CN115268667A - 一种网页端数字孪生三维场景控制方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供的一种网页端数字孪生三维场景控制方法及系统，方法包括：在数字孪生虚拟三维场景控制程序中嵌入SDK开发包；采用所述SDK开发包进行模型加载及初始化处理，获得可交互三维场景；采用所述SDK开发包将统一控制指令发送至所述可交互三维场景；所述可交互三维场景根据所述统一控制指令执行，并反馈执行结果。本发明通过统一的模式使三维场景的控制同时兼容基于WebGL的渲染模式和基于可交互视频流的渲染模式，将控制指令统一为一种格式，极大地减少了开发工作量，简化了代码复杂度并降低了代码量，提升了工作效率。
Description
技术领域
本发明涉及数字孪生处理领域，尤其涉及一种网页端数字孪生三维场景控制方法及系统。
背景技术
现有技术中，网页端数字孪生三维场景普遍采用基于WebGL渲染机制和基于可交互视频流渲染机制两种模式，控制三维场景需要两套不同的控制方法和逻辑，即使是完成相同的控制行为，例如叠加热力图、柱状图、地标图等图层，或者控制三维模型的显示参数，需要使用两套完全不同的控制逻辑，存在工作量大，容易出错的问题。
现有技术中的三维场景控制方法，大多数基于复杂的算法对场景模型的每一个具体渲染效果或者运动状态进行参数设置和控制，通过大体量的程序实现一系列显示参数的变化，从而完成一个整体的行为，对人员技术要求高，程序代码复杂工作量大。
发明内容
鉴于上述问题，提出了一种网页端数字孪生三维场景控制方法及系统，以便克服或者至少部分地解决上述问题。
根据本发明的一个方面，提供了一种网页端数字孪生三维场景控制方法包括：
在数字孪生虚拟三维场景控制程序中嵌入SDK开发包，所述数字孪生虚拟三维场景的渲染模式包括Web GL渲染模式及可交互视频流渲染模；
采用所述SDK开发包进行模型加载及初始化处理，获得可交互三维场景；
采用所述SDK开发包将统一控制指令发送至所述可交互三维场景；
所述可交互三维场景根据所述统一控制指令执行，并反馈执行结果。
可选的，所述在数字孪生虚拟三维场景控制程序中嵌入SDK开发包具体包括：
制作一个由JavaScript编写的控制程序，包括控制指令，通过调用所述控制指令，并传入控制参数，用于实现对三维数字孪生场景的控制；
对所述控制程序进行打包封装，获得SDK开发包；
将所述SDK开发包直接嵌入到使用者开发的程序中；
制作后台服务程序，接收所述SDK开发包中的控制指令，并依据所述控制指令对数字孪生场景进行操作和控制。
可选的，所述将所述SDK开发包直接嵌入到使用者开发的程序中具体包括：
所述SDK开发包支持通过文件的形式嵌入到使用者开发的程序中，同时也支持通过引用互联网在线URL链接的形式嵌入到使用者开发的程序中。
可选的，所述用所述SDK开发包进行模型加载及初始化处理具体包括：
在数字孪生虚拟三维场景控制程序中调用所述SDK开发包中的场景初始化指令；
所述场景初始化指令包括指令名称和初始化参数，所述场景初始化指令具有固定的指令名称；
所述初始化参数包括：三维场景服务地址，三维场景服务模式、场景识别码、场景分辨率和场景初始化结果通知；
所述三维场景服务模式包括：基于WebGL的三维场景模式、基于可交互视频流渲染的三维场景模式；
所述三维场景服务地址包括：基于Web GL浏览器端渲染机制的三维场景、基于可交互视频流渲染机制的三维场景。
可选的，所述采用所述SDK开发包将统一控制指令发送至所述可交互三维场景具体包括：
在数字孪生虚拟三维场景控制程序中调用所述SDK开发包中的统一控制指令，所述统一控制指令包括唯一调用函数入口、控制指令、参数表和执行结果通知事件；
所述唯一调用函数入口为JavaScript语言编写的UniCall函数；
所述控制指令名称为所述SDK开发包中事先约定好的指令名字符串；
所述参数表为JSON格式的参数集合；
所述执行结果通知事件为回调函数。
可选的，所述SDK开发包还包括：
事件监听接口，包括：唯一调用函数入口、事件监听控制指令、事件监听参数表和执行结果通知事件；
