CN111737780B - 一种在线模型编辑方法及在线模型编辑系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种在线模型编辑方法及在线模型编辑系统，配置后将不同平台的模型去差异化处理并导入模型装载机，与素材中继器连接，获得标准化处理的素材置于暂存区，在作业区取模型装载机中的模型和暂存区中的素材进行操作、输出作业结果，以3D渲染引擎渲染作业结果、还原模型场景，完成在线模型编辑。本发明中使用者可通过浏览器访问模型编辑器，编辑器内置丰富素材库，可自由组合创建各种模型，也可以导入自有模型，通过拆分合并编辑已有模型，保存后一键更新到业务系统，实现3D模型的无感发布；本发明极大地缩短建模周期，降低实施成本，提高模型的扩展性，支持在线编辑模型，无感发布到应用场景，为可视化智慧楼宇的落地提供底层技术支撑。

Description

一种在线模型编辑方法及在线模型编辑系统

技术领域

本发明涉及一般的图像数据处理或产生的技术领域，特别涉及一种在线模型编辑方法及在线模型编辑系统。

背景技术

伴随着业界对工业互联网、智慧城市等方向创新的持续关注，数字孪生的概念也重新回到了大众的焦点中。

数字孪生是指充分利用物理模型、传感器更新、运行历史等数据，集成多学科、多物理量、多尺度、多概率的仿真过程，在虚拟空间中完成映射，从而反映相对应的实体装备的全生命周期过程；数字孪生离不开3D模型的支持，其表征即是通过主观意识、借助虚拟表现构成客观阐述形态结构的物件，也就是我们常说的模型。

目前主流的数字孪生的建模方法主要有Unity-3D、3DMAX、AutoCAD等，这些建模方法普遍存在着建模门槛高、效率低、成本大，可扩展性差、集成难度高的问题，并不利于推广和应用。

发明内容

本发明解决了现有技术中存在的问题，提供了一种优化的在线模型编辑方法及在线模型编辑系统。

本发明所采用的技术方案是，一种在线模型编辑方法，所述方法包括以下步骤：

步骤1：工程配置；

步骤2：将不同平台的模型去差异化处理并导入模型装载机；

所述去差异化处理包括以下步骤：

步骤2.1.1：在模型装载机内嵌设模型转译脚本，脚本从远程库引用三维模型编译插件；

步骤2.1.2：输入任一格式的三维模型；

步骤2.1.3：若所述三维模型的材质和/或贴图的标准化程度不低于阈值，则正常处理，否则进行下一步；

步骤2.1.4：模型装载机自动识别，切换到泛译模式，搭配对应级别的的容错机制，保留模型的整体框架结构；

通过接口与素材中继器连接，获得标准化处理的素材并置于暂存区；

步骤3：取模型装载机中的模型和暂存区中的素材进行操作；输出作业结果；

步骤4：将作业结果进行渲染、还原模型场景，完成在线模型编辑。

优选地，所述工程配置包括系统首选项、视图、工具栏、运行和帮助；以JSON导入导出进行配置。

优选地，所述三维模型编译插件包括CAD模型编译插件、3dMax模型编译插件和unity模型编译插件；任一所述模型编译插件设有容错机制，所述容错机制处理模型错位、解决乱码和协议转换。

优选地，所述获得标准化处理的素材包括以下步骤：

步骤2.2.1：以素材中继器收集素材资源；

步骤2.2.2：基于素材资源的不同内容、调度不同的素材处理器，对素材进行处理，得到通用格式的素材；

步骤2.2.3：通过接口将通用格式的素材存放至暂存区。

优选地，所述素材资源包括字体资源、动画资源、贴图资源。

优选地，对于字体资源和贴图资源，从分辨率的角度对素材进行处理，使字体资源和贴图资源在任一分辨率下图像品质一致；对于动画资源，从分辨率、编码格式和帧率的角度对素材进行处理，使动画资源在任一分辨率、编码格式和帧率的组合下输出品质一致。

优选地，若存在无法识别的字体资源和/或贴图资源，则获取大数据信息，将单个字符和/或图中感兴趣区域的图元进行算法匹配，输出匹配度最高的若干字体和/或贴图进行人工校准。

