CN115439634B

CN115439634B - 点云数据的交互呈现方法和存储介质

Info

Publication number: CN115439634B
Application number: CN202211220180.5A
Authority: CN
Inventors: 黄乘风
Original assignee: You Can See Beijing Technology Co ltd AS
Current assignee: You Can See Beijing Technology Co ltd AS
Priority date: 2022-09-30
Filing date: 2022-09-30
Publication date: 2024-02-23
Anticipated expiration: 2042-09-30
Also published as: CN115439634A

Abstract

本公开实施例公开了一种点云数据的交互呈现方法和存储介质，其中，方法包括：响应于用户在当前点云数据呈现界面的第一操作，确定第一操作对应的目标操作对象及目标操作内容，当前点云数据呈现界面包括目标空间的至少一个点位对应的三维点云模型在屏幕坐标系下的当前三维投影模型，目标操作对象包括待操作的至少一个目标点位；基于目标操作内容，将目标操作对象对应的三维点云模型的当前三维投影模型转换为对应的目标三维投影模型，获得转换后的目标点云数据呈现界面；将展示的当前点云数据呈现界面切换为目标点云数据呈现界面。实现了用户对采集的三维点云数据以三维模式进行查看及编辑，有效提升用户操作准确性，提升用户体验。

Description

点云数据的交互呈现方法和存储介质

技术领域

本公开涉及计算机技术，尤其是一种点云数据的交互呈现方法和存储介质。

背景技术

随着VR(Virtual Reality，虚拟现实)技术的飞速发展，广泛应用，VR技术已广泛应用到各个领域，比如家具展示、旅游景点展示、虚拟展厅、数字博物馆等，为了实现VR场景重建，需要进行VR数据采集，比如基于云台、全景相机、手机等在目标空间中采集目标空间的点云数据，点云数据可以包括目标空间的墙、地、摆放物品等元素上的点相对于采集终端(比如手机)的位置及颜色信息，采集点云数据的用户在完成目标空间的一个或多个点位的点云数据的采集后，可以通过采集终端查看各点位的点云数据，以进行手动对齐等操作，相关技术中，通常会为用户展示各点位的俯视视角的二维(2D)投影模型，但是，在二维投影模型下会损失点云数据的立体性，导致用户的操作准确性较差。

发明内容

本公开实施例提供一种点云数据的交互呈现方法和存储介质，以使用户能够在采集终端以任意视角查看及编辑采集的各点位分别对应的三维点云模型，有效提高用户操作的准确性，从而提升用户体验。

本公开实施例的一个方面，提供一种点云数据的交互呈现方法，包括：

响应于用户在当前点云数据呈现界面的第一操作，确定所述第一操作对应的目标操作对象及目标操作内容，所述当前点云数据呈现界面包括目标空间的至少一个点位对应的三维点云模型在屏幕坐标系下的当前三维投影模型，所述目标操作对象包括待操作的至少一个目标点位；

基于所述目标操作内容，将所述目标操作对象对应的所述三维点云模型的所述当前三维投影模型转换为对应的目标三维投影模型，获得转换后的目标点云数据呈现界面；

将展示的所述当前点云数据呈现界面切换为所述目标点云数据呈现界面。

在本公开一实施方式中，所述确定所述第一操作对应的目标操作对象及目标操作内容，包括：

响应于所述第一操作为未选中点位模式下的双指滑动操作，确定所述目标操作对象为所述当前点云数据呈现界面的各所述点位；

基于所述双指滑动操作的两手指的滑动轨迹，确定两手指之间的中心点位置；

基于所述中心点位置，确定操作后的目标观察点位置，所述目标观察点位置为操作后的相机球面坐标的中心点；

基于所述目标观察点位置，确定操作后的第二目标相机矩阵，作为所述目标操作内容；

所述基于所述目标操作内容，将所述目标操作对象对应的所述三维点云模型的所述当前三维投影模型转换为对应的目标三维投影模型，获得转换后的目标点云数据呈现界面，包括：

基于所述第二目标相机矩阵，将所述目标操作对象对应的所述三维点云模型转换到相机坐标系下，获得相机坐标系下的第二三维点云模型；

将所述第二三维点云模型投影到所述屏幕坐标系下，获得所述目标三维投影模型；

基于所述目标三维投影模型，确定所述目标点云数据呈现界面。

响应于所述第一操作为未选中点位模式下的双指旋转操作，确定所述目标操作对象为所述当前点云数据呈现界面的各所述点位；

基于所述双指旋转操作的旋转方向及旋转轨迹，确定相机的目标旋转方向及目标旋转角度；

基于所述目标旋转方向及所述目标旋转角度，确定操作后的第三目标相机矩阵，作为所述目标操作内容；

基于所述第三目标相机矩阵，将所述目标操作对象对应的所述三维点云模型转换到相机坐标系下，获得相机坐标系下的第三三维点云模型；

将所述第三三维点云模型投影到所述屏幕坐标系下，获得所述目标三维投影模型；

响应于所述第一操作为未选中点位模式下的双指缩放操作，确定所述目标操作对象为所述当前点云数据呈现界面的各所述点位；

确定所述当前点云数据呈现界面对应的当前投影模式；

基于所述当前投影模式、所述第一操作的操作方向和操作轨迹，确定所述目标操作内容；

基于所述目标操作内容，将所述当前三维投影模型转换为缩放后的目标三维投影模型；

在本公开一实施方式中，所述基于所述当前投影模式、所述第一操作的操作方向和操作轨迹，确定所述目标操作内容，包括：

响应于所述当前投影模式为透视投影，基于所述操作方向和所述操作轨迹，确相机相对所述目标操作对象的所述三维点云模型的距离变化量；

基于所述距离变化量，确定操作后的第四相机位置；

基于所述第四相机位置，确定操作后的第四相机矩阵，作为所述目标操作内容；

响应于所述当前投影模式为正交投影，基于所述操作方向和所述操作轨迹，确定操作后的相机视场角，作为所述目标操作内容。

在本公开一实施方式中，所述目标操作内容包括操作后的目标相机矩阵；

基于所述目标相机矩阵，将所述目标操作对象对应的所述三维点云模型转换到相机坐标系下，获得相机坐标系下的第四三维点云模型；

响应于所述目标相机矩阵对应的相机方向与参考水平面的夹角等于90°，基于正交投影将所述第四三维点云模型投影到所述屏幕坐标系下，获得所述目标三维投影模型；

响应于所述目标相机矩阵对应的相机方向与所述参考水平面的夹角小于90°，基于透视投影将所述第四三维点云模型投影到所述屏幕坐标系下，获得所述目标三维投影模型；

响应于所述第一操作为选中点位模式下的滑动操作，确定所述目标操作对象为选中的第一点位；

基于所述滑动操作的操作轨迹，确定所述操作轨迹终点对应的目标世界坐标；

将所述目标世界坐标作为所述目标操作内容；

将所述目标世界坐标作为所述第一点位的目标坐标；

基于所述目标坐标及当前相机矩阵，将所述第一点位对应的三维点云模型转换到所述屏幕坐标系下，获得所述第一点位对应的操作后的所述目标三维投影模型；

基于所述第一点位对应的所述目标三维投影模型及除所述第一点位之外的其他点位的所述当前三维投影模型，确定所述目标点云数据呈现界面。

响应于所述第一操作为选中点位模式下的旋转操作，确定所述目标操作对象为选中的第一点位；

基于所述旋转操作的旋转轨迹，确定所述第一点位相对于其世界坐标系的旋转轴的目标旋转值；

基于所述目标旋转值，确定所述第一点位的旋转变换矩阵，作为所述目标操作内容；

基于所述旋转变换矩阵，对所述第一点位的所述三维点云模型进行变换，获得所述第一点位对应的第五三维点云模型；

将所述第五三维点云模型转换到所述屏幕坐标系下，获得所述第一点位对应的操作后的所述目标三维投影模型；

在本公开一实施方式中，还包括：

响应于所述用户在所述当前点云数据呈现界面的双击操作，将所述当前点云数据呈现界面切换为预设点云数据呈现界面；和/或，

响应于所述用户在所述当前点云数据呈现界面的双击滑动操作，确定所述双击滑动操作对应的目标操作对象为所述当前点云数据呈现界面的各所述点位；

基于所述双击滑动操作的滑动轨迹，确定操作后的目标观察点位置；

基于所述目标观察点位置，确定操作后的第六目标相机矩阵；

基于所述第六目标相机矩阵，将所述目标操作对象对应的所述三维点云模型转换到相机坐标系下，获得相机坐标系下的第六三维点云模型；

基于所述第六三维点云模型，确定操作后的新点云数据呈现界面；

将所述当前点云数据呈现界面切换为所述新点云数据呈现界面。

据本公开实施例的再一方面，提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，该计算机程序指令被处理器执行时，实现本公开上述任一实施例所述的方法。