所述唯一调用函数入口为JavaScript语言编写的UniCall函数；
所述事件监听控制指令为所述SDK开发包中约定好添加事件指令和移除事件指令；
所述事件监听参数表为事件名称和事件响应回调函数；
所述执行结果通知事件为回调函数；
所述SDK开发包中，根据所述统一控制指令和所述事件监听控制指令实现的三维场景控制能力具体包括：全局控制功能、图层要素控制功能和模型控制功能；
所述全局控制功能包括：应用构造、服务调度、场景调度、状态控制、镜头控制和地块控制；
所述图层要素控制功能包括：图层控制、地标点控制、路径控制、区域控制、倾斜摄影控制、地标图控制、三维柱图控制、栅格图控制、热力图控制、气泡图控制、事件图控制、轨迹图控制、点迹图控制、关系图控制、类型区域图控制、数值区域图控制、路径点热力图控制、路径段热力图控制、模型轨迹图控制和模型地标图控制；
所述模型控制功能包括：模型控制、建筑控制和特效控制。
可选的，所述可交互三维场景根据所述统一控制指令执行，并反馈执行结果具体包括：
在数字孪生虚拟三维场景控制程序中执行所述SDK开发包中的统一控制指令；
所述统一控制指令的执行适用于基于WebGL浏览器端渲染的三维场景，同时适用于基于可交互视频流渲染机制的三维场景。
可选的，所述适用于基于WebGL浏览器端渲染的三维场景具体包括：
根据模型加载及初始化指令对三维场景进行加载并完成初始化；
所述SDK开发包接收来自所述统一控制指令的调用请求；
解析所述调用请求，获得控制指令、参数表和结果通知事件回调函数；
根据所述控制指令对所述三维场景中的要素，按照所述参数表的控制参数进行控制；
显示所述控制指令生效后的三维场景；
触发所述结果通知事件回调函数，返回执行结果。
可选的，所述适用于基于可交互视频流渲染机制的三维场景具体包括：
根据模型加载及初始化指令对三维场景进行加载并完成初始化；
所述SDK开发包接收来自所述统一控制指令的调用请求；
将所述统一控制指令发送到后台服务；
所述后台服务解析所述调用请求，获得控制指令、参数表和结果通知事件回调函数；
所述后台服务根据所述控制指令，对所述三维场景中的要素，按照所述参数表的控制参数进行控制；
显示所述控制指令生效后的三维场景；
所述后台服务将所述执行结果发送到所述SDK开发包，由SDK开发包触发结果通知事件回调函数，返回执行结果。
本发明还提供了一种网页端数字孪生三维场景控制系统包括：
开发包嵌入模块，用于在数字孪生虚拟三维场景控制程序中嵌入SDK开发包；
模型加载及初始化模块，用于采用所述SDK开发包进行模型加载及初始化处理，获得可交互三维场景；
控制指令发送模块，用于采用所述SDK开发包将统一控制指令发送至所述可交互三维场景；
指令执行模块，用于所述可交互三维场景根据所述统一控制指令执行，并反馈执行结果。
本发明提供的一种网页端数字孪生三维场景控制方法及系统，方法包括：在数字孪生虚拟三维场景控制程序中嵌入SDK开发包；采用所述SDK开发包进行模型加载及初始化处理，获得可交互三维场景；采用所述SDK开发包将统一控制指令发送至所述可交互三维场景；所述可交互三维场景根据所述统一控制指令执行，并反馈执行结果。本发明将两种不同的渲染模式统一成一种控制方式，将控制指令统一为一种格式，极大地减少了开发工作量，简化了代码复杂度并降低了代码量，提升了工作效率。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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它的附图。
图1为本发明实施例提供的一种网页端数字孪生三维场景控制方法流程图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本发明公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本发明公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本发明而不应被本发明阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本发明，并且能够将本发明的范围完整的传达给本领域的技术人员。
