CN112308958B - 三维模型展示方法、装置及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种三维模型展示方法、装置及存储介质，该方法包括：发送链接请求指令；自服务器加载第一加载文件实现三维模型的轮播预览；自服务器加载第二加载文件实现开灯效果；发送三维模型展示指令；自服务器加载第三加载文件；所述第三加载文件包括三维模型数据文件和三维纹理数据文件；对所述第三加载文件解析处理得到三维模型数据和三维纹理数据；根据所述三维模型数据和三维纹理数据进行渲染生成对应的三维模型；对所述三维模型进行交互操作。此外，还提供了三维模型展示装置及存储介质。通过本发明提供的技术方案，提升了加载速度，还原展示作品的色彩、细节，满足文物、美术等展示作品的三维模型展示需要，提升用户体验。
Description
技术领域
本发明涉及三维模型展示技术领域，尤其涉及一种三维模型展示方法、装置及存储介质。
背景技术
三维模型展示一直是虚拟博物馆、美术馆等展馆的核心需求，虚拟博物馆、美术馆等展馆对文物等展示作品在三维模型展示时对展示作品的精度和色彩要求较高，在展示作品的三维模型展示时能够还原其色彩并能够进行细节展示，因此在进行三维模型展示时加载的文件较大，加载时对带宽和速度要求较高。现有的三维模型展示使用Unity3D技术，但该技术实现需借助播放器或专用插件，无法直接适配移动端，一般需要安装定制APP，维护难度大且开发成本高；或者基于开源框架开发的模型网页端实现三维模型加载，但是上述方式都存在加载速度慢、展示效果差、缺乏灵活定制等缺点，同时也无法很好的适配移动端。
发明内容
本发明主要目的是提供一种三维模型展示方法、装置及存储介质，旨在解决现有三维模型在移动端的加载慢、展示效果差、维护难度大和开发成本高的问题。
为实现上述目的，本发明提供了一种三维模型展示方法，所述三维模型展示方法包括：
发送链接请求指令；
自服务器加载第一加载文件实现三维模型的轮播预览；所述第一加载文件包括三维模型的背景文件、模型静态预览文件和模型动态预览文件；
自服务器加载第二加载文件实现开灯效果；所述第二加载文件包括灯光文件；
发送三维模型展示指令；
自服务器加载第三加载文件；所述第三加载文件包括三维模型数据文件和三维纹理数据文件；
对所述第三加载文件解析处理得到三维模型数据和三维纹理数据；
根据所述三维模型数据和三维纹理数据进行渲染生成对应的三维模型；
对所述三维模型进行交互操作。
优选地，所述三维模型的轮播预览还包括对预览中的三维模型进行交互操作。
优选地，所述交互操作包括旋转、缩放、定点放大、平移、滑动、翻转、播放音乐和展示文字中的任意一种或多种。
优选地，所述第三加载文件在服务器上预先进行draco压缩处理，所述draco压缩处理包括：
将三维模型原始数据文件进行压缩处理，以得到压缩结果文件；所述三维模型原始数据文件包括obj文件和纹理图片文件；所述obj文件为三维模型文件；
将所述压缩结果文件存放至服务器；
优选地，所述第三加载文件包括压缩结果文件、mtl文件和index文件，其中，所述mtl文件为三维模型的纹理数据索引文件，所述index文件为页面文件。
优选地，所述第三加载文件解析处理包括：
解析所述index文件；
将所述压缩结果文件进行解压处理并提取所述压缩结果文件中的三维模型数据；所述三维模型数据包括三维模型结构数据和三维模型纹理数据。
优选地，所述三维模型数据包括三维模型的顶点、法线、棱长和弧度中的任意一种或多种。
优选地，所述三维模型纹理数据包括三维模型表面的色彩、纹理、光滑度、透明度、反射率、折射率和发光度中的任意一种或多种。
为实现上述目的，本发明还提供一种三维模型展示装置，所述三维模型展示装置包括存储器和处理器，所述存储器上存储有可在所述处理器上运行的三维模型展示程序，所述三维模型展示程序被所述处理器执行时实现上述的三维模型展示方法的步骤。
此外，本发明提供一种存储介质，所述存储介质为计算机可读存储介质，所述存储介质上存储有三维模型展示程序，所述三维模型展示程序可被一个或者多个处理器执行，以实现上述的三维模型展示方法的步骤。
本发明提供了一种三维模型展示方法、装置及存储介质，通过基于链接请求分次加载文件实现三维模型展示，同时使用draco压缩提升加载速度，无须借助播放器或专用插件，也无须另外定制移动端APP，提升了加载速度，同时能够灵活定制展示效果，结合用户的交互操作，还原展示作品的色彩、细节，满足文物、美术等展示作品的三维模型展示需要，提升用户体验。
附图说明
图1为本发明一实施例提供的三维模型展示方法的流程示意图；
图2为本发明一实施例提供的三维模型展示装置内部结构示意图；
图3为本发明一实施例提供的三维模型展示装置中的三维模型展示程序模块示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。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。
请参阅图1，本发明的一实施例提供一种三维模型展示方法，所述三维模型展示方法包括：