本公开提供的点云数据的交互呈现方法和存储介质，可以为用户在屏幕上展示已采集的目标空间的至少一个点位的三维投影模型，用户可以在当前点云数据呈现界面对当前展示的各点位的三维投影模型进行不同的操作，不同操作可以具有对应的目标操作对象和目标操作内容，采集终端可以获取用户的操作，确定出目标操作对象及目标操作内容，基于目标操作内容将目标操作对象的当前三维投影模型转换为操作后的目标三维投影模型，进而为用户展示转换后的目标点云数据呈现界面，实现了用户对采集的三维点云数据以三维模式进行查看及编辑，有效提升用户操作的准确性，从而使得用户能够将不同点位的三维点云模型进行准确的对齐，或者能够在各种视角下观察各点位的三维点云模型的效果，提升用户体验。

下面通过附图和实施例，对本公开的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

构成说明书的一部分的附图描述了本公开的实施例，并且连同描述一起用于解释本公开的原理。

参照附图，根据下面的详细描述，可以更加清楚地理解本公开，其中：

图1是本公开提供的点云数据的交互呈现方法的一个示例性的应用场景；

图2是本公开一示例性实施例提供的点云数据的交互呈现方法的流程示意图；

图3是本公开另一示例性实施例提供的点云数据的交互呈现方法的流程示意图；

图4是本公开再一示例性实施例提供的点云数据的交互呈现方法的流程示意图；

图5是本公开又一示例性实施例提供的点云数据的交互呈现方法的流程示意图；

图6是本公开又一示例性实施例提供的点云数据的交互呈现方法的流程示意图；

图7是本公开一示例性实施例提供的步骤2013d的流程示意图；

图8是本公开再一示例性实施例提供的点云数据的交互呈现方法的流程示意图；

图9是本公开又一示例性实施例提供的点云数据的交互呈现方法的流程示意图；

图10是本公开再一示例性实施例提供的点云数据的交互呈现方法的流程示意图；

图11是本公开又一示例性实施例提供的点云数据的交互呈现方法的流程示意图；

图12是本公开一示例性实施例提供的点云数据的交互呈现装置的结构示意图；

图13是本公开另一示例性实施例提供的点云数据的交互呈现装置的结构示意图；

图14是本公开电子设备一个应用实施例的结构示意图。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本公开的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本公开的范围。

本领域技术人员可以理解，本公开实施例中的“第一”、“第二”等术语仅用于区别不同步骤、设备或模块等，既不代表任何特定技术含义，也不表示它们之间的必然逻辑顺序。

还应理解，在本公开实施例中，“多个”可以指两个或两个以上，“至少一个”可以指一个、两个或两个以上。

还应理解，对于本公开实施例中提及的任一部件、数据或结构，在没有明确限定或者在前后文给出相反启示的情况下，一般可以理解为一个或多个。

另外，本公开中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本公开中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

还应理解，本公开对各个实施例的描述着重强调各个实施例之间的不同之处，其相同或相似之处可以相互参考，为了简洁，不再一一赘述。

同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本公开及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

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讨论。

本公开实施例可以应用于终端设备、计算机系统、服务器等电子设备，其可与众多其它通用或专用计算系统环境或配置一起操作。适于与终端设备、计算机系统、服务器等电子设备一起使用的众所周知的终端设备、计算系统、环境和/或配置的例子包括但不限于：个人计算机系统、服务器计算机系统、瘦客户机、厚客户机、手持或膝上设备、基于微处理器的系统、机顶盒、可编程消费电子产品、网络个人电脑、小型计算机系统、大型计算机系统和包括上述任何系统的分布式云计算技术环境，等等。

终端设备、计算机系统、服务器等电子设备可以在由计算机系统执行的计算机系统可执行指令(诸如程序模块)的一般语境下描述。通常，程序模块可以包括例程、程序、目标程序、组件、逻辑、数据结构等等，它们执行特定的任务或者实现特定的抽象数据类型。计算机系统/服务器可以在分布式云计算环境中实施，分布式云计算环境中，任务是由通过通信网络链接的远程处理设备执行的。在分布式云计算环境中，程序模块可以位于包括存储设备的本地或远程计算系统存储介质上。

本公开概述

在实现本公开的过程中，发明人发现，采集点云数据的用户在完成目标空间的一个或多个点位的点云数据的采集后，在通过采集终端查看各点位的点云数据或进行手动对齐等操作时，只能查看各点位的俯视视角的二维(2D)投影模型，但是，在二维投影模型下会损失点云数据的立体性，导致用户的操作准确性较差。

示例性概述

图1是本公开提供的点云数据的交互呈现方法的一个示例性的应用场景。

在房产领域，为了为购房或租房的用户提供线上VR看房服务，通常需要相关采集人员采集目标空间(比如目标房屋)的点云数据，比如目标房屋中不同功能间(比如客厅、卧室、走廊、厨房、卫生间等)的点云数据，在采集过程中可以根据实际需求设置多个点位，将采集终端置于功能间中对应点位处采集该点位对应的点云数据。当采集用户想要查看已采集的各点位的点云数据效果时，可以通过采集终端上设置的相应应用程序触发点云数据查看请求，采集终端响应用户的查看请求为用户展示点云数据呈现界面，该点云数据呈现界面包括已采集的至少一个点位对应的点云数据形成的三维点云模型在屏幕坐标系下的三维投影模型，图中以多个点位的三维投影模型为例，展示查看的效果，其中，带数字的圆形表示点位，其在三维点云模型中对应一个平面的多个点形成的圆形区域，圆形中的数字表示点位编号，在实际应用中，点位的形状可以根据实际需求设置，不限于圆形。基于点云数据生成界面上的三维投影模型的具体操作过程包括多种坐标系的转换，具体比如将各点位的模型坐标系下的点云数据经模型变换转换到统一的世界坐标系，再从世界坐标系经视图变换转换到相机坐标系(或称观察坐标系)，再从相机坐标系经投影变换(比如正交投影变换、透视投影变换)转换到图像坐标系，从图像坐标系经屏幕映射转换到屏幕坐标系，各坐标系之间的具体转换原理不再赘述。本公开将采集终端屏幕当前展示的点云数据呈现界面作为当前点云数据呈现界面，随着用户的操作，当前点云数据呈现界面不断发生变化，利用本公开的点云数据的交互呈现方法，用户可以在当前点云数据呈现界面通过点击(比如单击、双击)、滑动(比如单指滑动、双指或多指滑动)、旋转(比如双指相对移动量大于阈值)等操作实现对展示的当前三维投影模型的选中、移动、旋转等编辑，当采集终端获取到用户的操作(称为第一操作)，可以基于用户的第一操作确定用户需要编辑的目标操作对象及目标操作内容，可以预先针对用户的不同操作设置用于确定目标操作对象和目标操作内容的规则，比如当用户在屏幕单击操作，可以基于用户点击操作对应的触摸位置确定其是否对应某个点位，若是，则确定目标操作对象为对应的该点位，单击操作操作类型对应的目标操作内容为选中该点位。再比如，用户在屏幕进行单指滑动操作，可以基于用户单指滑动操作的起始触摸点确定是否对应某个点位，若否，表示目标操作对象为界面上的整体三维投影模型，即包括所有点位的当前三维投影模型，滑动操作可以表示切换相机的观察姿态，以切换到不同视角下的展示效果，切换相机观察姿态可以是指变换相机的位置和朝向，比如，使相机以目标操作对象的三维点云模型为中心沿一定半径的球面按照用户操作轨迹移动，且保持相机朝向始终为目标操作对象。具体的规则可以根据实际需求设置，通过目标操作内容对应的操作，实现对展示的各点位的三维投影模型按照用户操作进行相应的转换，使得用户可以对已采集的各点位的点云数据的三维点云模型进行想要的编辑，比如通过多次操作实现各点位的三维点云模型的对齐，由于用户能够查看的是三维投影模型，相对于现有技术的二维投影模型，用户能够更加准确地实现各点位的三维点云模型的对齐，有效提高用户操作的准确性，进而提升用户体验。

