了存储介质，包括计算机程序，当所述计算机程序在计算机上运行时，使得所述的基于三维场景的物联网控制方法被执行。
本发明的有益效果是：
本发明一种基于三维场景的物联网控制方法、系统、装置及存储介质通过在构建的三维场景模型中的三维设备模型上加载对应的控制程序，使得用户能实现在三维场景模型内对设备进行控制，大大提高用户的沉浸式体验。
附图说明
图1是本发明基于三维场景的物联网控制方法一个实施例的步骤流程图；
图2是本发明基于三维场景的物联网控制系统一个实施例的模块方框图；
图3是本发明基于三维场景的物联网控制装置一个实施例的模块方框图。
具体实施方式
下面结合说明书附图和具体实施例对本发明做进一步解释和说明。对于以下实施例中的步骤编号，其仅为了便于阐述说明而设置，对步骤之间的顺序不做任何限定，实施例中的各步骤的执行顺序均可根据本领域技术人员的理解来进行适应性调整。
本实施例对本发明各实施方案所采用的建模与场景漫游系统的硬件结构进行说明，所述系统主要包括扫描设备和服务器。
其中，扫描设备，用于对工业园区、城市、博物馆、工厂等室内或户外场景内的对象进行扫描，并将扫描的数据上传给服务器。对象可以是对称物体，具有不平坦表面的不对称物体，还可以是环境或人物。扫描设备可以是航拍扫描设备、室内扫描设备或室外扫描设备。航拍扫描设备，可以是航拍飞机等航拍设备，用于扫描场景内区域范围(如整栋房子)的三维数据。室内扫描设备，用于扫描室内环境(如某栋房子内的某个房间)的三维数据。室内扫描设备，可以是手持扫描设备(如带支撑架的相机)或其他自动扫描设备(如自动扫描机器人)。室外扫描设备，用于扫描室外环境(如某栋房子旁边的某条马路等) 的三维数据。室外扫描设备，可以是手持扫描设备(如带支撑架的相机)或其他自动扫描设备(如自动扫描机器人)。三维数据包括室内图片和深度信息等数据。
服务器，用于根据扫描设备上传的数据采用人工智能算法进行三维重建，以生成场景的三维模型。其中，三维重建的内容包括模型修复、剪辑、裁剪、减面、减模、压缩、处理材质、处理贴图和处理灯光。优选地，服务器还用于生成场景的三维模型的链接(如URL链接等)，这样任何支持浏览器的计算设备(包括智能手机、平板电脑、笔记本电脑、智能手表、智能电视、计算机等) 都可以通过该链接访问该三维模型。服务器可以是能通过有线或无线的方式与扫描设备通讯的后台服务器、云端服务器等。场景的三维模型是由多个点云(点的集合)组成的，故服务器也可以在生成场景的三维模型后提供对应的点云数据。
基于上述硬件结构，提出本申请的基于三维场景的物联网控制方案的各个实施例。
参照图1，本发明实施例提供了一种基于三维场景的物联网控制方法，包括以下步骤：
S101、对建立的三维设备模型加载对应的控制程序，所述控制程序用于控制所述三维设备模型对应的设备。
本实施例中，所述设备可以是所述场景中任意可以连接入物联网的设备，包括但不限于风扇、电视机和空调等，使得用户能实现在三维场景模型内对设备进行控制，大大提高用户的沉浸式体验。本实施例可以应用于智能汽车、智能家居、智能工厂、智能医院或智能学校等支持物联网的场景中。
S102、获取第一输入信号，并根据第一输入信号调用所述控制程序对相关联的设备发送控制信号。
本实施例中，所述第一输入信号可以是鼠标、键盘或触控屏等人机交互设备所发出的信号，用户可通过点击三维设备模型上对应的按钮或控制面板，从而调用控制程序发出对应的控制信号。
在一些实施例中，还包括三维设备模型建立步骤，所述三维设备模型建立步骤具体包括：
获取场景的三维数据，并将所述三维数据上传给服务器，所述三维数据包括二维图像和深度信息。
本步骤中，所述二维图像包括环境图像和设备图像。所述环境图像可以包括室内的环境图像和室外的环境图像。