步骤S10：发送链接请求指令；具体地，所述链接请求为H5链接请求，用户在移动端可通过浏览器或带有浏览器功能的APP打开H5链接，即可实现三维模型页面的加载。优选地，H5链接也可以是二维码方式，用户通过移动端扫描H5二维码即可打开三维模型页面。
步骤S20：自服务器加载第一加载文件实现三维模型的轮播预览；所述第一加载文件包括三维模型的背景文件、模型静态预览文件和模型动态预览文件；通常情况下，第一加载文件中的背景文件和预览文件相对较小，加载速度快，用户打开H5页面即可快速预览，提升了用户体验。优选地，第一加载文件中还包括音乐文件，在用户预览时播放音乐。
步骤S30：自服务器加载第二加载文件实现开灯效果；所述第二加载文件包括灯光文件；在完成第一加载文件后快速加载第二加载文件，第二加载文件的灯光文件叠加在三维模型的轮播预览页面中，给用户开灯的效果，提升用户体验。
同时，所述三维模型的轮播预览还包括对预览中的三维模型进行交互操作。所述交互操作包括旋转、缩放、定点放大、平移、滑动、翻转、播放音乐和展示文字中的任意一种或多种。轮播样式为两边使用模型静态预览图片，中间使用模型动态预览图片，数秒轮播一次，实现不同模型切换预览；自动轮播的同时支持手动滑动切换。
步骤S40：发送三维模型展示指令；具体地，用户通过点击三维模型的轮播预览页面中的三维模型进行展示。
步骤S50：自服务器加载第三加载文件；所述第三加载文件包括三维模型数据文件和三维纹理数据文件；所述三维模型数据文件中包含三维模型数据，所述三维模型数据包括三维模型的顶点、法线、棱长和弧度中的任意一种或多种。所述三维纹理数据文件中包含三维纹理数据，所述纹理数据包括三维模型表面的色彩、纹理、光滑度、透明度、反射率、折射率和发光度中的任意一种或多种。基于文物或美术作品展示在精度和色彩方面的特殊要求，三维模型数据文件和三维纹理数据文件都比较大，通常在400M-2Gbytes大小，在加载时对数据传输的带宽和传输速度要求比较高。因此，在服务器上预先对上述文件进行处理，针对每一文物或美术作品的数据预先进行draco压缩处理，所述draco压缩处理包括：
将三维模型原始数据文件进行压缩处理，以得到压缩结果文件；所述三维模型原始数据文件包括obj文件和纹理图片文件；所述obj文件为三维模型文件；
将所述压缩结果文件存放至服务器。
具体地，在本发明一实施例中，所述将将三维模型原始数据文件进行压缩处理包括：
将所述obj文件和所述纹理图片文件转码为glTF格式文件；其中，所述glTF格式是图形语言交换(Graphic Language TransmissionFormat，glTF)格式；
通过draco压缩所述glTF格式文件以得到压缩结果文件；所述压缩结果文件为glTF-drc文件。
具体地，所述draco压缩是将图像网格的连接信息和几何信息进行分别编码并进行存储，连接信息使用了edgebreaker等算法进行了编码压缩，几何信息对数据进行量化、预测压缩、熵编码，通过draco压缩实现压缩比例40倍，即400m的模型可压缩成1m。
在加载所述第三加载文件时，由于使用了draco的压缩，使在加载时减轻了对带宽的要求，加载速度快，并且保证了文物或美术作品展示的要求，用户体验好。
步骤S60：对所述第三加载文件解析处理得到三维模型数据和三维纹理数据；具体地，所述第三加载文件解析处理包括：
解析所述index文件；
将所述压缩结果文件进行解压处理并提取所述压缩结果文件中的三维模型数据；所述三维模型数据包括三维模型结构数据和三维模型纹理数据。
在本发明提供的另一实施例中，所述将将三维模型原始数据文件进行压缩处理包括：
将所述obj文件通过draco压缩得到obj压缩文件；所述obj压缩文件为drc文件；
将所述obj压缩文件和纹理图片文件作为压缩结果文件。
相应地，自服务器加载第三加载文件时，所述第三加载文件包括压缩结果文件、mtl文件和index文件，其中，所述index文件为页面文件；所述mtl文件为三维模型纹理数据索引文件。由于在所述压缩结果文件中包括了obj压缩文件和纹理图片文件，所述obj压缩文件为drc文件，对该drc文件解压后得到三维模型结构数据，所述三维模型结构数据与所述三维模型纹理数据分别为两个文件，需要使用mtl文件将三维模型纹理数据与三维模型结构数据关联起来，mtl文件为三维模型纹理数据的索引，使用mtl文件即可实现对三维模型结构数据的贴纹理处理。
对所述第三加载文件解析处理得到三维模型数据和三维纹理数据；具体地，所述第三加载文件解析处理包括：
解析所述index文件；
从所述压缩结果文件中提取obj压缩文件和纹理图片文件；
将所述obj压缩文件进行解压处理并提取所述obj压缩文件中的三维模型结构数据；提取所述纹理图片文件中的数据三维模型纹理数据；
将所述纹理图片文件中的三维模型纹理数据根据所述mtl文件的索引数据对所述三维模型结构数据进行贴纹理处理。
步骤S70：根据所述三维模型数据和三维纹理数据进行渲染生成对应的三维模型。