优选地，所述步骤3中，操作包括位移、旋转、缩放、拆分、合并、路径绘制、添加效果、实时预览。

优选地，所述路径绘制包括以下步骤：

步骤3.1：基于Three.js底层框架实现Three.Path.js类库；

步骤3.2：将鼠标轨迹拆分成包含三维坐标（x,y,z）的点集，将这些点集生成矩阵库；

步骤3.3：通过轨迹函数，计算有效点位、舍弃无效点位；所有的有效点位组成有效点集；

步骤3.4：通过Three提供的render库，将这些有效点集附着到3D场景中。

一种采用所述的在线模型编辑方法的在线模型编辑系统，所述系统包括：

一模型装载机，用于将不同平台的模型去差异化处理并导入系统；

一接口，用于与素材中继器连接，获得标准化处理的素材并置于暂存区；

一暂存区，用于存放标准化处理后的素材；

一作业区，用于取模型装载机中的模型和暂存区中的素材进行操作并输出作业结果；

一3D渲染引擎，用于将作业结果进行渲染、还原模型场景。

本发明涉及一种优化的在线模型编辑方法及在线模型编辑系统，工程配置后，将不同平台的模型去差异化处理并导入模型装载机，通过接口与素材中继器连接，获得标准化处理的素材并置于暂存区，在作业区取模型装载机中的模型和暂存区中的素材进行操作、输出作业结果，以3D渲染引擎对作业结果进行渲染、还原模型场景，完成在线模型编辑。

本发明重点解决3D楼宇模型快速高效的创建及自由灵活的编辑两个核心问题，使用者可以通过浏览器访问模型编辑器，编辑器内置丰富的素材库，可自由组合创建各种模型，也可以导入自有模型，通过拆分合并编辑已有模型，保存后一键更新到业务系统，实现3D模型的无感发布；本发明极大地缩短了建模周期，降低实施成本，提高模型的扩展性，支持在线编辑模型，无感发布到应用场景，为可视化智慧楼宇的落地提供底层技术支撑。

附图说明

图1为本发明的方法流程图；

图2为本发明的结构示意图，其中，箭头所示为内容传输的方向，虚线内为本发明的系统结构。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步的详细描述，但本发明的保护范围并不限于此。

本发明涉及一种在线模型编辑方法，所述方法包括以下步骤。

步骤1：工程配置。

所述工程配置包括系统首选项、视图、工具栏、运行和帮助；以JSON导入导出进行配置。

本发明中，工程配置包括上述的常规配置，支持JSON导入导出配置，便于用户对编辑器的个性化配置。

步骤2：将不同平台的模型去差异化处理并导入模型装载机；通过接口与素材中继器连接，获得标准化处理的素材并置于暂存区。

所述去差异化处理包括以下步骤：

步骤2.1.1：在模型装载机内嵌设模型转译脚本，脚本从远程库引用三维模型编译插件；

所述三维模型编译插件包括CAD模型编译插件、3dMax模型编译插件和unity模型编译插件；任一所述模型编译插件设有容错机制，所述容错机制处理模型错位、解决乱码和协议转换。

步骤2.1.2：输入任一格式的三维模型；

步骤2.1.3：若所述三维模型的材质和/或贴图的标准化程度不低于阈值，则正常处理，否则进行下一步；

步骤2.1.4：模型装载机自动识别，切换到泛译模式，搭配对应级别的的容错机制，保留模型的整体框架结构，降低精度、提高系统的稳定性和成功率。

所述获得标准化处理的素材包括以下步骤：

步骤2.2.1：以素材中继器收集素材资源；

所述素材资源包括字体资源、动画资源、贴图资源。

对于字体资源和贴图资源，从分辨率的角度对素材进行处理，使字体资源和贴图资源在任一分辨率下图像品质一致；对于动画资源，从分辨率、编码格式和帧率的角度对素材进行处理，使动画资源在任一分辨率、编码格式和帧率的组合下输出品质一致。

