CN116051797A - 一种基于三维引擎批量修改模型穿插的方法、装置及设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于三维引擎批量修改模型穿插的方法、装置及设备，属于三维可视化技术领域，方法包括以下步骤：S1、导入所有物体模型到三维引擎中；S2、利用for循环，从所有物体模型中得到每一个物体模型，基于每一个物体模型的外轮廓，创建所述每一个物体模型的最大包围球体；S3、基于所述每一个物体模型的最大包围球体的中心点位置及半径，判断物体模型之间是否存在穿插；S4、移动存在穿插的物体模型；S5、利用for循环重复S2‑S4的步骤，直至所有物体模型没有穿插。本发明能够快速有效地对三维场景中多个物体模型穿插的问题进行修改，不仅高效便捷，而且方法完善且准确无误。

Description

一种基于三维引擎批量修改模型穿插的方法、装置及设备

技术领域

本发明涉及一种基于三维引擎批量修改模型穿插的方法、装置及设备，属于三维可视化技术领域。

背景技术

随着工业互联网的快速发展，三维模型在人类生产生活中占据着越来越重要的地位。无论在现代工业、农业还是制造服务业的生产经营活动中，都可以利用三维模型去还原真实场景，通过人们在三维场景中的视觉感观和切身体会，增加人们对现实场景的理解，从而促进经济社会发展。因此，三维模型的准确性和有效性是保证能够呈现场景真实性的前提。

当场景内模型数量较多且一次将所有模型导入时，三维场景中的两个或多个物体表面会产生重叠或相交，也即出现模型与模型之间的穿插问题，这种问题将会导致呈现在视觉效果中的三维模型堆叠重合、杂乱无章的穿插在一起。

为了避免这种情况，目前传统的解决方法是将三维模型中的每个模型单独选择出来进行逐一手动摆放，这种人工手动处理方法仅能应对模型数量较少的情况，当场景所需模型数量众多时，将会面临两方面的问题：1、效率低且人员投入时间精力巨大；2、易出现纰漏和失误。

鉴于以上，行业中亟需一种简易且高效的批量处理方法来解决模型穿插的问题。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出了一种基于三维引擎批量修改模型穿插的方法、装置及设备，该方法能够高效快速的对穿插模型实现一键批量修改。

本发明解决其技术问题采取的技术方案是：

第一方面，本发明提供一种基于三维引擎批量修改模型穿插的方法，包括以下步骤：

S1、导入所有物体模型到三维引擎中；

S2、利用for循环，从所述所有物体模型中得到每一个物体模型，基于所述每一个物体模型的外轮廓，创建所述每一个物体模型的最大包围球体；

S3、基于所述每一个物体模型的最大包围球体的中心点位置及半径，判断物体模型之间是否存在穿插；

S4、移动存在穿插的物体模型；

S5、利用for循环重复S2-S4的步骤，直至所有物体模型没有穿插。

进一步地，所述S1中，导入所有模型到三维引擎中，保留其所有点的空间位置信息。

进一步地，所述S2中，通过创建for循环对得到的每一个物体模型，执行以下操作：

S21、使用点函数Point将场景中的物体模型转换成点，保留所述物体模型中所有点的空间位置信息；

S22、使用点距离函数PointDistance计算所述物体模型中的每个点与其他点之间的距离，并把搜索到的所有距离值存储到相应的点上；

S23、用排序函数sort将每个点所存储的所有距离值从大到小依次排列，用最大值函数max保留最大值，对每个点保留的最大值进行比较，提取最大值相同的两个点，并以这两点连线为直径创建球体，即得所述物体模型的最大包围球体。

