CN115578505A - 一种基于物联网的三维场景渲染方法以及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于物联网的三维场景渲染方法以及装置，包括获取模块、处理模块、模型构建模块、场景渲染器、场景特效控制器、显示结构，其中：所述获取模块用于获取三维场景描述文件；所述处理模块与获取模块通信连接，通过处理模块对获取的三维场景描述文件进行处理；有益效果是：在渲染期间实时记录场景内光源信息，动态生成对应的模型阴影，实现对大规模场景的快速展现，并可输出高精度的渲染图像，满足三维设计过程中实时展现的要求；通过设计的调节稳固机构，提高了显示器升降调节的效率，还有助于对对升降后的显示器进行稳固。
Description
技术领域
本发明属于三维场景渲染技术领域，具体涉及一种基于物联网的三维场景渲染方法以及装置。
背景技术
三维场景渲染是计算机从三维场景内获取模型、材质和光照等基本信息并通过复杂计算输出真实感高图像的过程；三维场景渲染是三维图形平台内最重要的模块之一，主要负责对图形的组织、管理与显示，实际上是三维真实感图形的再现过程，具体表现在光线处理、纹理处理和图形显示处理；在许多应用领域对场景的实时性有较高的要求，如果三维场景显示达不到一定的显示速率，就会丧失实际应用的价值，如在设计过程中，输入的基本信息无法在视图内实时展现，则无法满足后续计算、仿真的要求。
三维场景渲染属于计算机图形学研究内容，其难点在于如何在计算机中表达图形，以及利用计算机进行图形的计算、处理和显示的相关原理与算法。而在三维设计和建模过程中，由于设计和建模的内容往往不受限制，用户必然会输出较多的模型数据，在此过程中基于展现的需要，对渲染技术的要求会大大提升。
三维场景渲染需要用到显示结构，使画面能够映射到显示结构的显示范围内，显示结构上的显示器高度调节时，通常采用螺栓调节的方式，增加了调节的繁琐。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于物联网的三维场景渲染方法，提高渲染的效率。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于物联网的三维场景渲染方法，包括获取模块、处理模块、模型构建模块、场景渲染器、场景特效控制器、显示结构，其中：
所述获取模块用于获取三维场景描述文件；
所述处理模块与获取模块通信连接，通过处理模块对获取的三维场景描述文件进行处理；
所述模型构建模块与处理模块通信连接，根据处理结果，对纹理、光源、纹理、阴影的参数进行设置，控制场景内模型展现效果，优化曲面、弧、相交面展现精度，构建模型；
所述场景渲染器用于获取渲染数据；
所述场景特效控制器与场景渲染器通信连接，并控制场景渲染器渲染的渲染目标；
所述方法如下：
步骤一：通过获取模块获取三维场景描述文件；
步骤二：通过处理模块对获取的三维场景描述文件进行处理；
步骤三：根据处理结果，对纹理、光源、纹理、阴影的参数进行设置，控制场景内模型展现效果，优化曲面、弧、相交面展现精度，构建模型；
步骤四：挑选一个模型并调用场景渲染器，获取渲染数据；
步骤五：场景特效控制器控制场景渲染器渲染的渲染目标；
步骤六：对渲染数据进行数学计算，求取画面的平均灰度；根据中性灰和感光度计算曝光补偿，然后调用色调响应曲线，使画面能够映射到显示结构的显示范围内，同时微调画面饱和度和对比度，完成三维场景渲染。
渲染方法的有益效果：在渲染期间实时记录场景内光源信息，动态生成对应的模型阴影，实现对大规模场景的快速展现，并可输出高精度的渲染图像，满足三维设计过程中实时展现的要求。
本发明还公开了一种基于物联网的三维场景渲染装置，包括显示结构，所述显示结构包括移动支架和显示器，还包括调节稳固机构，且调节稳固机构包括调节组件和稳固组件，所述稳固组件位于调节组件的一侧。
作为本发明的一种优选的技术方案，所述调节组件包括第一螺纹杆、固定架，所述固定架安装于移动支架的顶部，且固定架的内底部安装有对称分布的轴承，所述第一螺纹杆的一端插入轴承内，所述固定架的顶部安装有对称分布的支座，且支座的顶部安装有驱动第一螺纹杆转动的伺服电机，所述显示器的侧表面设置有对称分布的螺纹套，且螺纹套和第一螺纹杆螺纹连接。
作为本发明的一种优选的技术方案，所述稳固组件包括第二螺纹杆、螺母、紧固座，所述紧固座安装于显示器的顶部，且紧固座的顶部开设有螺纹槽，所述螺母固定安装于固定架的顶部，所述第二螺纹杆和螺母螺纹旋合，且第二螺纹杆贯穿固定架的顶部，并可旋入螺纹槽的内部，所述第二螺纹杆的顶部安装有手轮。
作为本发明的一种优选的技术方案，所述紧固座的侧表面设置有对称分布的固定件，且固定件通过螺丝固定于显示器的顶部。
作为本发明的一种优选的技术方案，所述移动支架上设置有对称分布的延伸板，两个延伸板的顶部活动设置有检修盒盒体，所述检修盒盒体的顶部铰接有盒盖。
