CN112286518B - 一种3d可视化自动化场景构建方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种3D可视化自动化场景构建方法及系统，主要解决现有技术中存在的现有三维可视化系统制作大场景费时费力，过程繁杂及不能快速响应用户需求的问题。该种3D可视化自动化场景构建系统包括中央服务器、数据库、至少一个运行器、至少一个编辑器；编辑器和中央服务器连接，运行器与中央服务器连接；该种3D可视化自动化场景构建方法是用户先新建场景，然后自动化填充3D场景，再然后应用到可视化业务页面上，最后装载自动化场景呈现出来。通过上述方案，本发明达到了离开专业化人员自动化构建3D场景的目的。

Description

一种3D可视化自动化场景构建方法及系统

技术领域

本发明涉及3D可视化领域，具体地说，是涉及一种3D可视化自动化场景构建方法及系统。

背景技术

随着大数据时代的来临，数据可视化随之开始蓬勃发展，并深入人类社会的经济、军事、科研、生活等各个方面。随着可视化技术的积累和各行业对可视化需求的提升，大数据可视化也逐渐开始由二维可视化过渡三维可视化，以呈现更为复杂的空间仿真数据。而三维可视化的逐渐成熟过程中与之俱来的便是如何高效的生产一套可视化系统，可视化系统必备的基本条件之一便是如何快速构建3D空间应用场景，以更直观的表达用户的业务需求，进而生成一套有价值的业务系统。

现有的三维可视化系统，在用户提出业务述求后，需要做相应的3D场景定制开发，特别是大场景的制作费时费力，虽然目前市面已经有部分自动化构建工具，但是这些工具往往还是需要专业的美术开发人员去参与其中，然后将工具制作的场景进行二次加工，最后再导入到业务系统中，过程依旧繁杂，且不能快速响应用户需求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种3D可视化自动化场景构建方法及系统，以解决现有三维可视化系统制作大场景费时费力，过程繁杂及不能快速响应用户需求的问题。

为了解决上述问题，本发明提供如下技术方案：

一种3D可视化自动化场景构建系统包括中央服务器、数据库、至少一个运行器、至少一个编辑器；编辑器和中央服务器连接，运行器与中央服务器连接；

编辑器：用于3D场景的自动化构建。

运行器：用于渲染呈现编辑器编辑的配置业务页面。

中央服务器：用于存储编辑器编排的可视化配置数据、缓存业务数据以及消息指令中转；

数据库：用于储存数据。

编辑器是本发明的核心模块用于场景的自动化构建；运行器为三维可视化系统最终可视呈现部件；该系统使得普通用户可脱离专业美术开发人员，自行构建一套3D可视化场景；整个过程完全赋能给用户，不需要技术人员参与进行定制开发。做到快速自动构建，快速发布展示的效果。

一种3D可视化自动化场景构建方法包括以下步骤：

S1、用户请求建立新建场景；

S2、框选步骤S1中新建场景进行填充自动化构建3D场景；

S3、将步骤S2得到的3D场景应用到可视化业务页面，然后进行页面信息修改；

S4、刷新步骤S3中修改后的可视化业务页面，装载其中的自动化场景后呈现出来。

进一步的，步骤S1的具体过程如下：

S101、用户在编辑器中新建一个场景页面；

S102、完成步骤S101后编辑器向服务器发起新建场景页面的请求；

S103、服务器接收步骤S102的请求后将步骤S101新建的场景页面信息入库到数据库中；

S104、完成步骤S103后数据库进行内存数据变更，并将内存数据信息同步至服务器；

S105、完成步骤S104后服务器将内存数据信息同步到编辑器，并向编辑器应答步骤S102的请求成功的信息；

S106、服务器向运行器转发新建场景页面信息；

S107、运行器接收步骤106的新建页面信息后，将其添加到内存。进一步的，步骤S101中新建的场景页面作为基本单元进行存储。进一步的，步骤S2的具体过程如下：

S201、用户在新建的场景页面中，使用自动化构建场景工具在二维地图上框选要自动构建的场景区域；

S202、编辑器根据步骤S201的框选区域获取其对应的坐标数据，然后向服务器发送拉取指定区域内的全量矢量数据的请求；

S203、服务器接收步骤S202的请求后从底图数据库中获取对应的矢量数据并进行切片处理；

S204、重复步骤S203至获取到框选区域的全量矢量数据；

S205、完成步骤S204后服务器向编辑器推送框选区域的全量矢量数据；

S206、编辑器从步骤S205的全量矢量数据中获取框选区域的GIS投影坐标数据并进行GIS校准；该步骤使得场景能够正确应用GIS相关的业务，在场景上能正常标注POI点位等信息以及后续的模型点位计算；