进一步地，所述S3的具体步骤包括：

S31、把每一个物体模型的最大包围球体打包成一个点，得到每一个物体模型的中心点；

S32、利用每一个物体模型的最大包围球体的直径，求出其半径；

S33、使用临近点函数nearpoint计算中心点与中心点之间的距离，返回每个中心点与其最近中心点的距离并将其保存到每个中心点的属性中；

S34、将两物体的半径和，与两物体中心点所存储的最小距离值进行比较，以识别两物体之间是否存在穿插：如果两物体中心点存储的最小距离值大于两物体的半径和，则证明两物体间无穿插，保留物体原本的空间位置；如果两物体中心点存储的最小距离值小于两物体的半径和，则证明两物体间有穿插，即通过执行所述S4对存在穿插的物体模型进行移动。

进一步地，所述S4中，移动方法如下：

将两个物体模型的中心点进行连接，其连接方向为当前物体的中心点指向搜索物体的中心点，并以此方向作为穿插物体的移动方向；以两个物体模型的半径和减去两个物体模型中心点的最短距离作为移动距离，对搜索到的物体模型进行移动。

第二方面，本发明还提供了一种基于三维引擎批量修改模型穿插的装置，包括：

模型导入模块，用以将所有物体模型导入到三维引擎中，保留模型所有点的空间位置信息；

球体创建模块，用以利用for循环，从所述所有物体模型中得到每一个物体模型，基于所述每一个物体模型的外轮廓，创建所述每一个物体模型的最大包围球体；

循环判断模块，用以基于所述每一个物体模型的最大包围球体的中心点位置及半径，判断物体模型之间是否存在穿插；

移动模块，用以移动存在穿插的物体模型。

第三方面，本发明提供一种计算机设备，包括处理器、存储器和总线，所述存储器存储有所述处理器可执行的机器可读指令，当所述计算机设备运行时，所述处理器与所述存储器之间通过总线通信，所述处理器执行所述机器可读指令，以执行如上所述的基于三维引擎批量修改模型穿插的方法步骤。

本发明的有益效果如下：

本发明的一种基于三维引擎批量修改模型穿插的方法、装置及设备，通过三维引擎空间中心点的位置信息和两点的法线去判断是否存在模型穿插，将逻辑思维转化成具体算法进行应用，能够针对场景中所有穿插的三维模型实现一键分离操作，分离速度快，方法完善且准确无误，解决了现有三维模型因穿插需要手动一个个进行分离的麻烦，节省了大量的人力物力，高效便捷，可靠准确。

附图说明

图1是实施例一的基于三维引擎批量修改模型穿插的方法的流程图；

图2是实施例二的基于三维引擎批量修改模型穿插的装置的结构示意图；

图3是实施例三的计算机设备的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明做进一步说明：

为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本发明进行详细阐述。下文的公开提供了许多不同的实施例用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。应当注意，在附图中所图示的部件不一定按比例绘制。本发明省略了对公知组件和处理技术及工艺的描述以避免不必要地限制本发明。

实施例一

本实施例提出一种基于三维引擎批量修改模型穿插的方法，其流程参考图1所示，具体过程如下：

S1、导入所有物体模型到三维引擎中，保留其所有点的空间位置信息。

S2、利用for循环，从所述所有物体模型中分离得到每一个物体模型，并通过以下方法，创建出每一个物体模型的最大包围球体：

S21、使用点函数Point将场景中的物体模型转换成点，保留所述物体模型中所有点的空间位置信息；

S22、使用点距离函数PointDistance计算所述物体模型中的每个点与其他点之间的距离，并把搜索到的所有距离值存储到相应的点上；

S23、用排序函数sort将每个点所存储的所有距离值从大到小依次排列，用最大值函数max保留其中的最大值，对每个点所保留的最大值进行比较，提取最大值相同的两个点，连接这两个点并以其作为直径创建球体，即得当前物体模型的最大包围球体。

S3、基于当前物体模型的最大包围球体的中心点位置及球体半径，判断物体模型之间是否存在穿插，具体步骤如下：

S31、把每一个物体模型的最大包围球体打包成一个点，即得每一个物体模型的中心点；

S32、利用每一个物体模型的最大包围球体的直径d，求出其半径r,r=2/d；

S33、使用临近点函数nearpoint计算中心点与中心点之间的距离，返回每个中心点与其最近中心点的距离并将其保存到每个中心点的属性中；

S34、将两物体的半径和，与两物体中心点所存储的最小距离值进行比较，以识别两物体之间是否存在穿插：如果两物体中心点存储的最小距离值大于两物体的半径和，则证明两物体间无穿插，保留物体原本的空间位置；如果两物体中心点存储的最小距离值小于两物体的半径和，则证明两物体间有穿插，即通过执行所述S4对存在穿插的物体模型进行移动。