作为本发明的一种优选的技术方案，所述检修盒盒体的底部设置有对称分布的滑块，所述延伸板的顶部开设有供滑块滑动的滑槽。
作为本发明的一种优选的技术方案，所述检修盒盒体的内侧面开设有对称分布的固定槽，且固定槽的内侧面设置有对称分布的挡块，两个固定槽的相对面插入有挡板。
该装置的有益效果是：
通过设计的调节稳固机构，提高了显示器升降调节的效率，还有助于对对升降后的显示器进行稳固。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的图1中的B区放大结构示意图；
图3为本发明的图1中的D区放大结构示意图；
图4为本发明的检修盒盒体俯视结构示意图；
图中：1、移动支架；2、螺纹套；3、第一螺纹杆；4、支座；5、伺服电机；6、第二螺纹杆；7、手轮；8、固定架；9、螺母；10、显示器；11、盒盖；12、检修盒盒体；121、滑块；122、挡板；123、挡块；124、固定槽；13、延伸板；131、滑槽；14、紧固座；141、螺纹槽；142、固定件。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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。
实施例1
请参阅图1和图2，为本发明的第一个实施例，该实施例提供一种基于物联网的三维场景渲染装置，包括显示结构，显示结构包括移动支架1和显示器10，支架1起到稳固支撑的效果，还包括调节稳固机构，且调节稳固机构包括调节组件和稳固组件，稳固组件位于调节组件的一侧。
本实施例中，优选的，调节组件包括第一螺纹杆3、固定架8，固定架8安装于移动支架1的顶部，实现了固定架8的安装，且固定架8的内底部安装有对称分布的轴承，实现了轴承的安装，第一螺纹杆3的一端插入轴承内，固定架8的顶部安装有对称分布的支座4，且支座4的顶部安装有驱动第一螺纹杆3转动的伺服电机5，支座4起到对伺服电机5的支撑，显示器10的侧表面设置有对称分布的螺纹套2，且螺纹套2和第一螺纹杆3螺纹连接，调节时，启动伺服电机5带动第一螺纹杆3转动，由于螺纹套2和第一螺纹杆3螺纹连接，从而可实现螺纹套2的升降，螺纹套2升降时，带动显示器10升降，提高了显示器10升降调节的效率。
本实施例中，优选的，稳固组件包括第二螺纹杆6、螺母9、紧固座14，紧固座14安装于显示器10的顶部，实现了紧固座14的安装，且紧固座14的顶部开设有螺纹槽141，实现了螺纹槽141的开设，螺母9固定安装于固定架8的顶部，实现了螺母9的安装，第二螺纹杆6和螺母9螺纹旋合，且第二螺纹杆6贯穿固定架8的顶部，并可旋入螺纹槽141的内部，第二螺纹杆6的顶部安装有手轮7，显示器10升降后进行稳固时，转动手轮7，手轮7转动带动第二螺纹杆6转动，并使得第二螺纹杆6旋入螺纹槽141，对升降后的显示器10进行稳固。
本实施例中，优选的，紧固座14的侧表面设置有对称分布的固定件142，实现了固定件142的增设，且固定件142通过螺丝固定于显示器10的顶部，使得固定件142和显示器10固定，从而实现了紧固座14的稳固安装。
本实施例中，优选的，移动支架1上设置有对称分布的延伸板13，实现了延伸板13的增设，两个延伸板13的顶部活动设置有检修盒盒体12，实现了检修盒盒体12的增设，检修盒盒体12的顶部铰接有盒盖11，使得盒盖11可打开和关闭。
需要补充说明的是：当需要实现显示器10升降调节时，需要使得第二螺纹杆6从螺纹槽141内脱离，防止干扰。
实施例2
请参阅图1-图4，为本发明的第二个实施例，该实施例基于上一个实施例，不同的是：
检修盒盒体12的底部设置有对称分布的滑块121，实现了滑块121的增设，延伸板13的顶部开设有供滑块121滑动的滑槽131，实现了滑槽131的开设，检修盒盒体12的内侧面开设有对称分布的固定槽124，实现了固定槽124的开设，且固定槽124的内侧面设置有对称分布的挡块123，实现了挡块123的增设，两个固定槽124的相对面插入有挡板122。
操作过程：挡板122安装时，拿起挡板122并插入固定槽124的内侧面，在挡块123的配合下，使得挡板122安装稳固，将检修盒盒体12内部划分不同的区间，从而分类存放检修工具；当需要使用检修工具时，向外抽拉检修盒盒体12，使得滑块121顺着滑槽131滑动，从而使得检修盒盒体12外露，打开盒盖11，取出检修工具对装置进行检修更高效。
实施例3
为本发明的第三个实施例，该实施例基于上一个实施例，不同的是：
一种基于物联网的三维场景渲染方法，包括获取模块、处理模块、模型构建模块、场景渲染器、场景特效控制器、显示结构，其中：
获取模块用于获取三维场景描述文件；
处理模块与获取模块通信连接，通过处理模块对获取的三维场景描述文件进行处理；