S207、编辑器从步骤S205的全量矢量数据中获取填充信息，再依据步骤S206的GIS投影信息计算所有矢量要素在三维空间中的顶点、UV、法线、切线数据；这其中建筑涉及到矢量数据拼接、层高计算、女儿墙自动构建等等；

S208、编辑器根据步骤S207中的顶点、UV、法线、切线数据自动构建模型；

S209、编辑器使用默认的场景风格给步骤S208中的模型进行UV贴图和特效处理；系统默认会自带两种场景风格，且支持动态上传新的场景风格以进行风格扩展，用户可以自行一键切换场景风格；

S210、完成步骤S209即完成场景的自动构建，用户保存当前场景页面。

进一步的，全量矢量数据包括建筑矢量数据、道路矢量数据、河流矢量数据、湖泊矢量数据、绿地矢量数据；步骤S207中填充信息为建筑矢量数据、道路矢量数据、河流矢量数据、湖泊矢量数据、绿地矢量数据。

进一步的，用户可裁剪自动生成的区域；通过拖拉拽的方式在被裁剪区域摆放手工构建的高精度模型，以达到场景粗细结合的目的；也可进行自主二次编辑。

进一步的，步骤S3中3D场景应用到可视化业务页面的具体过程如下：

S301、编辑器向服务器发起场景保存请求；

S302、服务器接收步骤S301的请求将步骤S210的场景数据存储入数据库；

S303、完成步骤S302后将存储信息通过服务器发送至编辑器；

S304、编辑器接收到步骤S303的存储信息后进行内存变更；

S305、完成步骤S304后服务器向运行器转发场景；

S306、运行器收到步骤S305的场景后变更内存；以方便后续直接从内存中快速加载场景；

S307、用户将步骤S306中保存的场景应用到已经创建并发布的可视化业务页面中；使得该业务页面在呈现时使用本场景页面加载自动化构建的3D场景。

进一步的，步骤S3中页面信息修改的具体过程如下：

S308、编辑器向服务器发起业务页面修改请求；

S309、服务器接收步骤S308的请求处理请求并将请求存入数据库；

S310、数据库更新内存，并通过服务器将请求成功的信息发送至编辑器；

S311、编辑器接收步骤S310的信息并进行内存变更；

S312、服务器向运行器同步步骤S309中的业务页面修改信息；

S313、运行器收到步骤S312的信息后，变更指定业务页面内存。

进一步的，步骤S4的具体过程如下：

S401、运行器刷新正在展示的业务页面；业务页面刷新包含3D场景、2\3D组件等的刷新；

S402、运行器从内存中装载步骤S302中的场景数据；

S403、步骤S401中页面刷新完毕，将步骤S402中的场景数据进行呈现。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明通过快速自动化场景构建和场景整体风格更换功能，可使得普通用户可脱离专业美术开发人员，自行构建一套3D可视化场景，再配合3D可视化平台其他工具，即可构建出一整套3D可视化系统，整个过程完全赋能给用户，不需要技术人员参与进行定制开发；能做到快速自动构建，快速发布展示的效果；克服了现有种3D可视化自动化场景构建过程中的大场景费时费力，过程繁杂不能快速响应用户需求的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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，其中：

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明的流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合图1至图2对本发明作进一步地详细描述，所描述的实施例不应视为对本发明的限制，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它实施例，都属于本发明保护的范围。

对本发明实施例进行进一步详细说明之前，对本发明实施例中涉及的名词和术语进行说明，本发明实施例中涉及的名词和术语适用于如下的解释。

实施例1

参阅图2，以下结合图2介绍本技术的实现流程，包括如下步骤：

步骤1、用户使用3D可视化平台的编辑器新建一个场景页面；自动构建的场景是以场景页面作为基本单元进行存储。

步骤2、然后编辑器向服务器发起一个新建场景页面的请求。

步骤3、服务器将新建的场景页面信息进行入库操作。

步骤4、入库成功后，服务进行内存数据变更。

步骤5、入库成功后，向编辑器应答新建成功应答，并进行内存变更。

步骤6、入库成功后，向运行器转发新建场景页面信息。

步骤7、运行器将新建的场景页面信息添加到内存。

步骤8、用户在新建的场景页面中，使用自动化构建场景工具在二维地图上框选要自动构建的场景区域。

步骤9、编辑器获取框选区域的坐标数据，并向服务器拉取指定区域内的全量矢量数据，包括建筑、道路、河流、湖泊、绿地等矢量数据。

步骤10、服务器从底图数据库中获取对应的矢量数据并进行切片处理。

步骤11、服务器获取到指定区域的全量矢量数据。

步骤12、服务器向编辑器推送指定区域的全量矢量数据。

步骤13、编辑器从矢量数据中获取区域GIS投影坐标数据并进行GIS校准，该步骤的目的是为了使得场景能够正确应用GIS相关的业务，在场景上能正常标注POI点位等信息以及后续的模型点位计算。