S4、将两个物体模型的中心点进行连接，其连接方向为当前物体的中心点指向搜索物体的中心点，并以此方向作为穿插物体的移动方向；以两个物体模型的半径和减去两个物体模型中心点的最短距离作为移动距离，对搜索到的物体模型进行移动。

S5、利用for循环重复S2-S4的步骤，直至所有物体模型没有穿插。

实施例二

如图2所示，本实施例还提供了一种基于三维引擎批量修改模型穿插的装置，包括：

模型导入模块，用以将所有物体模型导入到三维引擎中，保留模型所有点的空间位置信息；

球体创建模块，用以利用for循环，从所述所有物体模型中得到每一个物体模型，基于所述每一个物体模型的外轮廓，创建所述每一个物体模型的最大包围球体；

循环判断模块，用以基于所述每一个物体模型的最大包围球体的中心点位置及半径，判断物体模型之间是否存在穿插；

移动模块，用以移动存在穿插的物体模型。

实施例三

本实施例涉及一种计算机设备，其结构如图3所示，包括处理器、存储器和总线，所述存储器存储有所述处理器可执行的机器可读指令，当所述计算机设备运行时，所述处理器与所述存储器之间通过总线通信，所述处理器执行所述机器可读指令，以执行时执行如上述任意基于三维引擎批量修改模型穿插的方法步骤。

具体地，上述存储器和处理器能够为通用的存储器和处理器，这里不做具体限定，当处理器运行存储器存储的计算机程序时，能够执行上述基于三维引擎批量修改模型穿插的方法。

本领域技术人员可以理解，图3中示出的计算机设备的结构并不构成对计算机设备的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者拆分某些部件，或者不同的部件布置。

在一些实施例中，该计算机设备还可以包括触摸屏可用于显示图形用户界面（例如，应用程序的启动界面）和接收用户针对图形用户界面的操作（例如，针对应用程序的启动操作）。具体的触摸屏可包括显示面板和触控面板。其中显示面板可以采用LCD(LiquidCrystalDisplay，液晶显示器)、OLED(OrganicLight-EmittingDiode,有机发光二极管)等形式来配置。触控面板可收集用户在其上或附近的接触或者非接触操作，并生成预先设定的操作指令，例如，用户使用手指、触笔等任何适合的物体或附件在触控面板上或在触控面板附近的操作。另外，触控面板可包括触摸检测装置和触摸控制器两个部分。其中，触摸检测装置检测用户的触摸方位、姿势，并检测触摸操作带来的信号，将信号传送给触摸控制器；触摸控制器从触摸检测装置上接收触摸信息，并将它转换成处理器能够处理的信息，再送给处理器，并能接收处理器发来的命令并加以执行。此外，可以采用电阻式、电容式、红外线以及表面声波等多种类型实现触控面板，也可以采用未来发展的任何技术实现触控面板。进一步的，触控面板可覆盖显示面板，用户可以根据显示面板显示的图形用户界面，在显示面板上覆盖的触控面板上或者附近进行操作，触控面板检测到在其上或附近的操作后，传送给处理器以确定用户输入，随后处理器响应于用户输入在显示面板上提供相应的视觉输出。另外，触控面板与显示面板可以作为两个独立的部件来实现也可以集成而来实现。

本申请实施例所提供的应用程序的启动装置可以为设备上的特定硬件或者安装于设备上的软件或固件等。本申请实施例所提供的装置，其实现原理及产生的技术效果和前述方法实施例相同，为简要描述，装置实施例部分未提及之处，可参考前述方法实施例中相应内容。所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，前述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，均可以参考上述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。