根据所述三维数据，通过人工智能算法对所述三维数据进行处理，生成得到三维场景模型，所述三维场景模型包括有三维环境模型和三维设备模型。
本实施例中，所述三维场景模型是虚拟的3D模型，可供用户通过浏览器链接(如URL链接)访问的方式进行360度无死角的浏览或观看，而且可以通过空气成像装置、空气屏、移动终端、平板电脑端、PC电脑端、LED显示屏、LCD 显示屏、OLED显示屏和点阵显示屏等与用户的交互实现模型的放大、缩小、颜色变换和视觉切换，满足了不同观看者的个性化需求。本发明支持空气成像装置、空气屏、移动终端、平板电脑端、PC电脑端、LED显示屏、LCD显示屏、 OLED显示屏和点阵显示屏等不同的智能终端、设备来进行三维模型访问与展示，功能更加丰富。
在一些实施例中，三维设备模型建立步骤还包括以下步骤：
采集所述场景的实时视频流、设备信息和环境信息并上传；
将采集得到的实时视频流、设备信息和环境信息与所述三维场景模型进行相关联。
本实施例中，场景内的实时视频流可以是场景内任一点、线、面、区域的实时视频，该实时视频可通过CCTV闭路电视监控系统等视频采集装置实时采集得到。
在一些实施例中，还包括以下步骤：
获取第二输入信号，并根据第二输入信号在所述三维场景模型内通过弹窗的方式展示场景信息，所述场景信息包括实时视频流、设备信息和环境信息中的至少一种。
本实施例中，所述第二输入信号可以是鼠标、键盘或触控屏等人机交互设备所发出的信号，本实施例可以预先在三维场景模型的任一位置，这样当用户通过点击等方式选中该位置后，可以自动通过弹窗的方式以视频、图片、文字和模型等形式展示该实时视频流、设备信息或环境信息，以便于对三维场景模型内的对象进行介绍等操作，增强了互动体验感。
在一些实施例中，还包括以下步骤：
获取第三输入信号，并根据第三输入信号在所述三维场景模型内进行三维漫游，所述第三输入信号包括视角或画面切换信号、放大或缩小控制信号、角度旋转控制信号和漫游模式选择信号中的至少一种。
本实施例中，本实施例可通过人机交互设备(如键盘、鼠标等)或虚拟按钮等方式获取用户在三维场景内的选择或操作作为输入信号。漫游模式选择信号用于选择漫游的模式，漫游的模式包括手动漫游和自动漫游两种，手动漫游需要用户通过手动点击、触控、拖曳等方式在三维实景内进行浏览观看，自动漫游则按照预设设置的浏览顺序自动进行漫游展示。可通过点击链接等方式进入三维实景，当获取到视角或画面切换信号、放大或缩小控制信号、角度旋转控制信号，可对该三维实景或该三维实景内的任一对象进行视角或画面切换、放大或缩小、角度旋转等操作，使得用户可以在三维实景内进行360度无死角的沉浸式漫游观看。
参考图2，本发明实施例提供了一种基于三维场景的物联网控制系统，包括：
程序加载单元，用于对建立的三维设备模型加载对应的控制程序，所述控制程序用于控制所述三维设备模型对应的设备；
控制单元，用于获取第一输入信号，并根据第一输入信号调用所述控制程序对相关联的设备发送控制信号。
在一些实施例中，还包括三维设备模型建立模块，所述三维设备模型建立模块包括：
获取单元，用于获取场景的三维数据，并将所述三维数据上传给服务器，所述三维数据包括二维图像和深度信息；
处理单元，用于根据所述三维数据，通过人工智能算法对所述三维数据进行处理，生成得到三维场景模型，所述三维场景模型包括有三维环境模型和三维设备模型。
参考图3，本发明实施例提供了一种基于三维场景的物联网控制装置，包括：
至少一个处理器；
至少一个存储器，用于存储至少一个程序；
当所述至少一个程序被所述至少一个处理器执行，使得所述至少一个处理器实现所述的基于三维场景的物联网控制方法。
此外，本发明实施例还提供了存储介质，包括计算机程序，当所述计算机程序在计算机上运行时，使得所述的基于三维场景的物联网控制方法被执行。