步骤14、编辑器从矢量数据中获取建筑、道路、河流、湖泊、绿地等矢量数据，再依据GIS投影信息计算所有矢量要素在3维空间中的顶点、UV、法线、切线数据，这其中建筑涉及到矢量数据拼接、层高计算、女儿墙自动构建等等。

步骤15、编辑器根据计算得到的顶点、UV、法线、切线数据自动构建模型。

步骤16、编辑器使用默认的场景风格给模型进行UV贴图和特效处理，系统默认会自带两种场景风格，且支持动态上传新的场景风格以进行风格扩展，用户可以自行一键切换场景风格。

步骤17、场景自动构建完成后，用户保存当前场景页面。

说明：用户可对自动构建的场景进行二次编辑，本系统提供二次编辑工具，可裁剪自动生成的区域，并支持用户通过拖拉拽的方式在被裁剪区域摆放手工构建的高精度模型，以达到场景粗细结合的目的。

步骤18、编辑器向服务器发起场景保存请求。

步骤19、服务器将自动构建的场景数据进行入库处理。

步骤20、数据库入库成功。

步骤21、入库成功后，服务器向编辑器发起场景保存成功应答，编辑器并进行内存变更。

步骤22、入库成功后，服务器向运行器转发场景信息。

步骤23、运行器接受到场景信息后，变更内存，以方便后续直接从内存中快速加载场景。

步骤24、用户将保存的场景应用到已经创建并发布的可视化业务页面中，使得该业务页面在呈现时使用本场景页面加载自动化构建的3D场景；其中业务页面是可视化呈现的基本单元。

步骤25、编辑器向服务器发起业务页面修改请求。

步骤26、服务器将修改的业务页面信息进行入库处理。

步骤27、修改的业务页面信息库成功。

步骤28、入库成功后，服务器向编辑器发起业务页面修改成功应答，编辑器并进行内存变更。

步骤29、入库成功后，服务器向运行器同步业务页面修改信息。

步骤30、运行器收到业务页面修改信息后，变更指定业务页面内存。

步骤31、运行器刷新正在展示的业务页面，业务页面刷新包含3D场景、2\3D组件等的刷新。

步骤32、运行器从内存中装载自动化构建的3D场景。

步骤33、页面刷新完毕，将带自动化构建指定风格的场景的最新业务页面进行呈现。

完成上述步骤即可实现了可在不需要专业美术人员的情况下，快速自动化构建用户既定的3D空间场景，为用户编辑一套具备3D场景的可视化业务系统，节约开发成本和周期的同时，还可在系统发布后，依据客户需求的变更，重新编辑新的3D场景或者调整原有3D场景，可解放专业美术开发人员的劳动力，赋能给非技术人员，普通人员也能快速构建一套属于自己的可视化3D场景并快速发布。

实施例2

如图1所示，一种3D可视化自动化场景构建系统包括中央服务器、数据库、至少一个运行器、至少一个编辑器；编辑器和中央服务器连接，运行器与中央服务器连接；

编辑器：用于3D场景的自动化构建。

运行器：用于渲染呈现编辑器编辑的配置业务页面。

中央服务器：用于存储编辑器编排的可视化配置数据、缓存业务数据以及消息指令中转；

数据库：用于储存数据。

编辑器是本发明的核心模块用于场景的自动化构建；运行器为三维可视化系统最终可视呈现部件；该系统使得普通用户可脱离专业美术开发人员，自行构建一套3D可视化场景；整个过程完全赋能给用户，不需要技术人员参与进行定制开发。做到快速自动构建，快速发布展示的效果。

本发明通过快速自动化场景构建和场景整体风格更换功能，可使得普通用户可脱离专业美术开发人员，自行构建一套3D可视化场景，再配合3D可视化平台其他工具，即可构建出一整套3D可视化系统，整个过程完全赋能给用户，不需要技术人员参与进行定制开发，做到快速自动构建，快速发布展示的效果。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本发明的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

另外，在本发明各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。

所述功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。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。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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，均应包含在本发明的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种3D可视化自动化场景构建方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、用户请求建立新建场景；