本公开的方法不限于应用于房产领域，还可以应用于其他任意需要采集点云数据或需要查看及编辑点云数据的三维点云模型的领域及场景，具体可以根据实际需求设置，本公开不做限定。

示例性方法

图2是本公开一示例性实施例提供的点云数据的交互呈现方法的流程示意图。该方法包括以下步骤：

步骤201，响应于用户在当前点云数据呈现界面的第一操作，确定第一操作对应的目标操作对象及目标操作内容，当前点云数据呈现界面包括目标空间的至少一个点位对应的三维点云模型在屏幕坐标系下的当前三维投影模型，目标操作对象包括待操作的至少一个目标点位。

其中，当前点云数据呈现界面为当前时刻采集终端屏幕展示的点云数据呈现界面；用户可以为采集用户或其他可能的用户，具体不做限定。目标空间可以为采集点云数据的任意空间，比如房产领域的目标房屋、家具展示场景的展示空间、旅游景点展示的景点空间，等等。点位是在目标空间进行数据采集时的采集点位，比如目标房屋中客厅的点位表示将采集终端置于该点位对应的位置处，对该点位的周围全景信息进行采集，形成该点位对应的点云数据。点云数据的采集原理不再赘述。三维点云模型是基于点位的点云数据形成的该点位的世界坐标系下的三维模型。三维投影模型是世界坐标系下的三维点云模型经一系列坐标变换投影到屏幕坐标系下的投影结果数据。第一操作可以为用户在采集终端所执行的任意操作，比如用户在屏幕上的点击(比如单击、双击)、滑动(比如单指滑动、双指或多指滑动)、旋转(比如双指相对移动量大于阈值)等操。可以预先针对用户的不同操作设置用于确定目标操作对象和目标操作内容的规则，目标操作内容表征了对当前三维投影模型进行展示效果变换所需要的中间数据，比如操作变化后的相机矩阵，具体可以根据实际的操作确定。比如当用户在屏幕单击操作，可以基于用户点击操作对应的触摸位置确定其是否对应某个点位，若是，则确定目标操作对象为对应的该点位，单击操作操作类型对应的目标操作内容为选中该点位。再比如，用户在屏幕进行单指滑动操作，可以基于用户单指滑动操作的起始触摸点确定是否对应某个点位，若否，表示目标操作对象为界面上的整体三维投影模型，即包括所有点位的当前三维投影模型，滑动操作可以表示切换相机的观察姿态，以切换到不同视角下的展示效果，切换相机观察姿态可以是指变换相机的位置和朝向，比如，使相机以目标操作对象的三维点云模型为中心沿一定半径的球面按照用户操作轨迹移动，且保持相机朝向始终为目标操作对象，相机的位置和朝向决定了用于将世界坐标系下的三维点云模型转换到相机坐标系的相机矩阵，可以将相机矩阵作为目标操作内容，具体目标操作内容可以根据实际需求设置。具体的规则可以根据实际需求设置。当获取到用户的第一操作后，可以基于该预设规则确定出用户的目标操作对象及目标操作内容。

步骤202，基于目标操作内容，将目标操作对象对应的三维点云模型的当前三维投影模型转换为对应的目标三维投影模型，获得转换后的目标点云数据呈现界面。

其中，不同操作的目标操作内容可能不同，不同的目标操作内容对应了不同的处理操作，以实现将目标操作对象的当前三维投影模型根据用户操作转换到用户需要的目标三维投影模型。比如目标操作内容为操作后的目标相机矩阵，则基于操作后的目标相机矩阵将世界坐标系下的三维点云模型重新转换到操作后的相机姿态对应的相机坐标系下，进而将相机坐标系下的模型经过投影变换及屏幕映射转换到屏幕坐标系下。当屏幕不变时，用于投影变换的投影矩阵和用于屏幕映射的映射矩阵不变，整体过程通过相机位姿的变化实现相机矩阵的变化，从而实现三维投影模型的观察视角跟着用户的操作变化。

在一个可选示例中，可以根据屏幕图像渲染帧率确定本公开方法的触发频率，比如每帧检测用户的第一操作，确定转换后的目标点云数据呈现界面，从而可以实现展示效果对用户操作的跟踪实时性，实现流畅的移动、旋转、缩放等的编辑的显示效果。

步骤203，将展示的当前点云数据呈现界面切换为目标点云数据呈现界面。

在确定了屏幕坐标系下的目标点云数据呈现界面后，直接将屏幕上的当前点云数据呈现界面切换为该目标点云数据呈现界面即可，实现用户视觉上三维投影模型的变化，具体展示原理不再赘述。

本公开实施例提供的点云数据的交互呈现方法，可以为用户在屏幕上展示已采集的目标空间的至少一个点位的三维投影模型，用户可以在当前点云数据呈现界面对当前展示的各点位的三维投影模型进行不同的操作，不同操作可以具有对应的目标操作对象和目标操作内容，采集终端可以获取用户的操作，确定出目标操作对象及目标操作内容，基于目标操作内容将目标操作对象的当前三维投影模型转换为操作后的目标三维投影模型，进而为用户展示转换后的目标点云数据呈现界面，实现了用户对采集的三维点云数据以三维模式进行查看及编辑，有效提升用户操作的准确性，从而使得用户能够将不同点位的三维点云模型进行准确的对齐，或者能够在各种视角下观察各点位的三维点云模型的效果，提升用户体验。

图3是本公开另一示例性实施例提供的点云数据的交互呈现方法的流程示意图。

在一个可选示例中，步骤201包括：

步骤2011a，响应于第一操作为未选中点位模式下的单指滑动操作，确定目标操作对象为当前点云数据呈现界面的各点位。

其中，是否为未选中点位模式可以基于单指滑动操作的起始触摸位置是否对应点位确定，比如从起始触摸位置对应的三维坐标系(可以为相机坐标系或世界坐标系)下的点出发，向相机朝向方向发出射线，若射线与该三维坐标系下的点位所在平面的交点与该点位的距离小于第一阈值(比如1.5米)，则确定该起始触摸位置对应该点位，则表示选中该点位，否则该起始触摸位置未选中该点位，确定第一操作为未选中点位模式。具体触摸位置与三维坐标系下的点位对应关系的确定规则可以根据实际需求设置。单指滑动操作的确定可以采用任意可实施的方式，本公开不做限定，当用户的第一操作为未选中点位模式下单指滑动操作，采集终端可以确定用户的目标操作对象为当前点云数据呈现界面的各点位，即所有点位作为一个整体作为目标操作对象，需要对目标操作对象对应的整体三维投影模型进行操作。

步骤2012a，基于单指滑动操作的滑动方向及滑动轨迹，确定操作后的第一目标相机位姿，第一目标相机位姿包括第一目标相机位置和第一目标相机方向，第一目标相机位置为以目标操作对象为中心的球面上的一点，第一目标相机方向指向目标操作对象。