在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个模块或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理模块，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络模块上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请提供的实施例中的各功能模块可以集成在一个处理模块中，也可以是各个模块单独物理存在，也可以两个或两个以上模块集成在一个模块中。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备（系统）、和计算机程序产品的流程图和／或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和／或方框图中的每一流程和／或方框、以及流程图和／或方框图中的流程和／或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (7)

1.一种基于三维引擎批量修改模型穿插的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、导入所有物体模型到三维引擎中；

S2、利用for循环，从所述所有物体模型中得到每一个物体模型，基于所述每一个物体模型的外轮廓，创建所述每一个物体模型的最大包围球体；

S3、基于所述每一个物体模型的最大包围球体的中心点位置及半径，判断物体模型之间是否存在穿插；

S4、移动存在穿插的物体模型；

S5、利用for循环重复S2-S4的步骤，直至所有物体模型没有穿插。

2.如权利要求1所述的一种基于三维引擎批量修改模型穿插的方法，其特征在于，

所述S1中，导入所有模型到三维引擎中，保留其所有点的空间位置信息。

3.如权利要求1所述的一种基于三维引擎批量修改模型穿插的方法，其特征在于，所述S2中，通过创建for循环对得到的每一个物体模型，执行以下操作：

S21、使用点函数Point将场景中的物体模型转换成点，保留所述物体模型中所有点的空间位置信息；

S22、使用点距离函数Point Distance计算所述物体模型中的每个点与其他点之间的距离，并把搜索到的所有距离值存储到相应的点上；

S23、用排序函数sort将每个点所存储的所有距离值从大到小依次排列，用最大值函数max保留最大值，对每个点保留的最大值进行比较，提取最大值相同的两个点，并以这两点连线为直径创建球体，即得所述物体模型的最大包围球体。

4.如权利要求1所述的一种基于三维引擎批量修改模型穿插的方法，其特征在于，所述S3的具体步骤包括：

S31、把每一个物体模型的最大包围球体打包成一个点，得到每一个物体模型的中心点；

S32、利用每一个物体模型的最大包围球体的直径，求出其半径；

S33、使用临近点函数nearpoint计算中心点与中心点之间的距离，返回每个中心点与其最近中心点的距离并将其保存到每个中心点的属性中；

S34、将两物体的半径和，与两物体中心点所存储的最小距离值进行比较，以识别两物体之间是否存在穿插：如果两物体中心点存储的最小距离值大于两物体的半径和，则证明两物体间无穿插，保留物体原本的空间位置；如果两物体中心点存储的最小距离值小于两物体的半径和，则证明两物体间有穿插，即通过执行所述S4对存在穿插的物体模型进行移动。

5.如权利要求1所述的一种基于三维引擎批量修改模型穿插的方法，其特征在于，所述S4中的移动方法如下：

将两个物体模型的中心点进行连接，其连接方向为当前物体的中心点指向搜索物体的中心点，并以此方向作为穿插物体的移动方向以两个物体模型的半径和减去两个物体模型中心点的最短距离作为移动距离，对搜索到的物体模型进行移动。

6.一种基于三维引擎批量修改模型穿插的装置，其特征在于，包括：

模型导入模块，用以将所有物体模型导入到三维引擎中，保留模型所有点的空间位置信息；

球体创建模块，用以利用for循环，从所述所有物体模型中得到每一个物体模型，基于所述每一个物体模型的外轮廓，创建所述每一个物体模型的最大包围球体；

循环判断模块，用以基于所述每一个物体模型的最大包围球体的中心点位置及半径，判断物体模型之间是否存在穿插；

移动模块，用以移动存在穿插的物体模型。

7.一种计算机设备，包括处理器、存储器和总线，其特征在于，所述存储器存储有所述处理器可执行的机器可读指令，当所述计算机设备运行时，所述处理器与所述存储器之间通过总线通信，所述处理器执行所述机器可读指令，以执行权利要求1-5任一项所述的基于三维引擎批量修改模型穿插的方法步骤。

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