CN113470172A - 一种OBJ三维模型转换3DTiles方法 - Google Patents

一种OBJ三维模型转换3DTiles方法 Download PDF

Info

Publication number
CN113470172A
CN113470172A CN202110828731.5A CN202110828731A CN113470172A CN 113470172 A CN113470172 A CN 113470172A CN 202110828731 A CN202110828731 A CN 202110828731A CN 113470172 A CN113470172 A CN 113470172A
Authority
CN
China
Prior art keywords
model
obj
data
3dtiles
mesh
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202110828731.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113470172B (zh
Inventor
文凌飞
宋海涛
李蒙
张伟
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Inspur Software Technology Co Ltd
Original Assignee
Inspur Software Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Inspur Software Technology Co Ltd filed Critical Inspur Software Technology Co Ltd
Priority to CN202110828731.5A priority Critical patent/CN113470172B/zh
Publication of CN113470172A publication Critical patent/CN113470172A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113470172B publication Critical patent/CN113470172B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T17/00—Three dimensional [3D] modelling, e.g. data description of 3D objects
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T13/00—Animation
    • G06T13/20—3D [Three Dimensional] animation
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A90/00—Technologies having an indirect contribution to adaptation to climate change
    • Y02A90/10—Information and communication technologies [ICT] supporting adaptation to climate change, e.g. for weather forecasting or climate simulation

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Computer Graphics (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Software Systems (AREA)
  • Processing Or Creating Images (AREA)
  • Image Generation (AREA)

Abstract

本发明涉及OBJ三维模型和数据转换领域，具体提供了一种OBJ三维模型转换3DTiles方法，具有如下步骤：S1、将OBJ模型通过网格划分拆分为多个模型；S2、对步骤S1生成的每个新网络模型进行OBJ模型加载及MTL文件，并对模型单位转换成Cesium三维场景单位米；S3、对网络模型采用四叉树原则进行LOD数据处理；S4、针对步骤3处理的各级拆分模型创建Mesh网格模型数据结构；S5、计算出每个Mesh网络模型的参数，生成与b3dm对应的json文件；S6、形成3DTiles数据。与现有技术相比，本发明提高了在Cesium三维引擎加载模型的速度及模型操作反应速度，解决大场景OBJ模型数据加载浏览器崩溃问题。