其中，单指滑动操作的滑动方向表征用户希望目标操作对象对应的当前三维投影模型的视角旋转方向，滑动轨迹表征用户希望目标操作对象的当前三维投影模型需要旋转的角度，基于该旋转方向和旋转角度可以确定观察该目标操作对象对应的三维点云模型的相机的位姿变化，位姿变化可以包括位置和姿态的变化，进而可以基于当前相机位姿及该位姿变化确定出操作后的第一目标相机位姿。这种情况下，由于是要变换三维点云模型的观察视角，可以对相机位置的变化范围进行约束，使其位置约束在以目标操作对象为中心的球面上，即在移动过程中使相机相对目标操作对象的世界坐标系下的三维点云模型(具体可以是该三维点云模型的中心点或其他可能的点)的距离始终等于预设球半径，相机观察方向始终指向目标操作对象的三维点云模型，即相机始终以目标操作对象的三维点云模型为观察点，通过将相机沿以观察点为中心的球面按照用户的滑动操作旋转，实现从不同视角下对三维点云模型的观察。

步骤2013a，基于第一目标相机位姿，确定操作后的第一目标相机矩阵，作为目标操作内容。

其中，相机位姿的变化决定了三维点云模型从世界坐标系到相机坐标系变换的相机矩阵的变化，因此基于变化后的第一目标相机位姿可以确定对应的第一目标相机矩阵，用于三维点云模型的坐标系变换，实现屏幕上目标操作对象对应的三维投影模型的视角转换。

相应的，步骤202包括：

步骤2021a，基于第一目标相机矩阵，将目标操作对象对应的三维点云模型转换到相机坐标系下，获得相机坐标系下的第一三维点云模型。

在确定了变化后的第一目标相机矩阵后，则可以基于第一目标相机矩阵，将目标操作对象对应的三维点云模型重新转换到该第一目标相机矩阵对应的相机坐标系下，获得操作后的相机坐标系下的第一三维点云模型。基于第一目标相机矩阵的坐标系变换原理不再赘述。

步骤2022a，将第一三维点云模型投影到屏幕坐标系下，获得目标三维投影模型。

相机坐标系下的三维点云模型到屏幕坐标系的转换参见前述内容，在此不再赘述。

在一个可选示例中，可以基于透视投影变换将第一三维点云模型投影到屏幕坐标系下，获得目标三维投影模型，使得目标三维投影模型具有近大远小的视觉效果。

在一个可选示例中，还可以根据操作后的相机视角方向与参考水平面的夹角确定投影模式，比如当操作后的相机视角方向与参考水平面的夹角为90°，表示相机视角为俯视视角，可以基于正交投影变换将相机坐标系下的第一三维点云模型投影到屏幕坐标系下，以取消近大远小的视觉效果，具体可以根据实际需求设置。

步骤2023a，基于目标三维投影模型，确定目标点云数据呈现界面。

由于目标操作对象为所有点位，因此获得的目标三维投影模型为整体模型操作后的三维投影模型，也即目标点云数据呈现界面所包括的操作后的三维投影模型，基于此可以确定目标点云数据呈现界面。

本公开为用户提供了基于单指滑动操作的整体三维投影模型的任意视角的观察功能，使得用户能够手动自由切换点云数据的三维效果，进一步提升用户体验。

图4是本公开再一示例性实施例提供的点云数据的交互呈现方法的流程示意图。

在一个可选示例中，步骤201包括：

步骤2011b，响应于第一操作为未选中点位模式下的双指滑动操作，确定目标操作对象为当前点云数据呈现界面的各点位。

其中，未选中点位模式的确定参加前述内容，在此不再赘述。双指滑动操作可以通过捕获屏幕同时两个触摸位置确定，具体原理不再赘述。通过未选中点位模式可以确定目标操作对象为当前展示的所有点位。

步骤2012b，基于双指滑动操作的两手指的滑动轨迹，确定两手指之间的中心点位置。

其中，中心点位置为当前相对于起始位置滑动后的位置。通过确定两手指之间的中心点位置，将双操作转换为单操作。

步骤2013b，基于中心点位置，确定操作后的目标观察点位置，目标观察点位置为操作后的相机球面坐标的中心点。

其中，目标观察点位置为操作后相机观察点切换到的观察点，当前观察点为目标操作对象，用户的双指滑动操作目的是拖动目标操作对象的当前三维投影模型在屏幕中的位置，给用户拖动画布的视觉效果，该效果通过调整相机的观察点实现。目标观察点位置的确定可以基于确定的中心点位置相对于起始中心点位置的距离和方向与三维坐标系下对应的距离和方向、及当前观察点位置确定。基于相机观察点位置的变化调整目标操作对象在屏幕上的投影位置，从而实现拖动画布的视觉效果。

步骤2014b，基于目标观察点位置，确定操作后的第二目标相机矩阵，作为目标操作内容。

观察点位置的变化与前述相机位姿的球面运动类似，相当于改变了相机在世界坐标系的姿态，因此基于目标观察点位置可以确定相机操作后的第二目标相机位姿，进而可以确定操作后的第二目标相机矩阵，将该第二目标相机矩阵作为目标操作内容，用于三维点云模型的坐标系变换。

相应的，步骤202包括：

步骤2021b，基于第二目标相机矩阵，将目标操作对象对应的三维点云模型转换到相机坐标系下，获得相机坐标系下的第二三维点云模型。

步骤2022b，将第二三维点云模型投影到屏幕坐标系下，获得目标三维投影模型。

步骤2023b，基于目标三维投影模型，确定目标点云数据呈现界面。

步骤2021b-2023b的具体操作原理参见前述内容，在此不再赘述。

本公开为用户提供了基于双指滑动操作的整体三维投影模型的移动功能，使得用户能够手动自由移动点云数据的三维投影模型在屏幕中的位置，进一步提升用户体验。

图5是本公开又一示例性实施例提供的点云数据的交互呈现方法的流程示意图。

在一个可选示例中，步骤201包括：

步骤2011c，响应于第一操作为未选中点位模式下的双指旋转操作，确定目标操作对象为当前点云数据呈现界面的各点位。

其中，双指旋转操作可以通过捕捉到屏幕上两触摸位置的相对运动确定，比如用户在屏幕上通过两个手指沿同一方向(比如顺时针或逆时针)滑动，可以通过两指触摸位置的相对移动距离大于一定阈值，确定为双指旋转操作。具体操作的确定规则可以根据实际需求设置。

步骤2012c，基于双指旋转操作的旋转方向及旋转轨迹，确定相机的目标旋转方向及目标旋转角度。

其中，目标旋转方向可以基于用户双指旋转操作的操作方向确定，目标旋转角度可以基于双指旋转操作的旋转轨迹确定。相机的目标旋转方向和目标旋转角度分别表示确定相机在以目标操作对象的三维点云模型为中心的球面上移动的方向和角度，并始终保持相机的观察点为该目标操作对象的三维点云模型，也即改变相机在球面的位置和姿态，具体原理类似前述单指滑动操作，在此不再赘述。

步骤2013c，基于目标旋转方向及目标旋转角度，确定操作后的第三目标相机矩阵，作为目标操作内容。

相机的目标旋转方向和目标旋转角度能够确定相机旋转后的位姿，参见前述内容，可以确定出旋转后的第三目标相机矩阵，从而可以将三维点云模型重新投影，达到三维投影模型旋转的视觉效果，具体不再赘述。

相应的，步骤202包括：

步骤2021c，基于第三目标相机矩阵，将目标操作对象对应的三维点云模型转换到相机坐标系下，获得相机坐标系下的第三三维点云模型。

步骤2022c，将第三三维点云模型投影到屏幕坐标系下，获得目标三维投影模型。

步骤2023c，基于目标三维投影模型，确定目标点云数据呈现界面。

步骤2021c-2023c的具体操作原理参见前述内容，在此不再赘述。

本公开为用户提供了基于双指滑动操作的整体三维投影模型的任意视角的观察功能，使得用户能够手动自由切换点云数据的三维效果，进一步提升用户体验。

图6是本公开又一示例性实施例提供的点云数据的交互呈现方法的流程示意图。

在一个可选示例中，步骤201包括：

步骤2011d，响应于第一操作为未选中点位模式下的双指缩放操作，确定目标操作对象为当前点云数据呈现界面的各点位。

其中，双指缩放操作可以是指用户在屏幕上双指对向或反向滑动。在未选中点位模式下，目标操作对象即为当前界面(当前点云数据呈现界面)上的所有点位，即用户需要对整体的三维投影模型进行缩放操作。