S2、框选步骤S1中新建场景进行填充自动化构建3D场景；

S3、将步骤S2得到的3D场景应用到可视化业务页面，然后进行页面信息修改；

S4、刷新步骤S3中修改后的可视化业务页面，装载其中的自动化场景后呈现出来；

步骤S2的具体过程如下：

S201、用户在新建的场景页面中，使用自动化构建场景工具在二维地图上框选要自动构建的场景区域；

S202、编辑器根据步骤S201的框选区域获取其对应的坐标数据，然后向服务器发送拉取指定区域内的全量矢量数据的请求；

S203、服务器接收步骤S202的请求后从底图数据库中获取对应的矢量数据并进行切片处理；

S204、重复步骤S203至获取到框选区域的全量矢量数据；

S205、完成步骤S204后服务器向编辑器推送框选区域的全量矢量数据；

S206、编辑器从步骤S205的全量矢量数据中获取框选区域的GIS投影坐标数据并进行GIS校准；

S207、编辑器从步骤S205的全量矢量数据中获取填充信息，再依据步骤S206的GIS投影信息计算所有矢量要素在三维空间中的顶点、UV、法线、切线数据；

S208、编辑器根据步骤S207中的顶点、UV、法线、切线数据自动构建模型；

S209、编辑器使用默认的场景风格给步骤S208中的模型进行UV贴图和特效处理；

S210、完成步骤S209即完成场景的自动构建，用户保存当前场景页面。

2.根据权利要求1所述的一种3D可视化自动化场景构建方法，其特征在于，步骤S1的具体过程如下：

S101、用户在编辑器中新建一个场景页面；

S102、完成步骤S101后编辑器向服务器发起新建场景页面的请求；

S103、服务器接收步骤S102的请求后将步骤S101新建的场景页面信息入库到数据库中；

S104、完成步骤S103后数据库进行内存数据变更，并将内存数据信息同步至服务器；

S105、完成步骤S104后服务器将内存数据信息同步到编辑器，并向编辑器应答步骤S102的请求成功的信息；

S106、服务器向运行器转发新建场景页面信息；

S107、运行器接收步骤106的新建页面信息后，将其添加到内存。

3.根据权利要求2所述的一种3D可视化自动化场景构建方法，其特征在于，步骤S101中新建的场景页面作为基本单元进行存储。

4.根据权利要求3所述的一种3D可视化自动化场景构建方法，其特征在于，全量矢量数据包括建筑矢量数据、道路矢量数据、河流矢量数据、湖泊矢量数据、绿地矢量数据；步骤S207中填充信息为建筑矢量数据、道路矢量数据、河流矢量数据、湖泊矢量数据、绿地矢量数据。

5.根据权利要求4所述的一种3D可视化自动化场景构建方法，其特征在于，用户可裁剪自动生成的区域；通过拖拉拽的方式在被裁剪区域摆放手工构建的高精度模型。

6.根据权利要求5所述的一种3D可视化自动化场景构建方法，其特征在于，步骤S3中3D场景应用到可视化业务页面的具体过程如下：

S301、编辑器向服务器发起场景保存请求；

S302、服务器接收步骤S301的请求将步骤S210的场景数据存储入数据库；

S303、完成步骤S302后将存储信息通过服务器发送至编辑器；

S304、编辑器接收到步骤S303的存储信息后进行内存变更；

S305、完成步骤S304后服务器向运行器转发场景；

S306、运行器收到步骤S305的场景后变更内存；

S307、用户将步骤S306中保存的场景应用到已经创建并发布的可视化业务页面中。

7.根据权利要求6所述的一种3D可视化自动化场景构建方法，其特征在于，步骤S3中页面信息修改的具体过程如下：

S308、编辑器向服务器发起业务页面修改请求；

S309、服务器接收步骤S308的请求处理请求并将请求存入数据库；

S310、数据库更新内存，并通过服务器将请求成功的信息发送至编辑器；

S311、编辑器接收步骤S310的信息并进行内存变更；

S312、服务器向运行器同步步骤S309中的业务页面修改信息；

S313、运行器收到步骤S312的信息后，变更指定业务页面内存。

8.根据权利要求7所述的一种3D可视化自动化场景构建方法，其特征在于，步骤S4的具体过程如下：

S401、运行器刷新正在展示的业务页面；

S402、运行器从内存中装载步骤S302中的场景数据；

S403、步骤S401中页面刷新完毕，将步骤S402中的场景数据进行呈现。

9.一种3D可视化自动化场景构建系统，其特征在于，实现如权利要求1至8任一项所述的构建方法；3D可视化自动化场景构建系统包括中央服务器、数据库、至少一个运行器、至少一个编辑器；编辑器和中央服务器连接，运行器与中央服务器连接；

编辑器：用于3D场景的自动化构建；

运行器：用于渲染呈现编辑器编辑的配置业务页面；

中央服务器：用于存储编辑器编排的可视化配置数据、缓存业务数据以及消息指令中转；

数据库：用于储存数据。

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