Description

一种OBJ三维模型转换3DTiles方法
技术领域
本发明涉及OBJ三维模型和数据转换领域，具体提供一种OBJ三维模型转换3DTiles方法。
背景技术
OBJ模型文件是Alias|Wavefront公司为它的一套基于工作站的3D建模和动画软件开发的一种标准3D模型文件格式，很合适用于3D软件模型之间互导,但是OBJ模型无法直接导入到基于Cesium三维引擎地理信息系统直接使用，目前部分支持格式转换,主要针对一个OBJ文件直接转换成一个3DTiles,在加载大场景模型时加载效率缓慢并影响对模型应用操作响应速度,同时会导致浏览器崩溃,因此如何解决转换后提高加载效率和解决浏览器崩溃问题是目前基于Cesium地理信息系统亟需解决的问题。
发明内容
本发明是针对上述现有技术的不足，提供一种实用性强的OBJ三维模型转换3DTiles方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种OBJ三维模型转换3DTiles方法，具有如下步骤：
S1、将OBJ模型通过网格划分拆分为多个模型；
S2、对步骤S1生成的每个新网络模型进行OBJ模型加载及MTL文件，并对模型单位转换成Cesium三维场景单位米；
S3、对网络模型采用四叉树原则进行LOD数据处理；
S4、针对步骤3处理的各级拆分模型创建Mesh网格模型数据结构；
S5、计算出每个Mesh网络模型的参数，生成与b3dm对应的json文件；
S6、形成3DTiles数据。
进一步的，在步骤S1中，通过模型的面信息获取每个面用的纹理，单个纹理拆分多个纹理，抽取所有纹理后，对纹理重新组合成一个新的图片。
进一步的，重新组合时采用二叉树遍历合理利用空间，根据原图的uv坐标计算新的uv坐标，存储一个新的网格OBJ模型和对应MTL纹理。
进一步的，在步骤S2中，创建一组Mesh顶点数据和一组三角形面片数据，包含本地坐标系位置和世界坐标系位置。
进一步的，创建的Mesh数据结构里面所有顶点保存在一个顶点列表里面，三角形面片列表拥有顶点的索引，对于位置相同的顶点，三角形面片列表会拥有顶点列表里面相同的索引。
进一步的，在步骤S3中，对步骤S2中处理的模型进行分级，根据分级级别计算各级几何误差率，根据几何误差率计算减面阈值，通过三角边坍缩的方法来进行本级模型网格简化，将两个顶点合并成一个顶点，并逐级对模型进行四叉树拆分。
进一步的，在步骤S4中，包括一组顶点数据、法线数据、UV数据和三角面数据，将每个mesh网格模型的顶点属性和顶点索引组织构建gltf模型对象；
生成的gltf模型转换为二进制的glb格式，按照b3dm数据结构写入glb信息和属性信息，导出对应的b3dm文件数据。
进一步的，在步骤S5中，计算出每个Mesh网络模型的空间范围、几何误差、b3dm文件URL、空间旋转变化参数和网格四叉树索引对应的数据描述Tileset JSON内容写入数据，生成与b3dm对应的json文件。
进一步的，在步骤S6中，将步骤S1网格化模型数据生成.json文件遍历，根据各json文件的空间范围和空间旋转变化参数计算整个模型的空间范围和空间旋转变化参数，将遍历的json文件合并到一个总json文件，形成3DTiles数据。
本发明的一种OBJ三维模型转换3DTiles方法和现有技术相比，具有以下突出的有益效果：
本发明针对OBJ模型在Cesium三维引擎应用，通过对OBJ模型进行网络化划分，并对各划分模型进行LOD数据处理，生成针对不同几何分辨率的3DTiles瓦片数据，提高了在Cesium三维引擎加载模型的速度及模型操作反应速度，解决大场景OBJ模型数据加载浏览器崩溃问题。
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。
附图1是一种OBJ三维模型转换3DTiles方法的流程示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好的理解本发明的方案，下面结合具体的实施方式对本发明作进一步的详细说明。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。
下面给出一个最佳实施例：
如图1所示，本实施例中的一种OBJ三维模型转换3DTiles方法，具有以下步骤：
S1、将OBJ模型通过网格划分拆分为多个模型，通过模型的面信息获取每个面用的纹理，单个纹理拆分多个纹理，抽取所有纹理后，对纹理重新组合成一个新的图片，组合采用二叉树遍历合理利用空间，根据原图的uv坐标计算新的uv坐标，存储一个新的网格OBJ模型和对应MTL纹理。
S2、对步骤S1生成的每个新网络模型进行OBJ模型加载及MTL文件，并对模型单位转换成Cesium三维场景单位米。创建一组Mesh顶点数据和一组三角形面片数据，包含本地坐标系位置和世界坐标系位置，因为创建的Mesh数据结构里面，所有的顶点保存在一个顶点列表里面，三角形面片列表只会拥有顶点的索引，所以对于位置相同的顶点，三角形面片列表会拥有顶点列表里面相同的索引。
S3、对网络模型采用四叉树原则进行LOD数据处理，主要对步骤2处理的模型进行分级，根据分级级别计算各级几何误差率，根据几何误差率计算减面阈值，通过三角边坍缩的方法来进行本级模型网格简化，将两个顶点合并成一个顶点，并逐级对模型进行四叉树拆分。