步骤2012d，确定当前点云数据呈现界面对应的当前投影模式。

其中，投影模式可以包括正交投影模式和透视投影模式两种模式。当前投影模式具体是正交投影模式还是透视投影模式，可以是在确定该当前界面的过程中确定并记录，比如在确定当前界面的过程中，若投影变换采用的是正交投影变换则记录当前界面对应的投影模式为正交投影模式，若投影变换采用的是透视投影变换则记录当前界面对应的投影模式为透视投影模式，则在展示当前界面的情况下，可以直接获取存储的当前界面对应投影模式，即为当前投影模式，具体可以根据实际需求设置。

步骤2013d，基于当前投影模式、第一操作的操作方向和操作轨迹，确定目标操作内容。

其中，不同的投影模式，进行缩放操作的目标操作内容可以不同，比如在正交投影模式下，通过调整相机的视场角(Field of View，简称：FOV)实现缩放效果，在透视投影模式下，通过调整相机相对观察点的远近距离实现缩放效果，距离拉远则缩小，距离拉近则放大。具体原理不再赘述。

相应的，步骤202包括：

步骤2021d，基于目标操作内容，将当前三维投影模型转换为缩放后的目标三维投影模型。

根据不同投影模式确定的目标操作内容不同，比如上述通过调整相机远近实现缩放效果，具体为基于调整后的相机位置确定调整后的相机矩阵，进而实现三维点云模型的操作后的坐标系变换，具体变换原理参见前述内容。

步骤2022d，基于目标三维投影模型，确定目标点云数据呈现界面。

该步骤的具体操作参见前述内容，在此不再赘述。

本公开为用户提供了通过双指相对滑动实现对界面的三维投影模型的缩放功能，使得用户可以手动自由查看缩放视角的点云数据的三维效果。

图7是本公开一示例性实施例提供的步骤2013d的流程示意图。

在一个可选示例中，步骤2013d的基于当前投影模式、第一操作的操作方向和操作轨迹，确定目标操作内容，包括：

1、响应于当前投影模式为透视投影，基于操作方向和操作轨迹，确相机相对目标操作对象的三维点云模型的距离变化量。

其中，相机相对目标操作对象的三维点云模型的距离变化量可以根据用户双指滑动轨迹的距离与三维坐标系下的距离对应关系确定。

2、基于距离变化量，确定操作后的第四相机位置。

其中，相机姿态不变，仅相对观察点拉远相机位置。

3、基于第四相机位置，确定操作后的第四相机矩阵，作为目标操作内容。

基于相机位置的变化可以确定操作后的相机矩阵(称为第四相机矩阵)。基于第四相机矩阵对目标操作对象的三维点云模型进行相应的坐标变换及投影变换、屏幕映射等，确定出操作后的目标三维投影模型，进而确定出目标点云数据呈现界面，具体原理参见前述内容。

在一个可选示例中，步骤2013d的基于当前投影模式、第一操作的操作方向和操作轨迹，确定目标操作内容，还包括：响应于当前投影模式为正交投影，基于操作方向和操作轨迹，确定操作后的相机视场角，作为目标操作内容。

其中，当前投影模式为正交投影模式时，相当于平面的模型视角，不存在近大远小的视觉效果，因此在进行缩放时，通过调整相机视场角即可实现三维投影模型的缩放视觉效果。

本公开通过不同投影模式下采用不同的方式实现三维投影模型是缩放效果，进一步提升用户体验。

图8是本公开再一示例性实施例提供的点云数据的交互呈现方法的流程示意图。

在一个可选示例中，目标操作内容包括操作后的目标相机矩阵；步骤202包括：

步骤2021e，基于目标相机矩阵，将目标操作对象对应的三维点云模型转换到相机坐标系下，获得相机坐标系下的第四三维点云模型。

该步骤的具体操作原理参见前述内容，在此不再赘述。

步骤2022e，响应于目标相机矩阵对应的相机方向与参考水平面的夹角等于90°，基于正交投影将第四三维点云模型投影到屏幕坐标系下，获得目标三维投影模型。

其中，参考水平面可以根据实际需求设置，比如目标房屋的参考水平面可以为地面所在的平面，或者可以为世界坐标系的XZ平面，Y垂直地平面，具体可以根据实际需求设置。目标相机矩阵对应的相机方向与参考水平面的夹角等于90°表示相机相对于参考水平面为俯视视角，比如目标房屋三维模型的俯视视角，在俯视视角下相当于平面的模型视角，不存在近大远小的效果，因此可以基于正交投影进行投影变换，具体正交投影变换原理不再赘述。

步骤2023e，响应于目标相机矩阵对应的相机方向与参考水平面的夹角小于90°，基于透视投影将第四三维点云模型投影到屏幕坐标系下，获得目标三维投影模型。

当夹角小于90°时，需要体现立体视觉效果，因此基于透视投影进行投影变换，使得目标三维投影模型具有近大远小的立体视觉效果。

步骤2024e，基于目标三维投影模型，确定目标点云数据呈现界面。

该步骤的具体操作参见前述内容，在此不再赘述。

本公开为用户提供了准确的正交投影切换功能，当观察视角为俯视视角时，通过正交投影使用户看到平面的模型效果，当观察视角非俯视视角时，通过透视投影为用户提供近大远小的立体效果，进一步提升用户体验。

在一个可选示例中，该正交投影切换功能不限于上述步骤2021e的目标操作内容情况下，在任意操作后，若达到夹角为90°，即可切换为正交投影模式，具体可以根据实际需求设置。

图9是本公开又一示例性实施例提供的点云数据的交互呈现方法的流程示意图。

在一个可选示例中，步骤201包括：

步骤2011f，响应于第一操作为选中点位模式下的滑动操作，确定目标操作对象为选中的第一点位。

其中，选中点位模式的确定参加前述内容(基于射线的方式)，在此不再赘述。

步骤2012f，基于滑动操作的操作轨迹，确定操作轨迹终点对应的目标世界坐标。

在选中点位模式下，用户的滑动操作用于对选中的第一点位的当前三维投影模型进行移动，而其他点位的当前三维投影模型不变。基于滑动操作的操作轨迹可以确定操作轨迹终点对应的目标世界坐标，该目标世界坐标可以通过滑动操作轨迹的终点通过射线投射到三维坐标系下的预设平面实现，该预设平面可以根据实际需求设置，比如构建一个在世界坐标系的XZ平面上的超大透明平面。轨迹终点的射线与该透明平面的交点坐标作为用户滑动操作希望将该点位的三维点云模型移动到的坐标。

步骤2013f，将目标世界坐标作为目标操作内容。

将确定的目标世界坐标作为目标操作内容，以用于后续对三维点云模型的操作。

步骤202包括：

步骤2021f，将目标世界坐标作为第一点位的目标坐标。

基于前述内容，目标实际坐标作为用户希望将选中点位的三维点云模型移动到的目标坐标。

步骤2022f，基于目标坐标及当前相机矩阵，将第一点位对应的三维点云模型转换到屏幕坐标系下，获得第一点位对应的操作后的目标三维投影模型。

其中，当前相机矩阵是当前三维投影模型对应的相机矩阵，在确定了目标坐标后，基于目标坐标，将选中的第一点位对应的三维点云模型移动到目标坐标对应的位置，再基于当前相机矩阵将第一点位对应的三维点云模型转换到相机坐标系下，进而经投影变换和屏幕映射转换到屏幕坐标系下，获得该第一点位对应的操作后的目标三维投影模型。由于第一点位的三维点云模型的世界坐标系变化了，相机矩阵未变化，则投影到相机坐标系后的位置变化了，而投影矩阵及屏幕映射未变化，从而实现三维投影模型在屏幕上位置的变化。且当前界面上其他点位的三维投影模型不会变化，实现选中点位的三维投影模型相对于其他点位的移动。

