CN115908765A - 一种动态修改三维模型空间布局的方法及装置 - Google Patents

一种动态修改三维模型空间布局的方法及装置 Download PDF

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曹继
邓娴
谢刚
杨天平
谢廷
李俊池
杨春艳
姚楚琳
韩宇星
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Abstract

本发明公开了一种动态修改三维模型空间布局的方法及装置，所述方法包括如下步骤：S1：选中待处理模型M；S2：以模型M中心点为原点向各方向分别发出探测射线；S3：检测模型M各方向上探测射线所碰撞到的模型，对模型M各方向上探测射线所碰撞模型进行拾取，并分别以集合形式进行统计；S4：分别计算出模型M与各集合中的各模型之间的距离，并筛选出模型M与各集合距离的最小值；S5：基于模型M与各集合的最小距离，完成模型M与各集合间距的更新设置；S6：基于模型M的位置更新设置，完成模型M的坐标更新，并完成模型M的移动。通过本发明方法设置，能够高效、准确的完成三维模型的搭建。

Description

一种动态修改三维模型空间布局的方法及装置
技术领域
本发明属于三维模型设计领域，尤其涉及一种动态修改三维模型空间布局的方法及装置。
背景技术
在构建三维场景时，用户通常会通过拖动鼠标进行场景中模型的布局操作，三维场景中大部分模型的位置都需要精确的摆放，而多个模型之间的距离也要进行精确的计算，尤其是在事先确定了模型间距的情况下，为了实现让用户直接输入模型间距或者鼠标拖拽模型进行精确布局，就需要对模型的间距进行计算。
如何能够快速、准确的完成三维模型的精准搭建，成了亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的在于：为了克服现有技术问题，公开了一种动态修改三维模型空间布局的方法及装置，通过本发明方法和/或装置的设置，能够高效、准确的完成三维模型的搭建。
一方面，本发明目的通过下述技术方案来实现：
一种动态修改三维模型空间布局的方法，所述方法包括如下步骤：
S1：选中待处理模型M；
S2：以模型M中心点为原点向各方向分别发出探测射线；
S3：检测模型M各方向上探测射线所碰撞到的模型，对模型M各方向上探测射线所碰撞模型进行拾取，并分别以集合形式进行统计；
S4：分别计算出模型M与各集合中的各模型之间的距离，并筛选出模型M与各集合距离的最小值；
S5：基于模型M与各集合的最小距离，完成模型M与各集合间距的更新设置；
S6：基于模型M的位置更新设置，完成模型M的坐标更新，并完成模型M的移动。
根据一个优选的实施方式，步骤S1中，用户通过在界面上进行点击完成模型M的选中。
根据一个优选的实施方式，各模型外侧设有立方体状的包围盒，且各模型的间距以各包围盒的边缘间距表示。
根据一个优选的实施方式，步骤S2包括：以模型M的中心点为原点于水平面内建立二维x轴y轴坐标系，以x轴正方向为模型M的前方，以x轴负方向为模型M的后方，以y轴正方向为模型M的右方，以y轴负方向为模型M的左方，并以模型M的中心点为原点向模型M的前、后、左、右分别发出探测射线。
根据一个优选的实施方式，步骤S3：检测模型M四个方向上探测射线所碰撞到的物体，对模型M前、后、左、右方向上探测射线所碰撞模型进行拾取，并分别记为集合F、集合B、集合L、集合R。
根据一个优选的实施方式，步骤S4中，模型M与其左侧模型集合L中各模型的距离为：
lI＝|RI_Point-M.min_x|
其中，RI_Point为集合L中模型I的包围盒的右侧的x轴坐标，M.min_x为模型M的包围盒的左侧的x轴坐标。
根据一个优选的实施方式，步骤S4中，模型M与其右侧模型集合R中各模型的距离为：
rJ＝|LJ_Point-M.max_x|
其中，LJ_Point为集合R中模型J的包围盒的左侧的x轴坐标，M.max_x为模型M的包围盒的右侧的x轴坐标。
根据一个优选的实施方式，步骤S4中，模型M与其前侧模型集合F中各模型的距离为：
fP＝|BP_Point-M.max_y|
其中，BP_Point为集合F中模型P的包围盒的后侧的y轴坐标，M.max_y为模型M的包围盒的前侧的y轴坐标。
根据一个优选的实施方式，步骤S4中，模型M与其后侧模型集合B中各模型的距离为：
bQ＝|FQ_Point-M.min_y|