本发明的说明书实施例和权利要求书及附图中的术语包括和具有以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元。
下面结合附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
如图1所示，一种网页端数字孪生三维场景控制方法包括：
步骤100：在数字孪生虚拟三维场景控制程序中嵌入SDK开发包，所述数字孪生虚拟三维场景的渲染模式包括Web GL渲染模式及可交互视频流渲染模式；
步骤200：采用SDK开发包进行模型加载及初始化处理，获得可交互三维场景；
步骤300：采用SDK开发包将统一控制指令发送至所述可交互三维场景；
步骤400：可交互三维场景根据统一控制指令执行，并反馈执行结果。
步骤100：在数字孪生虚拟三维场景控制程序中嵌入SDK开发包具体包括：
制作一个由JavaScript编写的控制程序，包括控制指令，通过调用控制指令，并传入控制参数，用于实现对三维数字孪生场景的控制；
对控制程序进行打包封装，获得SDK开发包；
将SDK开发包直接嵌入到使用者开发的程序中；
制作后台服务程序，接收所述SDK开发包中的控制指令，并依据控制指令对数字孪生场景进行操作和控制。
将SDK开发包直接嵌入到使用者开发的程序中具体包括：
SDK开发包支持通过文件的形式嵌入到使用者开发的程序中，同时也支持通过引用互联网在线URL链接的形式嵌入到使用者开发的程序中。
用SDK开发包进行模型加载及初始化处理具体包括：
在数字孪生虚拟三维场景控制程序中调用SDK开发包中的场景初始化指令；
场景初始化指令包括指令名称和初始化参数，所述场景初始化指令具有固定的指令名称；
初始化参数包括：三维场景服务地址，三维场景服务模式、场景识别码、场景分辨率和场景初始化结果通知；
三维场景服务模式包括：基于WebGL的三维场景模式、基于可交互视频流渲染的三维场景模式；
三维场景服务地址包括：基于WebGL浏览器端渲染机制的三维场景、基于可交互视频流渲染机制的三维场景。
采用所述SDK开发包将统一控制指令发送至所述可交互三维场景具体包括：
在数字孪生虚拟三维场景控制程序中调用所述SDK开发包中的统一控制指令，统一控制指令包括唯一调用函数入口、控制指令、参数表和执行结果通知事件；
唯一调用函数入口为JavaScript语言编写的UniCall函数；
控制指令名称为所述SDK开发包中事先约定好的指令名字符串；
参数表为JSON格式的参数集合；
执行结果通知事件为回调函数。
SDK开发包还包括：
事件监听接口，包括：唯一调用函数入口、事件监听控制指令、事件监听参数表和执行结果通知事件；
唯一调用函数入口为JavaScript语言编写的UniCall函数；
事件监听控制指令为所述SDK开发包中约定好添加事件指令和移除事件指令；
事件监听参数表为事件名称和事件响应回调函数；
执行结果通知事件为回调函数，回调函数为一种JavaScript规定的函数类型，由浏览器作为调用方主动发起调用；
SDK开发包中，根据统一控制指令和事件监听控制指令实现的三维场景控制能力具体包括：全局控制功能、图层要素控制功能和模型控制功能；
全局控制功能包括：应用构造、服务调度、场景调度、状态控制、镜头控制和地块控制；
图层要素控制功能包括：图层控制、地标点控制、路径控制、区域控制、倾斜摄影控制、地标图控制、三维柱图控制、栅格图控制、热力图控制、气泡图控制、事件图控制、轨迹图控制、点迹图控制、关系图控制、类型区域图控制、数值区域图控制、路径点热力图控制、路径段热力图控制、模型轨迹图控制和模型地标图控制；
模型控制功能包括：模型控制、建筑控制和特效控制。
可交互三维场景根据统一控制指令执行，并反馈执行结果具体包括：
在数字孪生虚拟三维场景控制程序中执行SDK开发包中的统一控制指令；
统一控制指令的执行适用于基于WebGL浏览器端渲染的三维场景，同时适用于基于可交互视频流渲染机制的三维场景。
适用于基于WebGL浏览器端渲染的三维场景具体包括：