模型构建模块与处理模块通信连接，根据处理结果，对纹理、光源、纹理、阴影的参数进行设置，控制场景内模型展现效果，优化曲面、弧、相交面展现精度，构建模型；
场景渲染器用于获取渲染数据；
场景特效控制器与场景渲染器通信连接，并控制场景渲染器渲染的渲染目标；
包括如下步骤：
步骤一：通过获取模块获取三维场景描述文件；
步骤二：通过处理模块对获取的三维场景描述文件进行处理；
步骤三：根据处理结果，对纹理、光源、纹理、阴影的参数进行设置，控制场景内模型展现效果，优化曲面、弧、相交面展现精度，构建模型；
步骤四：挑选一个模型并调用场景渲染器，获取渲染数据；
步骤五：场景特效控制器控制场景渲染器渲染的渲染目标；
步骤六：对渲染数据进行数学计算，求取画面的平均灰度；根据中性灰和感光度计算曝光补偿，然后调用色调响应曲线，使画面能够映射到显示结构的显示范围内，同时微调画面饱和度和对比度，完成三维场景渲染。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，详见上述详尽的描述，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 (8)
1.一种基于物联网的三维场景渲染方法，其特征在于：包括获取模块、处理模块、模型构建模块、场景渲染器、场景特效控制器、显示结构，其中：
所述获取模块用于获取三维场景描述文件；
所述处理模块与获取模块通信连接，通过处理模块对获取的三维场景描述文件进行处理；
所述模型构建模块与处理模块通信连接，根据处理结果，对纹理、光源、纹理、阴影的参数进行设置，控制场景内模型展现效果，优化曲面、弧、相交面展现精度，构建模型；
所述场景渲染器用于获取渲染数据；
所述场景特效控制器与场景渲染器通信连接，并控制场景渲染器渲染的渲染目标；
所述方法如下：
步骤一：通过获取模块获取三维场景描述文件；
步骤二：通过处理模块对获取的三维场景描述文件进行处理；
步骤三：根据处理结果，对纹理、光源、纹理、阴影的参数进行设置，控制场景内模型展现效果，优化曲面、弧、相交面展现精度，构建模型；
步骤四：挑选一个模型并调用场景渲染器，获取渲染数据；
步骤五：场景特效控制器控制场景渲染器渲染的渲染目标；
步骤六：对渲染数据进行数学计算，求取画面的平均灰度；根据中性灰和感光度计算曝光补偿，然后调用色调响应曲线，使画面能够映射到显示结构的显示范围内，同时微调画面饱和度和对比度，完成三维场景渲染。
2.一种基于物联网的三维场景渲染装置，包括如权利要求1所述的显示结构，所述显示结构包括移动支架(1)和显示器(10)，其特征在于：还包括调节稳固机构，且调节稳固机构包括调节组件和稳固组件，所述稳固组件位于调节组件的一侧。
3.根据权利要求2所述的一种基于物联网的三维场景渲染装置，其特征在于：所述调节组件包括第一螺纹杆(3)、固定架(8)，所述固定架(8)安装于移动支架(1)的顶部，且固定架(8)的内底部安装有对称分布的轴承，所述第一螺纹杆(3)的一端插入轴承内，所述固定架(8)的顶部安装有对称分布的支座(4)，且支座(4)的顶部安装有驱动第一螺纹杆(3)转动的伺服电机(5)，所述显示器(10)的侧表面设置有对称分布的螺纹套(2)，且螺纹套(2)和第一螺纹杆(3)螺纹连接。
4.根据权利要求2所述的一种基于物联网的三维场景渲染装置，其特征在于：所述稳固组件包括第二螺纹杆(6)、螺母(9)、紧固座(14)，所述紧固座(14)安装于显示器(10)的顶部，且紧固座(14)的顶部开设有螺纹槽(141)，所述螺母(9)固定安装于固定架(8)的顶部，所述第二螺纹杆(6)和螺母(9)螺纹旋合，且第二螺纹杆(6)贯穿固定架(8)的顶部，并可旋入螺纹槽(141)的内部，所述第二螺纹杆(6)的顶部安装有手轮(7)。
5.根据权利要求4所述的一种基于物联网的三维场景渲染装置，其特征在于：所述紧固座(14)的侧表面设置有对称分布的固定件(142)，且固定件(142)通过螺丝固定于显示器(10)的顶部。
6.根据权利要求2所述的一种基于物联网的三维场景渲染装置，其特征在于：所述移动支架(1)上设置有对称分布的延伸板(13)，两个延伸板(13)的顶部活动设置有检修盒盒体(12)，所述检修盒盒体(12)的顶部铰接有盒盖(11)。
7.根据权利要求6所述的一种基于物联网的三维场景渲染装置，其特征在于：所述检修盒盒体(12)的底部设置有对称分布的滑块(121)，所述延伸板(13)的顶部开设有供滑块(121)滑动的滑槽(131)。
8.根据权利要求6所述的一种基于物联网的三维场景渲染装置，其特征在于：所述检修盒盒体(12)的内侧面开设有对称分布的固定槽(124)，且固定槽(124)的内侧面设置有对称分布的挡块(123)，两个固定槽(124)的相对面插入有挡板(122)。
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