S4、针对步骤3处理的各级拆分模型创建Mesh网格模型数据结构，包括一组顶点数据、法线数据、UV数据和三角面数据，将每个mesh网格模型的顶点属性和顶点索引组织构建gltf模型对象。
生成的gltf模型转换为二进制的glb格式，按照b3dm数据结构写入glb信息和属性信息。导出对应的b3dm文件数据。
S5、在步骤4同时计算出每个Mesh网络模型的空间范围、几何误差、b3dm文件URL、空间旋转变化参数和网格四叉树索引对应的数据描述Tileset JSON内容写入数据，生成与b3dm对应的json文件。
S6、将步骤1网格化模型数据生成.json文件遍历，根据各json文件的空间范围和空间旋转变化参数计算整个模型的空间范围和空间旋转变化参数，将遍历的json文件合并到一个总json文件，形成3DTiles数据。
针对OBJ模型在Cesium三维引擎应用，通过对OBJ模型进行网络化划分，并对各划分模型进行LOD数据处理，生成针对不同几何分辨率的3DTiles瓦片数据，提高了在Cesium三维引擎加载模型的速度及模型操作反应速度，解决大场景OBJ模型数据加载浏览器崩溃问题。
上述具体的实施方式仅是本发明具体的个案，本发明的专利保护范围包括但不限于上述具体的实施方式，任何符合本发明的一种OBJ三维模型转换3DTiles方法权利要求书的且任何所述技术领域普通技术人员对其做出的适当变化或者替换，皆应落入本发明的专利保护范围。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种OBJ三维模型转换3DTiles方法，其特征在于,具有如下步骤：
S1、将OBJ模型通过网格划分拆分为多个模型；
S2、对步骤S1生成的每个新网络模型进行OBJ模型加载及MTL文件，并对模型单位转换成Cesium三维场景单位米；
S3、对网络模型采用四叉树原则进行LOD数据处理；
S4、针对步骤S3处理的各级拆分模型创建Mesh网格模型数据结构；
S5、计算出每个Mesh网络模型的参数，生成与b3dm对应的json文件；
S6、形成3DTiles数据。
2.根据权利要求1所述的一种OBJ三维模型转换3DTiles方法，其特征在于，在步骤S1中，通过模型的面信息获取每个面用的纹理，单个纹理拆分多个纹理，抽取所有纹理后，对纹理重新组合成一个新的图片。
3.根据权利要求2所述的一种OBJ三维模型转换3DTiles方法，其特征在于，重新组合时采用二叉树遍历合理利用空间，根据原图的uv坐标计算新的uv坐标，存储一个新的网格OBJ模型和对应MTL纹理。
4.根据权利要求3所述的一种OBJ三维模型转换3DTiles方法，其特征在于，在步骤S2中，创建一组Mesh顶点数据和一组三角形面片数据，包含本地坐标系位置和世界坐标系位置。
5.根据权利要求4所述的一种OBJ三维模型转换3DTiles方法，其特征在于，创建的Mesh数据结构里面所有顶点保存在一个顶点列表里面，三角形面片列表拥有顶点的索引，对于位置相同的顶点，三角形面片列表会拥有顶点列表里面相同的索引。
6.根据权利要求5所述的一种OBJ三维模型转换3DTiles方法，其特征在于，在步骤S3中，对步骤S2中处理的模型进行分级，根据分级级别计算各级几何误差率，根据几何误差率计算减面阈值，通过三角边坍缩的方法来进行本级模型网格简化，将两个顶点合并成一个顶点，并逐级对模型进行四叉树拆分。
7.根据权利要求6所述的一种OBJ三维模型转换3DTiles方法，其特征在于，在步骤S4中，包括一组顶点数据、法线数据、UV数据和三角面数据，将每个mesh网格模型的顶点属性和顶点索引组织构建gltf模型对象；
生成的gltf模型转换为二进制的glb格式，按照b3dm数据结构写入glb信息和属性信息，导出对应的b3dm文件数据。
8.根据权利要求7所述的一种OBJ三维模型转换3DTiles方法，其特征在于，在步骤S5中，计算出每个Mesh网络模型的空间范围、几何误差、b3dm文件URL、空间旋转变化参数和网格四叉树索引对应的数据描述Tileset JSON内容写入数据，生成与b3dm对应的json文件。
9.根据权利要求8所述的一种OBJ三维模型转换3DTiles方法，其特征在于，在步骤S6中，将步骤S1网格化模型数据生成.json文件遍历，根据各json文件的空间范围和空间旋转变化参数计算整个模型的空间范围和空间旋转变化参数，将遍历的json文件合并到一个总json文件，形成3DTiles数据。
CN202110828731.5A 2021-07-22 2021-07-22 一种OBJ三维模型转换3DTiles方法 Active CN113470172B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110828731.5A CN113470172B (zh) 2021-07-22 2021-07-22 一种OBJ三维模型转换3DTiles方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110828731.5A CN113470172B (zh) 2021-07-22 2021-07-22 一种OBJ三维模型转换3DTiles方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113470172A true CN113470172A (zh) 2021-10-01
CN113470172B CN113470172B (zh) 2023-07-14