根据模型加载及初始化指令对三维场景进行加载并完成初始化；
SDK开发包接收来自所述统一控制指令的调用请求；
解析调用请求，获得控制指令、参数表和结果通知事件回调函数；
根据控制指令对所述三维场景中的要素，按照参数表的控制参数进行控制；
显示控制指令生效后的三维场景；
触发结果通知事件回调函数，返回执行结果。
适用于基于可交互视频流渲染机制的三维场景具体包括：
根据模型加载及初始化指令对三维场景进行加载并完成初始化；
SDK开发包接收来自所述统一控制指令的调用请求；
将统一控制指令发送到后台服务；
后台服务解析调用请求，获得控制指令、参数表和结果通知事件回调函数；
后台服务根据控制指令，对三维场景中的要素，按照参数表的控制参数进行控制；
显示控制指令生效后的三维场景；
所述后台服务将执行结果发送到所述SDK开发包，由SDK开发包触发结果通知事件回调函数。
步骤400还包括：做两套控制指令及参数完全相同的SDK，每套只支持一种渲染模式，程序员能够根据需要选取其中的一种。
本发明还提供了一种网页端数字孪生三维场景控制系统包括：
开发包嵌入模块，用于在数字孪生虚拟三维场景控制程序中嵌入SDK开发包；
模型加载及初始化模块，用于采用所述SDK开发包进行模型加载及初始化处理，获得可交互三维场景；
控制指令发送模块，用于采用所述SDK开发包将统一控制指令发送至所述可交互三维场景；
指令执行模块，用于所述可交互三维场景根据所述统一控制指令执行，并反馈执行结果。
有益效果：本发明通过统一的模式使三维场景的控制同时兼容基于Web GL的渲染模式和基于可交互视频流的渲染模式，指令简单，格式统一，仅需要使用少量统一格式的指令及对应参数，就能够控制数字孪生三维场景。开发人员只需直接引入本发明中的SDK开发包，无需关注具体数字孪生三维场景的渲染模式、控制逻辑和代码，通过调用SDK开发包，利用统一且简单的代码，即可获取和控制数字孪生三维场景的相关显示参数。通过将两种不同的渲染模式统一成一种控制方式，将控制指令统一为一种格式，极大地减少了开发工作量，简化了代码复杂度并降低了代码量，提升了工作效率。
以上的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种网页端数字孪生三维场景控制方法，其特征在于，所述控制方法包括：
在数字孪生虚拟三维场景控制程序中嵌入SDK开发包，所述数字孪生虚拟三维场景的渲染模式包括Web GL渲染模式及可交互视频流渲染模式；
采用所述SDK开发包进行模型加载及初始化处理，获得可交互三维场景；
采用所述SDK开发包将统一控制指令发送至所述可交互三维场景；
所述可交互三维场景根据所述统一控制指令执行，并反馈执行结果。
2.根据权利要求1所述的一种网页端数字孪生三维场景控制方法，其特征在于，所述在数字孪生虚拟三维场景控制程序中嵌入SDK开发包具体包括：
制作一个由JavaScript编写的控制程序，包括控制指令，通过调用所述控制指令，并传入控制参数，用于实现对三维数字孪生场景的控制；
对所述控制程序进行打包封装，获得SDK开发包；
将所述SDK开发包直接嵌入到使用者开发的程序中；
制作后台服务程序，接收所述SDK开发包中的控制指令，并依据所述控制指令对数字孪生场景进行操作和控制。
3.根据权利要求2所述的一种网页端数字孪生三维场景控制方法，其特征在于，所述将所述SDK开发包直接嵌入到使用者开发的程序中具体包括：
所述SDK开发包支持通过文件的形式嵌入到使用者开发的程序中，同时也支持通过引用互联网在线URL链接的形式嵌入到使用者开发的程序中。
4.根据权利要求1所述的一种网页端数字孪生三维场景控制方法，其特征在于，所述采用所述SDK开发包进行模型加载及初始化处理具体包括：
在数字孪生虚拟三维场景控制程序中调用所述SDK开发包中的场景初始化指令；
所述场景初始化指令包括指令名称和初始化参数，所述场景初始化指令具有固定的指令名称；
所述初始化参数包括：三维场景服务地址，三维场景服务模式、场景识别码、场景分辨率和场景初始化结果通知；
所述三维场景服务模式包括：基于WebGL的三维场景模式、基于可交互视频流渲染的三维场景模式；