若存在无法识别的字体资源和/或贴图资源，则获取大数据信息，将单个字符和/或图中感兴趣区域的图元进行算法匹配，输出匹配度最高的若干字体和/或贴图进行人工校准。

步骤2.2.2：基于素材资源的不同内容、调度不同的素材处理器，对素材进行处理，得到通用格式的素材；

步骤2.2.3：通过接口将通用格式的素材存放至暂存区。

本发明中，模型装载机可以将不同平台（AutoCAD，3dmax）的模型，进行去差异化处理，转译成系统兼容的模型并导入，以供其他作业单元使用；装载机内嵌了模型转译脚本，脚本从远程库引用了CAD、3dmax、unity插件，这些插件主要负责模型编译，并具备了处理模型错位、解决乱码、协议转换的能力，其三个Level的容错机制，能够很好的处理不同精细度的模型。

本发明中，举例来说，部分中小型写字楼、楼宇管理方提供的CAD模型无论是材质还是贴图的标准化程度都是较低的，故模型装载机会自动识别，并切换到泛译模式，搭配Level3的容错，保留模型的整体框架结构，牺牲部分精度，以此来提高系统的稳定性和成功率。

本发明中，素材中继器负责将字体库、动画库、贴图等素材统一打包到资源池，随后调度不同的素材处理器，从分辨率、编码格式、帧率等方面进行差异化处理，转化成通用素材格式，存储至暂存区；当存在无法识别的字体或贴图时，中继器将启动智能素材库，通过人工智能算法匹配最接近的素材，并抛到前台交给使用者抉择。

本发明中，3D模型涉及的素材种类庞多，所需存储空间大，来回改动，频繁上传非常消耗终端流量及服务器空间，因此设置暂存区，方便使用者暂存临时素材、模型及半成品作品。

本发明中，单个字符和/或图中的感兴趣区域的确定原理为，将图像二值化处理，取得字符或图元的线条，对线条的角点进行提取，角点最集中的区域向外辐射预设距离为感兴趣区域；若存在多个连通域，应对每个连通域进行感兴趣区域的确定。

步骤3：取模型装载机中的模型和暂存区中的素材进行操作；输出作业结果。

所述步骤3中，操作包括位移、旋转、缩放、拆分、合并、路径绘制、添加效果、实时预览。

所述路径绘制包括以下步骤：

步骤3.1：基于Three.js底层框架实现Three.Path.js类库；

步骤3.2：将鼠标轨迹拆分成包含三维坐标（x,y,z）的点集，将这些点集生成矩阵库；

步骤3.3：通过轨迹函数，计算有效点位、舍弃无效点位；所有的有效点位组成有效点集；

步骤3.4：通过Three提供的render库，将这些有效点集附着到3D场景中。

本发明中，使用者可以在作业区里自由修改，随心编辑模型，借助工具库，支持丰富的手势操作，包括拖拽位移，旋转角度，缩放比例，拆分合并，路径绘制，并添加酷炫动效，并实时预览当前模型的2D/3D视图。

本发明中，将有效点集附着到3D场景中后，可以提供图形混杂的智能橡皮檫，保证绘制上去的路径跟目标物做到高度融合，兼具美观的效果。

步骤4：将作业结果进行渲染、还原模型场景，完成在线模型编辑。

本发明中，3D渲染引擎将使用者编辑的模型，提供实时渲染服务，高保真还原3D场景。

本发明还涉及一种采用所述的在线模型编辑方法的在线模型编辑系统，所述系统包括：

一模型装载机，用于将不同平台的模型去差异化处理并导入系统；

一接口，用于与素材中继器连接，获得标准化处理的素材并置于暂存区；

一暂存区，用于存放标准化处理后的素材；

一作业区，用于取模型装载机中的模型和暂存区中的素材进行操作并输出作业结果；

一3D渲染引擎，用于将作业结果进行渲染、还原模型场景。

本发明的工程配置后，将不同平台的模型去差异化处理并导入模型装载机，通过接口与素材中继器连接，获得标准化处理的素材并置于暂存区，在作业区取模型装载机中的模型和暂存区中的素材进行操作、输出作业结果，以3D渲染引擎对作业结果进行渲染、还原模型场景，完成在线模型编辑。