上述方法实施例中的内容均适用于本系统、装置和存储介质实施例中，本系统、装置和存储介质实施例所具体实现的功能与上述方法实施例相同，并且达到的有益效果与上述方法实施例所达到的有益效果也相同。
以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (8)

1.基于三维场景的物联网控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
对建立的三维设备模型加载对应的控制程序，所述控制程序用于控制所述三维设备模型对应的设备；
获取第一输入信号，并根据第一输入信号调用所述控制程序对相关联的设备发送控制信号；
所述三维设备模型建立步骤还包括以下步骤：
采集所述场景的实时视频流、设备信息和环境信息并上传；
将采集得到的实时视频流、设备信息和环境信息与三维场景模型进行相关联；
所述基于三维场景的物联网控制方法还包括以下步骤：
获取第二输入信号，并根据第二输入信号在所述三维场景模型内通过弹窗的方式展示场景信息，所述场景信息包括实时视频流、设备信息和环境信息中的至少一种。
2.根据权利要求1所述的基于三维场景的物联网控制方法，其特征在于：还包括三维设备模型建立步骤，所述三维设备模型建立步骤具体包括：
获取场景的三维数据，并将所述三维数据上传给服务器，所述三维数据包括二维图像和深度信息；
根据所述三维数据，通过人工智能算法对所述三维数据进行处理，生成得到三维场景模型，所述三维场景模型包括有三维环境模型和三维设备模型。
3.根据权利要求2所述的基于三维场景的物联网控制方法，其特征在于：所述二维图像包括环境图像和设备图像。
4.根据权利要求1所述的基于三维场景的物联网控制方法，其特征在于：还包括以下步骤：
获取第三输入信号，并根据第三输入信号在所述三维场景模型内进行三维漫游，所述第三输入信号包括视角或画面切换信号、放大或缩小控制信号、角度旋转控制信号和漫游模式选择信号中的至少一种。
5.基于三维场景的物联网控制系统，其特征在于，包括：
程序加载单元，用于对建立的三维设备模型加载对应的控制程序，所述控制程序用于控制所述三维设备模型对应的设备；
控制单元，用于获取第一输入信号，并根据第一输入信号调用所述控制程序对相关联的设备发送控制信号；
所述三维设备模型建立步骤还包括以下步骤：
采集所述场景的实时视频流、设备信息和环境信息并上传；
将采集得到的实时视频流、设备信息和环境信息与三维场景模型进行相关联；
所述基于三维场景的物联网控制系统还用于执行以下步骤：
获取第二输入信号，并根据第二输入信号在所述三维场景模型内通过弹窗的方式展示场景信息，所述场景信息包括实时视频流、设备信息和环境信息中的至少一种。
6.根据权利要求5所述的基于三维场景的物联网控制系统，其特征在于：还包括三维设备模型建立模块，所述三维设备模型建立模块包括：
获取单元，用于获取场景的三维数据，并将所述三维数据上传给服务器，所述三维数据包括二维图像和深度信息；
处理单元，用于根据所述三维数据，通过人工智能算法对所述三维数据进行处理，生成得到三维场景模型，所述三维场景模型包括有三维环境模型和三维设备模型。
7.基于三维场景的物联网控制装置，其特征在于：包括：
至少一个处理器；
至少一个存储器，用于存储至少一个程序；
当所述至少一个程序被所述至少一个处理器执行，使得所述至少一个处理器实现如权利要求1～4任一项所述的基于三维场景的物联网控制方法。
8.存储介质，其特征在于，包括计算机程序，当所述计算机程序在计算机上运行时，使得如权利要求1～4任一项所述的基于三维场景的物联网控制方法被执行。
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