步骤2023f，基于第一点位对应的目标三维投影模型及除第一点位之外的其他点位的当前三维投影模型，确定目标点云数据呈现界面。

其中，由于选中的第一点位的三维投影模型变为了目标三维投影模型，其他点位的三维投影模型保持了当前三维投影模型的状态，实现了选中点位相对其他点位的移动。

本公开为用户提供了选中单个点位并移动选中点位对应的三维投影模型的功能，使得用户可以通过自由移动点位三维投影模型实现点位之间相对位置关系的变化，为用户对齐操作提供相应的移动编辑功能支持，进一步提升用户体验。

图10是本公开再一示例性实施例提供的点云数据的交互呈现方法的流程示意图。

在一个可选示例中，步骤201包括：

步骤2011g，响应于第一操作为选中点位模式下的旋转操作，确定目标操作对象为选中的第一点位。

其中，旋转操作可以通过旋转控件实现，比如在屏幕界面的预设区域显示旋转控件，或者在选中点位上显示相应的旋转控件，用户通过触摸旋转控件并进行旋转控件对应的旋转操作实现，具体可以根据实际需求设置。

比如，在屏幕界面显示一圆形旋转控件，用户触摸圆形控件环线，并沿圆形顺时针或逆时针滑动，实现旋转操作。选中点位模式确定了目标操作对象为选中的点位(称为第一点位)。

步骤2012g，基于旋转操作的旋转轨迹，确定第一点位相对于其世界坐标系的旋转轴的目标旋转值。

其中，旋转轨迹表示了用户希望将第一点位的三维投影模型的旋转量，由于需要保持其他点位的三维投影模型不变，因此与上述点位的位置移动类似，旋转通过变换第一点位的三维点云模型的世界坐标实现，即通过坐标变换将第一点位的三维点云模型在世界坐标系下沿点位世界坐标系的旋转轴按照用户操作对应的旋转情况进行旋转。该世界坐标系的旋转轴可以根据实际需求设置，比如可以为穿过点位中心垂直于点位所在平面的轴，使得点位的三维点云模型在旋转后其参考水平面保持与其他点位的参考水平面为同一平面或平行，比如目标房屋多个点位，其参考水平面为地所在平面或者世界坐标系XZ平面，则单个点位的三维点云模型的旋转轴为与XZ平面垂直的轴，旋转后保证该点位的地平面与其他点位的地平面的关系与旋转前一致。

示例性的，旋转控件为选中点位上的三维控件，用户触摸到该三维控件，基于触摸点的射线投射到前述的预设平面，进入旋转模式，用户拖动该三维控件进行旋转操作，根据操作轨迹点在预设平面的投射点确定其与该点位的当前世界坐标的旋转角度，进而利用三角函数确定出该第一点位的三维点云模型相对于该点位对应的旋转轴的旋转值，作为目标旋转值，基于该目标旋转值通过矩阵操作完成第一点位的三维点云模型的旋转。

在一个可选示例中，旋转控件还可以为屏幕界面上预设位置的旋转控件，用户在旋转控件上的不同滑动轨迹距离可以对应不同的相对旋转值(目标旋转值)，从而基于相对旋转值确定旋转矩阵，通过矩阵操作完成旋转。具体旋转操作的控制方式可以根据实际需求设置。只要能够实现点位三维投影模型根据用户操作进行旋转即可。

步骤2013g，基于目标旋转值，确定第一点位的旋转变换矩阵，作为目标操作内容。

其中，目标旋转值表示了点位相对当前状态沿一定方向的旋转量，基于目标旋转值可以确定出用于第一点位的三维点云模型进行旋转变换的变换矩阵，从而可以通过旋转变换矩阵将第一点位的三维点云模型进行相应的旋转，进而将旋转后的三维点云模型经坐标变换(世界到相机)、投影变换、屏幕映射等投影到屏幕坐标系下，即可获得第一点位旋转后的目标三维点云模型。

相应的，步骤202包括：

步骤2021g，基于旋转变换矩阵，对第一点位的三维点云模型进行变换，获得第一点位对应的第五三维点云模型。

通过旋转变换矩阵对第一点位的三维点云模型进行变换，将该三维点云模型的各点的坐标变换到旋转后的坐标，从而使得第一点位转换后的三维投影模型相对于当前三维投影模型按照用户操作旋转了视角。

步骤2022g，将第五三维点云模型转换到屏幕坐标系下，获得第一点位对应的操作后的目标三维投影模型。

步骤2023g，基于第一点位对应的目标三维投影模型及除第一点位之外的其他点位的当前三维投影模型，确定目标点云数据呈现界面。

步骤2022g-2023g的具体操作原理参见前述内容，在此不再赘述。

本公开通过为用户提供单个点位的选中及旋转功能，使得用户能够自由调整点位相对其他点位的视角，完成点位三维点云模型的流畅旋转，结合前述的点位移动功能及透视投影效果，可以使用户能够更加准确有效地进行点位间的对齐操作，比如可以使用户基于立体的墙面特征进行手动对齐及拼接，进一步提升用户体验。

图11是本公开又一示例性实施例提供的点云数据的交互呈现方法的流程示意图。

在一个可选示例中，本公开的方法还包括：

步骤301，响应于用户在当前点云数据呈现界面的双击操作，将当前点云数据呈现界面切换为预设点云数据呈现界面。

其中，预设点云数据呈现界面可以是预先设置的预设视角下的各点位的三维点云模型分别对应的三维投影模型。比如可以为默认的初始界面，也即当用户首次触发点云数据查看请求时，响应用户的查看请求所展示的初始界面，初始界面上包括各点位的三维点云模型在初始视角下的初始三维投影模型。

步骤301的当前点云数据呈现界面可以是任意的当前时刻展示的点云数据呈现界面，比如可以为步骤201中的当前点云数据呈现界面，也可以是在步骤201的界面进行一定操作后获得的目标点云数据呈现界面，当前点云数据呈现界面切换为目标点云数据呈现界面后，目标点云数据呈现界面即成为当前点云数据呈现界面，具体不做限定。也即步骤301与步骤201-203不分先后顺序。

本公开通过为用户提供双击操作回到初始界面功能，使得用户在任意的当前视角下可以快速回到初始视角查看点云，进一步提升用户体验。

在一个可选示例中，本公开的方法还包括：

步骤401，响应于用户在当前点云数据呈现界面的双击滑动操作，确定双击滑动操作对应的目标操作对象为当前点云数据呈现界面的各点位。

其中，双击滑动操作可以是指用户在屏幕进行了双击操作，且第二次点击后未松开而是直接滑动，也即先单击一下再触摸滑动，具体可以根据实际需求设置。

步骤402，基于双击滑动操作的滑动轨迹，确定操作后的目标观察点位置。

该双击滑动操作实现与前述未选中点位模式下的双指滑动操作相同的功能，使得用户可以通过单手单指完成整体三维投影模型的位置移动，以达到拖动画布的视觉效果。具体目标观察点位置的确定原理参见前述基于中心点位置确定目标观察点位置的原理，在此不再赘述。

步骤403，基于目标观察点位置，确定操作后的第六目标相机矩阵。

步骤404，基于第六目标相机矩阵，将目标操作对象对应的三维点云模型转换到相机坐标系下，获得相机坐标系下的第六三维点云模型。

步骤405，基于第六三维点云模型，确定操作后的新点云数据呈现界面。

步骤406，将当前点云数据呈现界面切换为新点云数据呈现界面。

步骤403-406的具体操作原理参见前述内容，在此不再赘述。与步骤301同理，步骤401-步骤406的操作可以是随着时间推移的任意当前时刻的点云数据呈现界面下的处理，具体不做限定。

本公开为用户提供通过单指操作实现整体三维点云模型任意视角的点位查看和拖动，进一步提升用户体验。

在一个可选示例中，当用户将采集终端屏幕进行横屏切换时，可以通过改变投影矩阵，调整界面上三维投影模型的方向，使得用户在横屏模式下仍可以查看与竖屏模式相同视觉效果的三维投影模型。