步骤S80：对所述三维模型进行交互操作，所述交互操作包括旋转、缩放、定点放大、平移、滑动、翻转、播放音乐和展示文字中的任意一种或多种。
具体地，通过Three.js技术实现模型的自主旋转、缩放、定点放大、平移、配乐、文字解释；具体的实现方法包括：通过Three.js技术实现模型的展示和交互事件，所述的交互包括屏幕触屏事件；具体的，通过改变摄像机与模型的相对位置实现模型的自主旋转、缩放、定点放大、平移，默认状态为自主旋转；双指触屏，通过控制双指距离实现模型缩放；单指触屏点击文字解说标签实现模型特征点定点放大，并通过小圆球闪烁标注；三指触屏移动实现模型平移。
此外，本发明还提供一种三维模型展示装置。
请参阅图2，是本发明实施例提供了一种三维模型展示装置的内部结构示意图，所述三维模型展示装置至少包括存储器11、处理器12、通信总线13，以及网络接口14。
其中，存储器11至少包括一种类型的可读存储介质，所述可读存储介质包括闪存、硬盘、多媒体卡、卡型存储器(例如，SD或DX存储器等)、磁性存储器、磁盘、光盘等。存储器11在一些实施例中可以是三维模型展示装置的内部存储单元，例如该三维模型展示装置的硬盘。存储器11在另一些实施例中也可以是三维模型展示装置的外部存储设备，例如三维模型展示装置上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card，SMC)，安全数字(SecureDigital，SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。进一步地，存储器11还可以既包括三维模型展示装置的内部存储单元也包括外部存储设备。存储器11不仅可以用于存储安装于三维模型展示装置的应用软件及各类数据，例如三维模型展示程序的代码等，还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
处理器12在一些实施例中可以是一中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、控制器、微控制器、微处理器或其他数据处理芯片，用于运行存储器11中存储的程序代码或处理数据，例如执行三维模型展示程序等。
通信总线13用于实现这些组件之间的连接通信。
网络接口14可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如WI-FI接口)，通常用于在该三维模型展示装置与其他电子设备之间建立通信连接。
可选地，该三维模型展示装置还可以包括用户接口，用户接口可以包括显示器(Display)、输入单元比如键盘(Keyboard)，可选的用户接口还可以包括标准的有线接口、无线接口。可选地，在一些实施例中，显示器可以是LED显示器、液晶显示器、触控式液晶显示器以及OLED(Organic Light-Emitting Diode，有机发光二极管)触摸器等。其中，显示器也可以适当的称为显示屏或显示单元，用于显示在三维模型展示装置中处理的信息以及用于显示可视化的用户界面。
图2仅示出了具有组件11-14以及三维模型展示程序的三维模型展示装置，本领域技术人员可以理解的是，图2示出的结构并不构成对三维模型展示装置的限定，可以包括比图示更少或者更多的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
在图2所示的三维模型展示装置实施例中，存储器11中存储有三维模型展示程序；处理器12执行存储器11中存储的三维模型展示程序时实现如下步骤：
步骤S10：发送链接请求指令；
步骤S20：自服务器加载第一加载文件实现三维模型的轮播预览；所述第一加载文件包括三维模型的背景文件、模型静态预览文件和模型动态预览文件；
步骤S30：自服务器加载第二加载文件实现开灯效果；所述第二加载文件包括灯光文件；
步骤S40：发送三维模型展示指令；
步骤S50：自服务器加载第三加载文件；所述第三加载文件包括三维模型数据文件和三维纹理数据文件；
步骤S60：对所述第三加载文件解析处理得到三维模型数据和三维纹理数据；
步骤S70：根据所述三维模型数据和三维纹理数据进行渲染生成对应的三维模型；
步骤S80：对所述三维模型进行交互操作。
参照图3所示，为本发明三维模型展示装置一实施例中的三维模型展示程序的程序模块示意图，该实施例中，三维模型展示程序可以被分割为请求模块10、预览模块20、加载模块30和展示模块40，示例性地：
请求模块10，用于发送链接请求指令或发送三维模型展示指令；
预览模块20，用于实现三维模型的轮播预览；
加载模块30，用于加载第一加载文件、第二加载文件和第三加载文件；
展示模块40，用于进行三维模型展示。
上述请求模块10、预览模块20、加载模块30和展示模块40等程序模块被执行时所实现的功能或操作步骤与上述实施例大体相同，在此不再赘述。
此外，本发明实施例还提出一种存储介质，所述存储介质为计算机可读存储介质，所述存储介质上存储有三维模型展示程序，所述三维模型展示程序可被一个或多个处理器执行，以实现如下操作：
步骤S10：发送链接请求指令；