其中，FQ_Point为集合B中模型Q的包围盒的前侧的y轴坐标，M.min_y为模型M的包围盒的后侧的y轴坐标。
另一方面，本发明还公开了：
一种动态修改三维模型空间布局的装置，所述装置包括：射线发送器、碰撞检测单元、模型拾取器、间距计算单元；其中，所述射线发送器被配置为完成探测射线发送，所述碰撞检测单元被配置为完成探测射线与模型的碰撞检测判断，所述模型拾取器被配置为完成对探测射线碰撞到的模型进行拾取统计，所述间距计算单元用于完成模型间的间距计算；所述装置按照前述动态修改三维模型空间布局的方法运行。
前述本发明主方案及其各进一步选择方案可以自由组合以形成多个方案，均为本发明可采用并要求保护的方案。本领域技术人员在了解本发明方案后根据现有技术和公知常识可明了有多种组合，均为本发明所要保护的技术方案，在此不做穷举。
本发明的有益效果：本发明基于模型的间距计算设计了一种动态修改三维模型空间布局的方法及装置，用户通过对模型间距进行修改能够更加快速、准确的将设备模型布局到场景中，实现了三维模型的精准搭建。
附图说明
图1是本发明动态修改三维模型空间布局的方法流程示意图；
图2是本发明动态修改三维模型空间布局的方法中模型M与其左侧模型的间距计算流程图。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
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定义和解释。
实施例1：
参考图1所示，图中示出了一种动态修改三维模型空间布局的方法，所述方法包括如下步骤：
步骤S1：选中待处理模型M。具体地，用户可以通过在界面上进行点击完成模型M的选中。
步骤S2：以模型M中心点为原点向各方向分别发出探测射线。具体地，在本实施例中，以模型M的中心点为原点于水平面内建立二维x轴y轴坐标系，以x轴正方向为模型M的前方，以x轴负方向为模型M的后方，以y轴正方向为模型M的右方，以y轴负方向为模型M的左方，并以模型M的中心点为原点向模型M的前、后、左、右分别发出探测射线。
步骤S3：检测模型M各方向上探测射线所碰撞到的模型，对模型M各方向上探测射线所碰撞模型进行拾取，并分别以集合形式进行统计。
具体地，在本实施例中，通过检测模型M四个方向上探测射线所碰撞到的物体，对模型M前、后、左、右方向上探测射线所碰撞模型进行拾取，并分别记为集合F、集合B、集合L、集合R。
步骤S4：分别计算出模型M与各集合中的各模型之间的距离，并筛选出模型M与各集合距离的最小值。
例如：集合L中包含一个物体X和一个墙体W，计算出M和X的间距为200m，M和W的间距为1000m，那么就将200m作为模型M的间距渲染到界面上。其余三个方向以此类推。
参考图2所示，附图2是模型左侧的间距计算流程，其余三个方向相同。对待处理模型M四个方向上模型间距的具体流程为：
由于各种设备模型的形状不统一，我们为每个设备模型都添加了一个立方体包裹住设备，即包围盒。
假设包围盒的中心点坐标为model.position(x,y,z)，假设选中的模型为M；max_x表示包围盒表面最大x坐标，min_x表示包围盒表面最小x坐标，max_y表示包围盒表面最大y坐标，min_y表示包围盒表面最小y坐标。
设备/模型间距的计算方法如下：
模型M与其左侧(x轴负方向)模型集合L中各模型的距离为：
lI＝|RI_Point-M.min_x|
其中，RI_Point为集合L中模型I的包围盒的右侧的x轴坐标，M.min_x为模型M的包围盒的左侧的x轴坐标。
模型M与其右侧(x轴正方向)模型集合R中各模型的距离为：
rJ＝|LJ_Point-M.max_x|
其中，LJ_Point为集合R中模型J的包围盒的左侧的x轴坐标，M.max_x为模型M的包围盒的右侧的x轴坐标。
模型M与其前侧(y轴正方向)模型集合F中各模型的距离为：
fP＝|BP_Point-M.max_y|
其中，BP_Point为集合F中模型P的包围盒的后侧的y轴坐标，M.max_y为模型M的包围盒的前侧的y轴坐标。
模型M与其后侧(y轴负方向)模型集合B中各模型的距离为：
bQ＝|FQ_Point-M.min_y|
其中，FQ_Point为集合B中模型Q的包围盒的前侧的y轴坐标，M.min_y为模型M的包围盒的后侧的y轴坐标。
每个方向上都可能会碰撞到多个模型，所以间距计算单元会计算出多个间距，并分别筛选出四个方向的最小值间距，即为模型M在该方向需要渲染的间距。