本公开通过为用户提供通过各种屏幕操作实现3D模式下的点位三维点云模型的自由查看和编辑，从而实现对屏幕点位三维投影模型的自由移动、旋转等视觉效果，使用户能够在任意视角查看点位三维点云效果。

本公开各实施例及可选示例，可以单独实施，也可以在不冲突情况下以任意组合方式结合实施，比如本公开的方法可以同时具备上述所有实施例及可选示例的功能，具体可以根据实际需求设置。

本公开实施例提供的任一种点云数据的交互呈现方法可以由任意适当的具有数据处理能力的设备执行，包括但不限于：终端设备和服务器等。或者，本公开实施例提供的任一种点云数据的交互呈现方法可以由处理器执行，如处理器通过调用存储器存储的相应指令来执行本公开实施例提及的任一种点云数据的交互呈现方法。下文不再赘述。

示例性装置

图12是本公开一示例性实施例提供的点云数据的交互呈现装置的结构示意图。该实施例的装置可用于实现本公开相应的方法实施例，如图12所示的装置包括：第一处理模块501、第二处理模块502和显示模块503。

第一处理模块501，用于响应于用户在当前点云数据呈现界面的第一操作，确定所述第一操作对应的目标操作对象及目标操作内容，所述当前点云数据呈现界面包括目标空间的至少一个点位对应的三维点云模型在屏幕坐标系下的当前三维投影模型，所述目标操作对象包括待操作的至少一个目标点位；第二处理模块502，用于基于所述目标操作内容，将所述目标操作对象对应的所述三维点云模型的所述当前三维投影模型转换为对应的目标三维投影模型，获得转换后的目标点云数据呈现界面；显示模块503，用于将展示的所述当前点云数据呈现界面切换为所述目标点云数据呈现界面。

在一个可选示例中，所述第一处理模块具体用于：

响应于所述第一操作为未选中点位模式下的单指滑动操作，确定所述目标操作对象为所述当前点云数据呈现界面的各所述点位；基于所述单指滑动操作的滑动方向及滑动轨迹，确定操作后的第一目标相机位姿，所述第一目标相机位姿包括第一目标相机位置和第一目标相机方向，所述第一目标相机位置为以所述目标操作对象为中心的球面上的一点，所述第一目标相机方向指向所述目标操作对象；基于所述第一目标相机位姿，确定操作后的第一目标相机矩阵，作为所述目标操作内容。

所述第二处理模块具体用于：基于所述第一目标相机矩阵，将所述目标操作对象对应的所述三维点云模型转换到相机坐标系下，获得相机坐标系下的第一三维点云模型；将所述第一三维点云模型投影到所述屏幕坐标系下，获得所述目标三维投影模型；基于所述目标三维投影模型，确定所述目标点云数据呈现界面。

在一个可选示例中，所述第一处理模块具体用于：

响应于所述第一操作为未选中点位模式下的双指滑动操作，确定所述目标操作对象为所述当前点云数据呈现界面的各所述点位；基于所述双指滑动操作的两手指的滑动轨迹，确定两手指之间的中心点位置；基于所述中心点位置，确定操作后的目标观察点位置，所述目标观察点位置为操作后的相机球面坐标的中心点；基于所述目标观察点位置，确定操作后的第二目标相机矩阵，作为所述目标操作内容。

所述第二处理模块具体用于：

基于所述第二目标相机矩阵，将所述目标操作对象对应的所述三维点云模型转换到相机坐标系下，获得相机坐标系下的第二三维点云模型；将所述第二三维点云模型投影到所述屏幕坐标系下，获得所述目标三维投影模型；基于所述目标三维投影模型，确定所述目标点云数据呈现界面。

在一个可选示例中，所述第一处理模块具体用于：

响应于所述第一操作为未选中点位模式下的双指旋转操作，确定所述目标操作对象为所述当前点云数据呈现界面的各所述点位；基于所述双指旋转操作的旋转方向及旋转轨迹，确定相机的目标旋转方向及目标旋转角度；基于所述目标旋转方向及所述目标旋转角度，确定操作后的第三目标相机矩阵，作为所述目标操作内容。

所述第二处理模块具体用于：

基于所述第三目标相机矩阵，将所述目标操作对象对应的所述三维点云模型转换到相机坐标系下，获得相机坐标系下的第三三维点云模型；将所述第三三维点云模型投影到所述屏幕坐标系下，获得所述目标三维投影模型；基于所述目标三维投影模型，确定所述目标点云数据呈现界面。

在一个可选示例中，所述第一处理模块具体用于：

响应于所述第一操作为未选中点位模式下的双指缩放操作，确定所述目标操作对象为所述当前点云数据呈现界面的各所述点位；确定所述当前点云数据呈现界面对应的当前投影模式；基于所述当前投影模式、所述第一操作的操作方向和操作轨迹，确定所述目标操作内容。

所述第二处理模块具体用于：

基于所述目标操作内容，将所述当前三维投影模型转换为缩放后的目标三维投影模型；基于所述目标三维投影模型，确定所述目标点云数据呈现界面。

在一个可选示例中，所述第一处理模块具体用于：

响应于所述当前投影模式为透视投影，基于所述操作方向和所述操作轨迹，确相机相对所述目标操作对象的所述三维点云模型的距离变化量；基于所述距离变化量，确定操作后的第四相机位置；基于所述第四相机位置，确定操作后的第四相机矩阵，作为所述目标操作内容；响应于所述当前投影模式为正交投影，基于所述操作方向和所述操作轨迹，确定操作后的相机视场角，作为所述目标操作内容。

在一个可选示例中，所述目标操作内容包括操作后的目标相机矩阵；所述第二处理模块具体用于：

基于所述目标相机矩阵，将所述目标操作对象对应的所述三维点云模型转换到相机坐标系下，获得相机坐标系下的第四三维点云模型；响应于所述目标相机矩阵对应的相机方向与参考水平面的夹角等于90°，基于正交投影将所述第四三维点云模型投影到所述屏幕坐标系下，获得所述目标三维投影模型；响应于所述目标相机矩阵对应的相机方向与所述参考水平面的夹角小于90°，基于透视投影将所述第四三维点云模型投影到所述屏幕坐标系下，获得所述目标三维投影模型；基于所述目标三维投影模型，确定所述目标点云数据呈现界面。

在一个可选示例中，所述第一处理模块具体用于：

响应于所述第一操作为选中点位模式下的滑动操作，确定所述目标操作对象为选中的第一点位；基于所述滑动操作的操作轨迹，确定所述操作轨迹终点对应的目标世界坐标；将所述目标世界坐标作为所述目标操作内容。

所述第二处理模块具体用于：

将所述目标世界坐标作为所述第一点位的目标坐标；基于所述目标坐标及当前相机矩阵，将所述第一点位对应的三维点云模型转换到所述屏幕坐标系下，获得所述第一点位对应的操作后的所述目标三维投影模型；基于所述第一点位对应的所述目标三维投影模型及除所述第一点位之外的其他点位的所述当前三维投影模型，确定所述目标点云数据呈现界面。

在一个可选示例中，所述第一处理模块具体用于：

响应于所述第一操作为选中点位模式下的旋转操作，确定所述目标操作对象为选中的第一点位；基于所述旋转操作的旋转轨迹，确定所述第一点位相对于其世界坐标系的旋转轴的目标旋转值；基于所述目标旋转值，确定所述第一点位的旋转变换矩阵，作为所述目标操作内容。

所述第二处理模块具体用于：

基于所述旋转变换矩阵，对所述第一点位的所述三维点云模型进行变换，获得所述第一点位对应的第五三维点云模型；将所述第五三维点云模型转换到所述屏幕坐标系下，获得所述第一点位对应的操作后的所述目标三维投影模型；基于所述第一点位对应的所述目标三维投影模型及除所述第一点位之外的其他点位的所述当前三维投影模型，确定所述目标点云数据呈现界面。