步骤S20：自服务器加载第一加载文件实现三维模型的轮播预览；所述第一加载文件包括三维模型的背景文件、模型静态预览文件和模型动态预览文件；
步骤S30：自服务器加载第二加载文件实现开灯效果；所述第二加载文件包括灯光文件；
步骤S40：发送三维模型展示指令；
步骤S50：自服务器加载第三加载文件；所述第三加载文件包括三维模型数据文件和三维纹理数据文件；
步骤S60：对所述第三加载文件解析处理得到三维模型数据和三维纹理数据；
步骤S70：根据所述三维模型数据和三维纹理数据进行渲染生成对应的三维模型；
步骤S80：对所述三维模型进行交互操作。
本发明的存储介质具体实施方式与上述三维模型展示方法和装置各实施例基本相同，在此不作累述。
与现有技术相比，本发明提供了一种三维模型展示方法、装置及存储介质，通过基于链接请求分次加载文件实现三维模型展示，同时使用draco压缩提升加载速度，无须借助播放器或专用插件，也无须另外定制移动端APP，提升了加载速度，同时能够灵活定制展示效果，结合用户的交互操作，还原展示作品的色彩、细节，满足文物、美术等展示作品的三维模型展示需要，提升用户体验。
需要说明的是，上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。并且本文中的术语“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、装置、物品或者方法不仅包括那些要素，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、装置、物品或者方法所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、装置、物品或者方法中还存在另外的相同要素。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。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如上所述的一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是无人机、手机，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的方法。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。
Claims (5)
1.一种三维模型展示方法，其特征在于，包括：
发送链接请求指令；
自服务器加载第一加载文件实现三维模型的轮播预览；所述第一加载文件包括三维模型的背景文件、模型静态预览文件和模型动态预览文件；
自服务器加载第二加载文件实现开灯效果；所述第二加载文件包括灯光文件；
发送三维模型展示指令；
自服务器加载第三加载文件；所述第三加载文件包括三维模型数据文件和三维纹理数据文件；
对所述第三加载文件解析处理得到三维模型数据和三维纹理数据；
根据所述三维模型数据和三维纹理数据进行渲染生成对应的三维模型；
对所述三维模型进行交互操作；
所述三维模型的轮播预览还包括对预览中的三维模型进行交互操作；
所述交互操作包括旋转、缩放、定点放大、平移、滑动、翻转、播放音乐和展示文字中的任意一种或多种；
所述第三加载文件在服务器上预先进行draco压缩处理，所述draco压缩处理包括：
将三维模型原始数据文件进行压缩处理，以得到压缩结果文件；所述三维模型原始数据文件包括obj文件和纹理图片文件；所述obj文件为三维模型文件；
将所述压缩结果文件存放至服务器；
所述第三加载文件包括压缩结果文件、mtl文件和index文件，其中，所述mtl文件为三维模型的纹理数据索引文件，所述index文件为页面文件；
所述第三加载文件解析处理包括：
解析所述index文件；
将所述压缩结果文件进行解压处理并提取所述压缩结果文件中的三维模型数据；所述三维模型数据包括三维模型结构数据和三维模型纹理数据。
2.根据权利要求1所述的三维模型展示方法，其特征在于，所述三维模型数据包括三维模型的顶点、法线、棱长和弧度中的任意一种或多种。
3.根据权利要求1所述的三维模型展示方法，其特征在于，所述三维模型纹理数据包括三维模型表面的色彩、纹理、光滑度、透明度、反射率、折射率和发光度中的任意一种或多种。
4.一种三维模型展示装置，其特征在于，所述三维模型展示装置包括存储器和处理器，所述存储器上存储有可在所述处理器上运行的三维模型展示程序，所述三维模型展示程序被所述处理器执行时实现如权利要求1至3中任一项所述的三维模型展示方法的步骤。
5.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质为计算机可读存储介质，所述存储介质上存储有三维模型展示程序，所述三维模型展示程序可被一个或者多个处理器执行，以实现如权利要求1至3中任一项所述的三维模型展示方法的步骤。
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