步骤S5：基于模型M与各集合的最小距离，完成模型M与各集合间距的更新设置。
步骤S6：基于模型M的位置更新设置，完成模型M的坐标更新，并完成模型M的移动。
实施例2
在实施例1的基础上，本实施了公开了一种动态修改三维模型空间布局的装置，所述装置包括：射线发送器、碰撞检测单元、模型拾取器、间距计算单元。
其中，所述射线发送器被配置为完成探测射线发送，所述碰撞检测单元被配置为完成探测射线与模型的碰撞检测判断，所述模型拾取器被配置为完成对探测射线碰撞到的模型进行拾取统计，所述间距计算单元用于完成模型间的间距计算。
本实施例所述装置按照实施例1所述的动态修改三维模型空间布局的方法运行。
本发明基于模型的间距计算设计了一种动态修改三维模型空间布局的方法及装置，用户通过对模型间距进行修改能够更加快速、准确的将设备模型布局到场景中，实现了三维模型的精准搭建。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种动态修改三维模型空间布局的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
S1：选中待处理模型M；
S2：以模型M中心点为原点向各方向分别发出探测射线；
S3：检测模型M各方向上探测射线所碰撞到的模型，对模型M各方向上探测射线所碰撞模型进行拾取，并分别以集合形式进行统计；
S4：分别计算出模型M与各集合中的各模型之间的距离，并筛选出模型M与各集合距离的最小值；
S5：基于模型M与各集合的最小距离，完成模型M与各集合间距的更新设置；
S6：基于模型M的位置更新设置，完成模型M的坐标更新，并完成模型M的移动。
2.如权利要求1所述的动态修改三维模型空间布局的方法，其特征在于，步骤S1中，用户通过在界面上进行点击完成模型M的选中。
3.如权利要求1所述的动态修改三维模型空间布局的方法，其特征在于，各模型外侧设有立方体状的包围盒，且各模型的间距以各包围盒的边缘间距表示。
4.如权利要求3所述的动态修改三维模型空间布局的方法，其特征在于，步骤S2包括：以模型M的中心点为原点于水平面内建立二维x轴y轴坐标系，以x轴正方向为模型M的前方，以x轴负方向为模型M的后方，以y轴正方向为模型M的右方，以y轴负方向为模型M的左方，并以模型M的中心点为原点向模型M的前、后、左、右分别发出探测射线。
5.如权利要求4所述的动态修改三维模型空间布局的方法，其特征在于，步骤S3：检测模型M四个方向上探测射线所碰撞到的物体，对模型M前、后、左、右方向上探测射线所碰撞模型进行拾取，并分别记为集合F、集合B、集合L、集合R。
6.如权利要求5所述的动态修改三维模型空间布局的方法，其特征在于，步骤S4中，模型M与其左侧模型集合L中各模型的距离为：
lI＝|RI_Point-M.min_x|
其中，RI_Point为集合L中模型I的包围盒的右侧的x轴坐标，M.min_x为模型M的包围盒的左侧的x轴坐标。
7.如权利要求5所述的动态修改三维模型空间布局的方法，其特征在于，步骤S4中，模型M与其右侧模型集合R中各模型的距离为：
rJ＝|LJ_Point-M.max_x|
其中，LJ_Point为集合R中模型J的包围盒的左侧的x轴坐标，M.max_x为模型M的包围盒的右侧的x轴坐标。
8.如权利要求5所述的动态修改三维模型空间布局的方法，其特征在于，步骤S4中，模型M与其前侧模型集合F中各模型的距离为：
fP＝|BP_Point-M.max_y|
其中，BP_Point为集合F中模型P的包围盒的后侧的y轴坐标，M.max_y为模型M的包围盒的前侧的y轴坐标。
9.如权利要求5所述的动态修改三维模型空间布局的方法，其特征在于，步骤S4中，模型M与其后侧模型集合B中各模型的距离为：
bQ＝|FQ_Point-M.min_y|
其中，FQ_Point为集合B中模型Q的包围盒的前侧的y轴坐标，M.min_y为模型M的包围盒的后侧的y轴坐标。
10.一种动态修改三维模型空间布局的装置，其特征在于，所述装置包括：射线发送器、碰撞检测单元、模型拾取器、间距计算单元；
其中，所述射线发送器被配置为完成探测射线发送，所述碰撞检测单元被配置为完成探测射线与模型的碰撞检测判断，所述模型拾取器被配置为完成对探测射线碰撞到的模型进行拾取统计，所述间距计算单元用于完成模型间的间距计算；
所述装置按照如权利要求1至9任一项所述的方法运行。
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