图13是本公开另一示例性实施例提供的点云数据的交互呈现装置的结构示意图。

在一个可选示例中，本公开的装置还包括：

第三处理模块504，用于：

响应于所述用户在所述当前点云数据呈现界面的双击操作，将所述当前点云数据呈现界面切换为预设点云数据呈现界面。

在一个可选示例中，本公开的装置还包括：

第四处理模块505，用于：

响应于所述用户在所述当前点云数据呈现界面的双击滑动操作，确定所述双击滑动操作对应的目标操作对象为所述当前点云数据呈现界面的各所述点位；基于所述双击滑动操作的滑动轨迹，确定操作后的目标观察点位置；基于所述目标观察点位置，确定操作后的第六目标相机矩阵；基于所述第六目标相机矩阵，将所述目标操作对象对应的所述三维点云模型转换到相机坐标系下，获得相机坐标系下的第六三维点云模型；基于所述第六三维点云模型，确定操作后的新点云数据呈现界面；所述显示模块503，还用于将所述当前点云数据呈现界面切换为所述新点云数据呈现界面。

在一个可选示例中，还可以根据实际需求将上述各模块进行更细粒度的划分，比如根据功能划分为一定量的单元，具体可以根据实际需求设置，本公开不做限定。

另外，本公开实施例还提供了一种电子设备，包括：

存储器，用于存储计算机程序；处理器，用于执行所述存储器中存储的计算机程序，且所述计算机程序被执行时，实现本公开上述任一实施例所述的点云数据的交互呈现方法。

图14为本公开电子设备一个应用实施例的结构示意图。如图14所示，电子设备包括一个或多个处理器和存储器。

处理器可以是中央处理单元(CPU)或者具有数据处理能力和/或指令执行能力的其他形式的处理单元，并且可以控制电子设备中的其他组件以执行期望的功能。

存储器可以存储一个或多个计算机程序产品，所述存储器可以包括各种形式的计算机可读存储介质，例如易失性存储器和/或非易失性存储器。所述易失性存储器例如可以包括随机存取存储器(RAM)和/或高速缓冲存储器(cache)等。所述非易失性存储器例如可以包括只读存储器(ROM)、硬盘、闪存等。在所述计算机可读存储介质上可以存储一个或多个计算机程序产品，处理器可以运行所述计算机程序产品，以实现上文所述的本公开的各个实施例的点云数据的交互呈现方法以及/或者其他期望的功能。

在一个示例中，电子设备还可以包括：输入装置和输出装置，这些组件通过总线系统和/或其他形式的连接机构(未示出)互连。

此外，该输入装置还可以包括例如键盘、鼠标等等。

该输出装置可以向外部输出各种信息，包括确定出的距离信息、方向信息等。该输出设备可以包括例如显示器、扬声器、打印机、以及通信网络及其所连接的远程输出设备等等。

当然，为了简化，图14中仅示出了该电子设备中与本公开有关的组件中的一些，省略了诸如总线、输入/输出接口等等的组件。除此之外，根据具体应用情况，电子设备还可以包括任何其他适当的组件。

除了上述方法和设备以外，本公开的实施例还可以是计算机程序产品，其包括计算机程序指令，所述计算机程序指令在被处理器运行时使得所述处理器执行本说明书上述部分中描述的根据本公开各种实施例的方法中的步骤。

所述计算机程序产品可以以一种或多种程序设计语言的任意组合来编写用于执行本公开实施例操作的程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言，诸如Java、C++等，还包括常规的过程式程序设计语言，诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算设备上执行、部分地在用户设备上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算设备上部分在远程计算设备上执行、或者完全在远程计算设备或服务器上执行。

此外，本公开的实施例还可以是计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令在被处理器运行时使得所述处理器执行本说明书上述部分中描述的根据本公开各种实施例的方法中的步骤。

所述计算机可读存储介质可以采用一个或多个可读介质的任意组合。可读介质可以是可读信号介质或者可读存储介质。可读存储介质例如可以包括但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上结合具体实施例描述了本公开的基本原理，但是，需要指出的是，在本公开中提及的优点、优势、效果等仅是示例而非限制，不能认为这些优点、优势、效果等是本公开的各个实施例必须具备的。另外，上述公开的具体细节仅是为了示例的作用和便于理解的作用，而非限制，上述细节并不限制本公开为必须采用上述具体的细节来实现。

本说明书中各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似的部分相互参见即可。对于系统实施例而言，由于其与方法实施例基本对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

本公开中涉及的器件、装置、设备、系统的方框图仅作为例示性的例子并且不意图要求或暗示必须按照方框图示出的方式进行连接、布置、配置。如本领域技术人员将认识到的，可以按任意方式连接、布置、配置这些器件、装置、设备、系统。诸如“包括”、“包含”、“具有”等等的词语是开放性词汇，指“包括但不限于”，且可与其互换使用。这里所使用的词汇“或”和“和”指词汇“和/或”，且可与其互换使用，除非上下文明确指示不是如此。这里所使用的词汇“诸如”指词组“诸如但不限于”，且可与其互换使用。

可能以许多方式来实现本公开的方法和装置。例如，可通过软件、硬件、固件或者软件、硬件、固件的任何组合来实现本公开的方法和装置。用于所述方法的步骤的上述顺序仅是为了进行说明，本公开的方法的步骤不限于以上具体描述的顺序，除非以其它方式特别说明。此外，在一些实施例中，还可将本公开实施为记录在记录介质中的程序，这些程序包括用于实现根据本公开的方法的机器可读指令。因而，本公开还覆盖存储用于执行根据本公开的方法的程序的记录介质。

还需要指出的是，在本公开的装置、设备和方法中，各部件或各步骤是可以分解和/或重新组合的。这些分解和/或重新组合应视为本公开的等效方案。

提供所公开的方面的以上描述以使本领域的任何技术人员能够做出或者使用本公开。对这些方面的各种修改对于本领域技术人员而言是非常显而易见的，并且在此定义的一般原理可以应用于其他方面而不脱离本公开的范围。因此，本公开不意图被限制到在此示出的方面，而是按照与在此公开的原理和新颖的特征一致的最宽范围。

为了例示和描述的目的已经给出了以上描述。此外，此描述不意图将本公开的实施例限制到在此公开的形式。尽管以上已经讨论了多个示例方面和实施例，但是本领域技术人员将认识到其某些变型、修改、改变、添加和子组合。

Claims

1.一种点云数据的交互呈现方法，其特征在于，包括：

将展示的所述当前点云数据呈现界面切换为所述目标点云数据呈现界面；

所述目标操作内容包括操作后的目标相机矩阵；

响应于所述目标相机矩阵对应的相机方向相对于参考水平面为俯视视角，基于正交投影将所述第四三维点云模型投影到所述屏幕坐标系下，获得所述目标三维投影模型；

响应于所述目标相机矩阵对应的相机方向相对于所述参考水平面不是俯视视角，基于透视投影将所述第四三维点云模型投影到所述屏幕坐标系下，获得所述目标三维投影模型；

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定所述第一操作对应的目标操作对象及目标操作内容，包括：

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定所述第一操作对应的目标操作对象及目标操作内容，包括：

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定所述第一操作对应的目标操作对象及目标操作内容，包括：

确定所述当前点云数据呈现界面对应的当前投影模式；

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述基于所述当前投影模式、所述第一操作的操作方向和操作轨迹，确定所述目标操作内容，包括：

响应于所述当前投影模式为透视投影，基于所述操作方向和所述操作轨迹，确定相机相对所述目标操作对象的所述三维点云模型的距离变化量；

基于所述距离变化量，确定操作后的第四相机位置；

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定所述第一操作对应的目标操作对象及目标操作内容，包括：

将所述目标世界坐标作为所述目标操作内容；

将所述目标世界坐标作为所述第一点位的目标坐标；

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定所述第一操作对应的目标操作对象及目标操作内容，包括：

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，其特征在于，该计算机程序指令被处理器执行时，实现上述权利要求1-8任一所述的点云数据的交互呈现方法。