所述三维场景服务地址包括：基于WebGL浏览器端渲染机制的三维场景地址、基于可交互视频流渲染机制的三维场景地址。
5.根据权利要求1所述的一种网页端数字孪生三维场景控制方法，其特征在于，所述采用所述SDK开发包将统一控制指令发送至所述可交互三维场景具体包括：
在数字孪生虚拟三维场景控制程序中调用所述SDK开发包中的统一控制指令，所述统一控制指令包括唯一调用函数入口、控制指令、参数表和执行结果通知事件；
所述唯一调用函数入口为JavaScript语言编写的UniCall函数；
所述控制指令名称为所述SDK开发包中事先约定好的指令名字符串；
所述参数表为JSON格式的参数集合；
所述执行结果通知事件为回调函数。
6.根据权利要求5所述的一种网页端数字孪生三维场景控制方法，其特征在于，所述SDK开发包还包括：
事件监听接口，包括：唯一调用函数入口、事件监听控制指令、事件监听参数表和执行结果通知事件；
所述唯一调用函数入口为JavaScript语言编写的UniCall函数；
所述事件监听控制指令为所述SDK开发包中约定好添加事件指令和移除事件指令；
所述事件监听参数表为事件名称和事件响应回调函数；
所述执行结果通知事件为回调函数；
所述SDK开发包中，根据所述统一控制指令和所述事件监听控制指令实现的三维场景控制能力具体包括：全局控制功能、图层要素控制功能和模型控制功能；
所述全局控制功能包括：应用构造、服务调度、场景调度、状态控制、镜头控制和地块控制；
所述图层要素控制功能包括：图层控制、地标点控制、路径控制、区域控制、倾斜摄影控制、地标图控制、三维柱图控制、栅格图控制、热力图控制、气泡图控制、事件图控制、轨迹图控制、点迹图控制、关系图控制、类型区域图控制、数值区域图控制、路径点热力图控制、路径段热力图控制、模型轨迹图控制和模型地标图控制；
所述模型控制功能包括：模型控制、建筑控制和特效控制。
7.根据权利要求1所述的一种网页端数字孪生三维场景控制方法，其特征在于，所述可交互三维场景根据所述统一控制指令执行，并反馈执行结果具体包括：
在数字孪生虚拟三维场景控制程序中执行所述SDK开发包中的统一控制指令；
所述统一控制指令的执行适用于基于WebGL浏览器端渲染机制的三维场景，同时适用于基于可交互视频流渲染机制的三维场景。
8.根据权利要求7所述的一种网页端数字孪生三维场景控制方法，其特征在于，所述适用于基于WebGL浏览器端渲染的三维场景具体包括：
根据模型加载及初始化指令对三维场景进行加载并完成初始化；
所述SDK开发包接收来自所述统一控制指令的调用请求；
解析所述调用请求，获得控制指令、参数表和结果通知事件回调函数；
根据所述控制指令对所述三维场景中的要素，按照所述参数表的控制参数进行控制；
显示所述控制指令生效后的三维场景；
触发所述结果通知事件回调函数，返回执行结果。
9.根据权利要求7所述的一种网页端数字孪生三维场景控制方法，其特征在于，所述适用于基于可交互视频流渲染机制的三维场景具体包括：
根据模型加载及初始化指令对三维场景进行加载并完成初始化；
所述SDK开发包接收来自所述统一控制指令的调用请求；
将所述统一控制指令发送到后台服务；
所述后台服务解析所述调用请求，获得控制指令、参数表和结果通知事件回调函数；
所述后台服务根据所述控制指令，对所述三维场景中的要素，按照所述参数表的控制参数进行控制；
显示所述控制指令生效后的三维场景；
所述后台服务将执行结果发送到所述SDK开发包，由SDK开发包触发结果通知事件回调函数，返回执行结果。
10.一种网页端数字孪生三维场景控制系统，其特征在于，所述控制系统包括：
开发包嵌入模块，用于在数字孪生虚拟三维场景控制程序中嵌入SDK开发包；
模型加载及初始化模块，用于采用所述SDK开发包进行模型加载及初始化处理，获得可交互三维场景；
控制指令发送模块，用于采用所述SDK开发包将统一控制指令发送至所述可交互三维场景；
指令执行模块，用于所述可交互三维场景根据所述统一控制指令执行，并反馈执行结果。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20221101 |