本发明重点解决3D楼宇模型快速高效的创建及自由灵活的编辑两个核心问题，使用者可以通过浏览器访问模型编辑器，编辑器内置丰富的素材库，可自由组合创建各种模型，也可以导入自有模型，通过拆分合并编辑已有模型，保存后一键更新到业务系统，实现3D模型的无感发布；本发明极大地缩短了建模周期，降低实施成本，提高模型的扩展性，支持在线编辑模型，无感发布到应用场景，为可视化智慧楼宇的落地提供底层技术支撑。

Claims (8)

1.一种在线模型编辑方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：

步骤1：工程配置；

步骤2：将不同平台的模型去差异化处理并导入模型装载机；

所述去差异化处理包括以下步骤：

步骤2.1.1：在模型装载机内嵌设模型转译脚本，脚本从远程库引用三维模型编译插件；

步骤2.1.2：输入任一格式的三维模型；

步骤2.1.3：若所述三维模型的材质和/或贴图的标准化程度不低于阈值，则正常处理，否则进行下一步；

步骤2.1.4：模型装载机自动识别，切换到泛译模式，搭配对应级别的的容错机制，保留模型的整体框架结构；

通过接口与素材中继器连接，获得标准化处理的素材并置于暂存区；所述素材资源包括字体资源、动画资源、贴图资源，若存在无法识别的字体资源和/或贴图资源，则获取大数据信息，将单个字符和/或图中感兴趣区域的图元进行算法匹配，输出匹配度最高的若干字体和/或贴图进行人工校准；

步骤3：取模型装载机中的模型和暂存区中的素材进行操作；输出作业结果；

步骤4：将作业结果进行渲染、还原模型场景，完成在线模型编辑。

2.根据权利要求1所述的一种在线模型编辑方法，其特征在于：所述工程配置包括系统首选项、视图、工具栏、运行和帮助；以JSON导入导出进行配置。

3.根据权利要求1所述的一种在线模型编辑方法，其特征在于：所述三维模型编译插件包括CAD模型编译插件、3dMax模型编译插件和unity模型编译插件；任一所述模型编译插件设有容错机制，所述容错机制处理模型错位、解决乱码和协议转换。

4.根据权利要求1所述的一种在线模型编辑方法，其特征在于：所述获得标准化处理的素材包括以下步骤：

步骤2.2.1：以素材中继器收集素材资源；

步骤2.2.2：基于素材资源的不同内容、调度不同的素材处理器，对素材进行处理，得到通用格式的素材；

步骤2.2.3：通过接口将通用格式的素材存放至暂存区。

5.根据权利要求4所述的一种在线模型编辑方法，其特征在于：对于字体资源和贴图资源，从分辨率的角度对素材进行处理，使字体资源和贴图资源在任一分辨率下图像品质一致；对于动画资源，从分辨率、编码格式和帧率的角度对素材进行处理，使动画资源在任一分辨率、编码格式和帧率的组合下输出品质一致。

6.根据权利要求1所述的一种在线模型编辑方法，其特征在于：所述步骤3中，操作包括位移、旋转、缩放、拆分、合并、路径绘制、添加效果、实时预览。

7.根据权利要求6所述的一种在线模型编辑方法，其特征在于：所述路径绘制包括以下步骤：

步骤3.1：基于Three.js底层框架实现Three.Path.js类库；

步骤3.2：将鼠标轨迹拆分成包含三维坐标（x,y,z）的点集，将这些点集生成矩阵库；

步骤3.3：通过轨迹函数，计算有效点位、舍弃无效点位；所有的有效点位组成有效点集；

步骤3.4：通过Three提供的render库，将这些有效点集附着到3D场景中。

8.一种采用权利要求1~7之一所述的在线模型编辑方法的在线模型编辑系统，其特征在于：所述系统包括：

一模型装载机，用于将不同平台的模型去差异化处理并导入系统；

一接口，用于与素材中继器连接，获得标准化处理的素材并置于暂存区；

一暂存区，用于存放标准化处理后的素材；

一作业区，用于取模型装载机中的模型和暂存区中的素材进行操作并输出作业结果；

一3D渲染引擎，用于将作业结果进行渲染、还原模型场景。

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