Family

ID=77881725

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110828731.5A Active CN113470172B (zh) 2021-07-22 2021-07-22 一种OBJ三维模型转换3DTiles方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113470172B (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114021394A (zh) * 2021-12-06 2022-02-08 北京达美盛软件股份有限公司 一种倾斜摄影模型优化方法及装置
CN116932796A (zh) * 2023-08-08 2023-10-24 钰深(北京)科技有限公司 三维数字化服装模型轻量化处理的方法和系统

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019050519A1 (en) * 2017-09-07 2019-03-14 Siemens Product Lifecycle Management Software Inc. SYSTEMS AND METHODS FOR PRECISE AND LIGHTWEIGHT 3D VISUAL FORMAT
CN110807835A (zh) * 2019-10-25 2020-02-18 南京工业大学 一种建筑物bim模型和实景三维模型的融合方法
CN112184908A (zh) * 2020-09-07 2021-01-05 山西省工业设备安装集团有限公司 基于Cesium实现倾斜摄影模型的3D Tiles格式模型包围盒数据生成方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019050519A1 (en) * 2017-09-07 2019-03-14 Siemens Product Lifecycle Management Software Inc. SYSTEMS AND METHODS FOR PRECISE AND LIGHTWEIGHT 3D VISUAL FORMAT
CN110807835A (zh) * 2019-10-25 2020-02-18 南京工业大学 一种建筑物bim模型和实景三维模型的融合方法
CN112184908A (zh) * 2020-09-07 2021-01-05 山西省工业设备安装集团有限公司 基于Cesium实现倾斜摄影模型的3D Tiles格式模型包围盒数据生成方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114021394A (zh) * 2021-12-06 2022-02-08 北京达美盛软件股份有限公司 一种倾斜摄影模型优化方法及装置
CN114021394B (zh) * 2021-12-06 2024-06-04 北京达美盛软件股份有限公司 一种倾斜摄影模型优化方法及装置
CN116932796A (zh) * 2023-08-08 2023-10-24 钰深(北京)科技有限公司 三维数字化服装模型轻量化处理的方法和系统

Also Published As

Publication number Publication date
CN113470172B (zh) 2023-07-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107193911B (zh) 一种基于bim模型的三维可视化引擎及web应用程序调用方法
CN110738721B (zh) 基于视频几何分析的三维场景渲染加速方法及系统
WO2019196186A1 (zh) 一种用于构建城市设计数字化沙盘的系统
KR101546703B1 (ko) 대용량 건물 bim데이터의 시각화 시스템
CN110321443B (zh) 三维实景模型数据库构建方法、装置及数据服务系统
KR101546705B1 (ko) Bim데이터 처리단말 장치의 건물내부 bim데이터 가시화 방법
CN113470172B (zh) 一种OBJ三维模型转换3DTiles方法
CN110706341A (zh) 一种城市信息模型的高性能渲染方法、装置及存储介质
CN106023297B (zh) 一种精细三维模型的纹理动态组织方法
CN111784840B (zh) 基于矢量数据自动分割lod层级三维数据单体化方法及系统
CN111090712A (zh) 一种数据处理方法、装置、设备及计算机存储介质
CN115937456B (zh) 一种实景三维模型顶层重建方法及重建系统
CN116051759B (zh) 一种生成倾斜摄影lod简化模型的方法
CN116401332B (zh) 一种大规模三维模型展示优化方法、系统及电子设备
CN110990467A (zh) 一种bim模型格式转换方法及转换系统
CN112785696A (zh) 基于游戏引擎和倾斜摄影数据的三维实景模型生成方法
CN116385672A (zh) 一种三维地形场景模型数据产品的构建方法
CN112070909A (zh) 一种基于3D Tiles的工程三维模型LOD输出方法
CN115659445A (zh) 一种基于Open Cascade的CAD模型在网页轻量化渲染显示的方法
CN109858059B (zh) 基于cad超大模型的虚拟现实技术在水电站仿真的应用方法
CN111221514A (zh) 基于OsgEarth的三维可视化组件实现方法及系统
CN117237503B (zh) 一种地理要素数据加速渲染及装置
CN116958385B (zh) 支持海量单体模型的材质纹理动态更新方法、存储介质及设备
CN110634184B (zh) 一种海量倾斜摄影数据的加载方法
CN108830929A (zh) 基于数据库的多分辨率地形金字塔模型生成方法及系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant