CN116310143A - 一种三维模型构建方法、装置、设备和存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种三维模型构建方法、装置、设备和存储介质，其中，方法包括：确定待建模的目标三维空间，其中，目标三维空间中包括至少一个空间对象；获取空间对象的目标采集数据，并根据目标采集数据中的模型构建数据构建初始三维对象模型；基于目标采集数据中的对象属性数据对初始三维对象模型的形态进行优化，得到目标三维对象模型，其中，对象属性数据包括：运行数据、材质数据、电学属性数据和光学属性数据中的至少一种；根据目标三维对象模型确定与目标三维空间对应的目标三维全景模型。本发明实施例的技术方案解决了现有电网行业的三维建模技术存在的建模精度和建模效率不足的问题，可以提高三维建模的精度和效率。
Description
技术领域
本发明实施例涉及数据建模技术领域，尤其涉及一种三维模型构建方法、装置、设备和存储介质。
背景技术
三维建模技术是一种基于计算机视觉和计算机图形学等技术实现的，可以将现实世界的三维物体转化为数字模型的技术，在电网行业，三维建模技术被广泛应用于电网设备的设计、模拟仿真、运行管理、故障分析等方面。目前，已有许多相关的三维建模技术，例如基于CAD软件的三维建模技术、基于激光雷达的三维建模技术、基于图像处理的三维重建技术等。这些技术可以满足电网行业的一些应用需求，但仍存在模型精度和建模效率不足的问题。
发明内容
本发明实施例提供了一种三维模型构建方法、装置、设备和存储介质，可以提高电网行业中三维建模的精度和效率。
第一方面，本发明实施例提供了一种三维模型构建方法，该方法包括：
确定待建模的目标三维空间，其中，所述目标三维空间中包括至少一个空间对象；
获取所述空间对象的目标采集数据，并根据所述目标采集数据中的模型构建数据构建初始三维对象模型；
基于所述目标采集数据中的对象属性数据对所述初始三维对象模型的形态进行优化，得到目标三维对象模型，其中，所述对象属性数据包括：运行数据、材质数据、电学属性数据和光学属性数据中的至少一种；
根据所述目标三维对象模型确定与所述目标三维空间对应的目标三维全景模型。
第二方面，本发明实施例提供了一种三维模型构建装置，该装置包括：
目标三维空间确定模块，用于确定待建模的目标三维空间，其中，所述目标三维空间中包括至少一个空间对象；
初始三维对象模型构建模块，用于获取所述空间对象的目标采集数据，并根据所述目标采集数据中的模型构建数据构建初始三维对象模型；
三维对象模型优化模块，用于基于所述目标采集数据中的对象属性数据对所述初始三维对象模型的形态进行优化，得到目标三维对象模型，其中，所述对象属性数据包括：运行数据、材质数据、电学属性数据和光学属性数据中的至少一种；
三维全景模型确定模块，用于根据所述目标三维对象模型确定与所述目标三维空间对应的目标三维全景模型。
第三方面，本发明实施例提供了一种计算机设备，该计算机设备包括：
一个或多个处理器；
存储器，用于存储一个或多个程序；
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现任一实施例所述的三维模型构建方法。
第四方面，本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现任一实施例所述的三维模型构建方法。
本发明实施例所提供的技术方案，通过确定待建模的目标三维空间，其中，所述目标三维空间中包括至少一个空间对象；获取所述空间对象的目标采集数据，并根据所述目标采集数据中的模型构建数据构建初始三维对象模型；基于所述目标采集数据中的对象属性数据对所述初始三维对象模型的形态进行优化，得到目标三维对象模型，其中，所述对象属性数据包括：运行数据、材质数据、电学属性数据和光学属性数据中的至少一种；根据所述目标三维对象模型确定与所述目标三维空间对应的目标三维全景模型。本发明实施例的技术方案解决了现有电网行业的三维建模技术存在的建模精度和建模效率不足的问题，可以提高三维建模的精度和效率。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种三维模型构建方法流程图；
图2是本发明实施例提供的一种三维模型构建方法流程图；
图3是本发明实施例提供的一种构建目标三维对象模型的方法流程图；
图4是本发明实施例提供的一种构建目标三维对象模型的系统结构图；
图5是本发明实施例提供的一种三维模型构建装置的结构示意图；
图6是本发明实施例提供的一种计算机设备的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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作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。
图1是本发明实施例提供的一种三维模型构建方法流程图，本发明实施例可适用于对三维电网空间构建三维全景电网模型的场景中，该方法可以由三维模型构建装置执行，该装置可以由软件和/或硬件的方式来实现。
如图1所示，三维模型构建方法包括以下步骤：
S110、确定待建模的目标三维空间。
其中，目标三维空间可以是需要进行三维建模的一个三维空间。目标三维空间可以基于预设的三维空间选择指令进行确定，在收到三维空间选择指令后，可以将三维空间选择指令选中的三维区域作为目标三维空间。目标三维空间中可以包括至少一个空间对象，在确定目标三维空间后，可以构建目标三维空间的全景模型，以还原目标三维空间中的各空间对象以及周围环境，便于对目标三维空间中的各种场景进行模拟仿真。
S120、获取所述空间对象的目标采集数据，并根据所述目标采集数据中的模型构建数据构建初始三维对象模型。
目标采集数据用于进行构建空间对象的三维模型的采集数据。目标采集数据可以基于预设的采集设备进行采集后得到。示例性的，在采集设备采集到遥感图像、CAD数据、激光雷达点云数据等初始采集数据后，可以将各初始采集数据进行预处理和统一化处理，得到目标采集数据。
模型构建数据可以是目标采集数据中的一部分关于空间对象的形状的数据。示例性的，模型构建数据可以包括空间对象的长度、宽度、高度、曲率等尺寸大小数据。初始三维对象模型可以是基于模型构建数据构建的关于空间对象的三维模型。具体的，根据模型构建数据构建初始三维对象模型所使用的算法包括但不限于随机生成算法、参数化建模算法等计算机图形学中的建模算法。由于模型构建数据只是关于空间对象的部分数据，因此初始三维对象模型无法真实的反映空间对象的真实状态，后续需要对初始三维对象模型进行优化，以构建更能反映空间对象的真实状态的三维模型。
S130、基于所述目标采集数据中的对象属性数据对所述初始三维对象模型的形态进行优化，得到目标三维对象模型。
其中，对象属性数据可以是目标采集数据中的一部分关于空间对象的合体属性的数据。示例性的，对象属性数据包括：运行数据、材质数据、电学属性数据和光学属性数据中的至少一种。例如，运行数据可以包括空间对象的电流、电压、温度等设备运行数据。材质数据可以包括空间对象的金属数据或者陶瓷数据。电学属性数据可以包括空间对象的电阻、电容、电感等电学方面数据。光学属性数据可以包括空间对象的反射率、折射率、透明度等光学方面数据。
在获取到对象属性数据后，可以基于目标采集数据中的对象属性数据对初始三维对象模型的形态进行优化。具体的，可以根据对象属性数据确定初始三维对象模型的形态待优化参数，再基于形态待优化参数对初始三维对象模型进行优化，得到目标三维对象模型，其中，形态待优化参数包括：模型纹理贴图参数、模型材质属性参数和模型骨架参数中的至少一种。通过对象属性数据对初始三维对象模型的形态进行优化，可以使目标三维对象模型可以更加真实反映空间对象的真实状态，提高三维对象模型的精度。
在一种可选的实施方式中，在得到目标三维对象模型后，可以将目标三维对象模型存储在预设三维对象模型仓库，便于进行三维对象模型的快速查找和管理。
在一种可选的实施方式中，在得到目标三维对象模型后，可以将空间对象的监测数据和台账数据与目标三维对象模型进行关联。其中，台账数据可以是设备的基本信息、管理记录和维护保养记录等数据，是电网设备管理的重要组成部分。将空间对象的监测数据和台账数据与目标三维对象模型进行关联，可以对空间对象的状态进行实时监测和分析，也可以便于管理人员对设备的查找、维护和管理，还可以对电网设备的历史记录进行追溯，分析设备运行的历史状况，为设备运维提供参考。
S140、根据所述目标三维对象模型确定与所述目标三维空间对应的目标三维全景模型。
其中，目标三维全景模型可以是反映目标三维空间中空间环境的三维全景模型。具体的，在得到目标三维对象模型后，可以对目标三维对象模型进行坐标系变换，并将变换后目标三维对象模型投影到不包含空间对象模型的初始三维全景模型中，确定目标三维全景模型。其中，投影的方法包括但不限于透视投影、平行投影等方法。
本发明实施例所提供的技术方案，通过确定待建模的目标三维空间；获取空间对象的目标采集数据，并根据目标采集数据中的模型构建数据构建初始三维对象模型；基于目标采集数据中的对象属性数据对初始三维对象模型的形态进行优化，得到目标三维对象模型；根据目标三维对象模型确定与目标三维空间对应的目标三维全景模型。本发明实施例的技术方案解决了现有电网行业的三维建模技术存在的建模精度和建模效率不足的问题，可以提高三维建模的精度和效率。
图2是本发明实施例提供的一种三维模型构建方法流程图，本发明实施例可适用于对三维电网空间构建三维全景电网模型的场景中，本实施例在上述实施例的基础上，进一步的说明如何获取空间对象的目标采集数据，如何基于目标采集数据中的对象属性数据对初始三维对象模型的形态进行优化，以及如何根据目标三维对象模型确定与目标三维空间对应的目标三维全景模型。该装置可以由软件和/或硬件的方式来实现，集成于具有应用开发功能的计算机设备中。
如图2所示，三维模型构建方法包括以下步骤：
S210、确定待建模的目标三维空间。
其中，目标三维空间可以是需要进行三维建模的一个三维空间。目标三维空间可以基于预设的三维空间选择指令进行确定，在收到三维空间选择指令后，可以将三维空间选择指令选中的三维区域作为目标三维空间。目标三维空间中可以包括至少一个空间对象，在确定目标三维空间后，可以构建目标三维空间的全景模型，以还原目标三维空间中的各空间对象以及周围环境，便于对目标三维空间中的各种场景进行模拟仿真。
S220、获取至少一种空间对象的初始采集数据。
其中，初始采集数据可以是基于预设的采集设备采集到有关空间对象的原始数据。示例性的，初始采集数据可以包括遥感图像、CAD数据、激光雷达点云数据等数据。具体的，获取激光雷达点云数据的过程包括：采用激光雷达对每个空间对象进行多角度扫描，获取空间对象的三维点云数据，将三维点云数据作为空间对象的初始采集数据。
S230、对各所述初始采集数据进行预处理和归一化处理，得到目标采集数据。
其中，目标采集数据可以是将各初始采集数据进行预处理和归一化处理后得到的数据，目标采集数据可以在后续三维建模中使用。由于各初始采集数据来自不同的数据源，这些初始采集数据往往存在不同的数据格式、坐标系统、分辨率等内容，因此可以对各初始采集数据进行预处理和归一化处理。通过对各初始采集数据进行预处理和归一化处理，可以除去各初始采集数据中的冗余数据，并将各初始采集数据进行格式统一，提高构建的三维模型的模型精度。
S240、根据所述目标采集数据中的模型构建数据构建初始三维对象模型。
其中，模型构建数据可以是目标采集数据中的一部分关于空间对象的形状的数据。示例性的，模型构建数据可以包括空间对象的长度、宽度、高度、曲率等尺寸大小数据。初始三维对象模型可以是基于模型构建数据构建的关于空间对象的三维模型。具体的，根据模型构建数据构建初始三维对象模型所使用的算法包括但不限于随机生成算法、参数化建模算法等计算机图形学中的建模算法。由于模型构建数据只是关于空间对象的部分数据，因此初始三维对象模型无法真实的反映空间对象的真实状态，后续需要对初始三维对象模型进行优化，以构建更能反映空间对象的真实状态的三维模型。
S250、根据对象属性数据确定所述初始三维对象模型的形态待优化参数。
其中，对象属性数据可以是目标采集数据中的一部分关于空间对象的合体属性的数据。示例性的，对象属性数据包括：运行数据、材质数据、电学属性数据和光学属性数据中的至少一种。例如，运行数据可以包括空间对象的电流、电压、温度等设备运行数据。材质数据可以包括空间对象的金属数据或者陶瓷数据。电学属性数据可以包括空间对象的电阻、电容、电感等电学方面数据。光学属性数据可以包括空间对象的反射率、折射率、透明度等光学方面数据。
形态待优化参数可以与对象属性数据对应的初始三维对象模型需要进行优化的参数。形态待优化参数可以包括模型纹理贴图参数、模型材质属性参数和模型骨架参数中的至少一种。在获取到对象属性数据后，可以对对象属性数据进行分析，以获取到对象属性数据对应的形态待优化参数。
其中，在确定模型纹理贴图参数的过程中，可以采用纹理生成算法，例如基于噪声的纹理生成算法、基于图像的纹理生成算法等算法，用以确定纹理贴图参数，以在三维对象模型中生成更加逼真的纹理贴图。在确定模型材质属性参数的过程中，可以实现采用材质制作算法，例如基于物理的渲染（Physically Based Rendering ，PBR）算法等算法，用以确定模型材质属性参数，以在三维对象模型中添加更加逼真的光泽度、反射率、透明度等材质属性。在确定模型骨架参数的过程中，可以通过Blender、Maya等三维建模软件确定模型骨架参数，以在三维对象模型中添加可以控制模型进行运动的骨骼和动画控制器。
具体的，在三维对象模型中添加骨骼和动画控制器的过程包括：在三维对象模型上绑定骨骼，确定骨骼和模型的对应关系；随后在模型上的每个顶点分配骨骼的权重，以确定每个顶点受各个骨骼的影响；再添加动画控制器用以控制骨骼实现运动的动画效果，例如实现人物走路、跑步、跳跃等动作效果。
S260、基于所述形态待优化参数对所述初始三维对象模型进行优化，得到目标三维对象模型。
其中，目标三维对象模型可以是对初始三维对象模型进行优化后得到的三维对象模型。可以基于形态待优化参数对初始三维对象模型进行优化，得到目标三维对象模型。具体的，可以将初始三维对象模型的形态优化参数替换为相应的形态待优化参数，以实现对初始三维对象模型的优化。通过形态待优化参数对初始三维对象模型进行优化，可以将三维对象模型的形态信息进行优化，使目标三维对象模型可以更加真实反映空间对象的真实状态，提高三维对象模型的精度。
在一种可选的实施方式中，在得到目标三维对象模型后，可以将目标三维对象模型存储在预设三维对象模型仓库，便于进行三维对象模型的快速查找和管理。
在一种可选的实施方式中，在得到目标三维对象模型后，可以将空间对象的监测数据和台账数据与目标三维对象模型进行关联。其中，台账数据可以是设备的基本信息、管理记录和维护保养记录等数据，是电网设备管理的重要组成部分。将空间对象的监测数据和台账数据与目标三维对象模型进行关联，可以对空间对象的状态进行实时监测和分析，也可以便于管理人员对设备的查找、维护和管理，还可以对电网设备的历史记录进行追溯，分析设备运行的历史状况，为设备运维提供参考。
在一种可选的实施方式中，由于目标三维空间中的空间对象数量为多个，相应的也会有多个目标三维对象模型，为了完整的反映目标三维空间中各个的空间对象的关联关系，可以将多个目标三维对象模型进行融合，以更好地反映真实场景，提高仿真和分析的准确性和可信度。例如，在进行电网故障分析时，需要将不同的设备模型融合在一起以模拟真实的电网情况。具体的，可以通过布尔运算、体素融合等技术进行目标三维对象模型的融合。
S270、对所述目标三维对象模型进行坐标系变换，并将变换后目标三维对象模型投影到初始三维全景模型中，确定所述目标三维全景模型。
其中，初始三维全景模型可以是反映目标三维空间中空间环境的原始三维全景模型。初始三维全景模型中不包含空间对象的模型，因此可以将目标三维对象模型投影到初始三维全景模型中，以构建完整的反映目标三维空间的三维全景模型。目标三维全景模型可以是将目标三维对象模型投影到初始三维全景模型后构成的三维全景模型。
进一步的，由于初始三维全景模型与初始三维全景模型的坐标系可能不同，因此可以对目标三维对象模型进行坐标系变换，将目标三维对象模型与初始三维全景模型的坐标系进行统一。具体的，坐标系变换的方式包括但不限于旋转和平移等操作。随后，可以将变换后目标三维对象模型投影到初始三维全景模型中，以构建完整的反映目标三维空间的三维全景模型。具体的，投影的方法包括但不限于透视投影、平行投影等方法。
示例性的，图3是本发明实施例提供的一种构建目标三维对象模型的方法流程图，如图3所示，构建目标三维对象模型的方法流程为：激光雷达扫描: 从不同角度扫描物体，获取完整点云数据；点云数据预处理:去除噪声，使不同视角点云数据匹配；点云数据合成:通过点云配准、拼接等操作，将不同视角下点云数据合成全景点云模型；三维模型生成:通过表面重建、纹理映射等操作，生成三维模型；全景模型制作:将三维模型入到全景图像中，生成全景模型。
示例性的，图4是本发明实施例提供的一种构建目标三维对象模型的系统结构图，如图4所示，构建目标三维对象模型的系统包括：模块1，用于物体三维空间构建；模块2：三维模型自动构建引擎；模块3：三维模型仓库；模块4：数据图形融合引擎;模块5，用于三维数据模型的同步。
其中，模块1可以将三维模型和实际场景进行融合，从而提高构建三维空间模型的效率和精度。模块1构建三维空间模型的步骤包括：激光雷达扫描、点云数据合成、全景模型制作。
模块2可以根据设备的形态和材质，选择合适的三维模型构建算法，设计自动构建流程，实现高效的三维模型构建算法，提高构建效率和精度。另外，支持三维模型的优化和调整，提高模型的逼真度和稳定性。模块2具有模型生成、贴图纹理生成、材质模型制作、模型及骨骼制作、三维模型融合、模型保存与导出等功能。
模块3可以采用分布式文件系统存储三维模型数据，使用云服务以提高可用性和扩展性。通过构建三维模型仓库，可以存储杆塔、变压器、发电机、绝缘装置、断路器和线路等电网设备的三维模型,且将不同类型设备的三维模型存储在不同库。另外，三维模型仓库建立三维模型分类标准，采用高效的存储和检索技术，方便用户快速搜索和选择所需的模型；设计完善的权限管理机制，包括用户身份验证、角色授权和数据安全保障等，保证模型数据的安全性；定期维护和更新三维模型库，保证库中的模型信息和效果的最新性。
模块4可以用于解决多源数据融合的问题。例如，当有多种数据时，可以通过数据图形融合引擎对这些数据进行预处理和归一化，以实现数据融合。具体的，数据图形融合引擎具有设备孪生管理、实时数据融合、台账模型关联等功能。其中，设备孪生管理可以建立真实设备与其数字孪生之间的关联和管理，以实现对设备状态的监测、预测和诊断。
模块5将统一电网设备的三维模型和相关数据进行同步，以便随时进行更新和管理。具体的，可以采用云端同步的方式进行数据同步，确保数据的实时性和准确性。
本发明实施例所提供的技术方案，通过确定待建模的目标三维空间；获取至少一种空间对象的初始采集数据；对各初始采集数据进行预处理和归一化处理，得到目标采集数据；根据目标采集数据中的模型构建数据构建初始三维对象模型；根据对象属性数据确定初始三维对象模型的形态待优化参数；基于形态待优化参数对初始三维对象模型进行优化，得到目标三维对象模型；对目标三维对象模型进行坐标系变换，并将变换后目标三维对象模型投影到初始三维全景模型中，确定目标三维全景模型。本发明实施例的技术方案解决了现有电网行业的三维建模技术存在的建模精度和建模效率不足的问题，可以提高三维建模的精度和效率。
图5是本发明实施例提供的一种三维模型构建装置的结构示意图，本发明实施例可适用于对三维电网空间构建三维全景电网模型的场景中，该装置可以由软件和/或硬件的方式来实现，集成于具有应用开发功能的计算机设备中。
如图5所示，三维模型构建装置包括：目标三维空间确定模块310、初始三维对象模型构建模块320、三维对象模型优化模块330和三维全景模型确定模块340。
其中，目标三维空间确定模块310，用于确定待建模的目标三维空间，其中，目标三维空间中包括至少一个空间对象；初始三维对象模型构建模块320，用于获取空间对象的目标采集数据，并根据目标采集数据中的模型构建数据构建初始三维对象模型；三维对象模型优化模块330，用于基于目标采集数据中的对象属性数据对初始三维对象模型的形态进行优化，得到目标三维对象模型，对象属性数据包括：运行数据、材质数据、电学属性数据和光学属性数据中的至少一种；三维全景模型确定模块340，用于根据目标三维对象模型确定与目标三维空间对应的目标三维全景模型。
本发明实施例所提供的技术方案，通过确定待建模的目标三维空间，其中，目标三维空间中包括至少一个空间对象；获取空间对象的目标采集数据，并根据目标采集数据中的模型构建数据构建初始三维对象模型；基于目标采集数据中的对象属性数据对初始三维对象模型的形态进行优化，得到目标三维对象模型，对象属性数据包括：运行数据、材质数据、电学属性数据和光学属性数据中的至少一种；根据目标三维对象模型确定与目标三维空间对应的目标三维全景模型。本发明实施例的技术方案解决了现有电网行业的三维建模技术存在的建模精度和建模效率不足的问题，可以提高三维建模的精度和效率。
在一种可选的实施方式中，三维对象模型优化模块330具体用于：根据对象属性数据确定初始三维对象模型的形态待优化参数，形态待优化参数包括：模型纹理贴图参数、模型材质属性参数和模型骨架参数中的至少一种；基于形态待优化参数对初始三维对象模型进行优化，得到目标三维对象模型。
在一种可选的实施方式中，三维全景模型确定模块340具体用于：对目标三维对象模型进行坐标系变换，并将变换后目标三维对象模型投影到初始三维全景模型中，确定目标三维全景模型。
在一种可选的实施方式中，初始三维对象模型构建模块320具体用于：获取至少一种空间对象的初始采集数据；对各初始采集数据进行预处理和归一化处理，得到目标采集数据。
在一种可选的实施方式中，初始三维对象模型构建模块320具体用于：采用激光雷达对每个空间对象进行多角度扫描，获取空间对象的三维点云数据，将三维点云数据作为空间对象的初始采集数据。
在一种可选的实施方式中，三维对象模型优化模块还用于：将空间对象的监测数据和台账数据与目标三维对象模型进行关联。
在一种可选的实施方式中，三维模型构建装置还包括：三维对象模型存储模块，用于：将目标三维对象模型存储至预设三维对象模型仓库。
本发明实施例所提供的三维模型构建装置可执行本发明任意实施例所提供的三维模型构建方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。
图6为本发明实施例提供的一种计算机设备的结构示意图。图6示出了适于用来实现本发明实施方式的示例性计算机设备12的框图。图6显示的计算机设备12仅仅是一个示例，不应对本发明实施例的功能和使用范围带来任何限制。计算机设备12可以任意具有计算能力的终端设备，可以与配置于三维模型构建设备中。
如图6所示，计算机设备12以通用计算设备的形式表现。计算机设备12的组件可以包括但不限于：一个或者多个处理器或者处理单元16，系统存储器28，连接不同系统组件（包括系统存储器28和处理单元16）的总线18。
总线18可以是几类总线结构中的一种或多种，包括存储器总线或者存储器控制器，外围总线，图形加速端口，处理器或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。举例来说，这些体系结构包括但不限于工业标准体系结构（ISA）总线，微通道体系结构（MAC）总线，增强型ISA总线、视频电子标准协会（VESA）局域总线以及外围组件互连（PCI）总线。
计算机设备12典型地包括多种计算机系统可读介质。这些介质可以是任何能够被计算机设备12访问的可用介质，包括易失性和非易失性介质，可移动的和不可移动的介质。
系统存储器28可以包括易失性存储器形式的计算机系统可读介质，例如随机存取存储器（RAM）30和/或高速缓存32。计算机设备12可以进一步包括其它可移动/不可移动的、易失性/非易失性计算机系统存储介质。仅作为举例，存储系统34可以用于读写不可移动的、非易失性磁介质（图6未显示，通常称为“硬盘驱动器”）。尽管图6中未示出，可以提供用于对可移动非易失性磁盘（例如“软盘”）读写的磁盘驱动器，以及对可移动非易失性光盘（例如CD-ROM，DVD-ROM或者其它光介质）读写的光盘驱动器。在这些情况下，每个驱动器可以通过一个或者多个数据介质接口与总线18相连。系统存储器28可以包括至少一个程序产品，该程序产品具有一组（例如至少一个）程序模块，这些程序模块被配置以执行本发明各实施例的功能。
具有一组（至少一个）程序模块42的程序/实用工具40，可以存储在例如系统存储器28中，这样的程序模块42包括但不限于操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据，这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。程序模块42通常执行本发明所描述的实施例中的功能和/或方法。
计算机设备12也可以与一个或多个外部设备14（例如键盘、指向设备、显示器24等）通信，还可与一个或者多个使得用户能与该计算机设备12交互的设备通信，和/或与使得该计算机设备12能与一个或多个其它计算设备进行通信的任何设备（例如网卡，调制解调器等等）通信。这种通信可以通过输入/输出（I/O）接口22进行。并且，计算机设备12还可以通过网络适配器20与一个或者多个网络（例如局域网（LAN），广域网（WAN）和/或公共网络，例如因特网）通信。如图所示，网络适配器20通过总线18与计算机设备12的其它模块通信。应当明白，尽管图6中未示出，可以结合计算机设备12使用其它硬件和/或软件模块，包括但不限于：微代码、设备驱动器、冗余处理单元、外部磁盘驱动阵列、RAID系统、磁带驱动器以及数据备份存储系统等。
处理单元16通过运行存储在系统存储器28中的程序，从而执行各种功能应用以及数据处理，例如实现本发实施例所提供的三维模型构建方法，该方法包括：
确定待建模的目标三维空间，其中，所述目标三维空间中包括至少一个空间对象；
获取所述空间对象的目标采集数据，并根据所述目标采集数据中的模型构建数据构建初始三维对象模型；
基于所述目标采集数据中的对象属性数据对所述初始三维对象模型的形态进行优化，得到目标三维对象模型，其中，所述对象属性数据包括：运行数据、材质数据、电学属性数据和光学属性数据中的至少一种；
根据所述目标三维对象模型确定与所述目标三维空间对应的目标三维全景模型。
本实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如本发明任意实施例所提供的三维模型构建方法，包括：
确定待建模的目标三维空间，其中，所述目标三维空间中包括至少一个空间对象；
获取所述空间对象的目标采集数据，并根据所述目标采集数据中的模型构建数据构建初始三维对象模型；
基于所述目标采集数据中的对象属性数据对所述初始三维对象模型的形态进行优化，得到目标三维对象模型，其中，所述对象属性数据包括：运行数据、材质数据、电学属性数据和光学属性数据中的至少一种；
根据所述目标三维对象模型确定与所述目标三维空间对应的目标三维全景模型。
本发明实施例的计算机存储介质，可以采用一个或多个计算机可读的介质的任意组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质。计算机可读存储介质例如可以是但不限于：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。计算机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、便携式计算机磁盘、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、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本文件中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。
计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。
计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于：无线、电线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。
可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本发明操作的计算机程序代码，程序设计语言包括面向对象的程序设计语言，诸如Java、Smalltalk、C++，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机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络，包括局域网(LAN)或广域网(WAN)，连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机（例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接）。
本领域普通技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，他们可以用计算机装置可执行的程序代码来实现，从而可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件的结合。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。
Claims (10)
1.一种三维模型构建方法，其特征在于，所述方法包括：
确定待建模的目标三维空间，其中，所述目标三维空间中包括至少一个空间对象；
获取所述空间对象的目标采集数据，并根据所述目标采集数据中的模型构建数据构建初始三维对象模型；
基于所述目标采集数据中的对象属性数据对所述初始三维对象模型的形态进行优化，得到目标三维对象模型，其中，所述对象属性数据包括：运行数据、材质数据、电学属性数据和光学属性数据中的至少一种；
根据所述目标三维对象模型确定与所述目标三维空间对应的目标三维全景模型。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述目标采集数据中的对象属性数据对所述初始三维对象模型的形态进行优化，得到目标三维对象模型，包括：
根据所述对象属性数据确定所述初始三维对象模型的形态待优化参数，其中，所述形态待优化参数包括：模型纹理贴图参数、模型材质属性参数和模型骨架参数中的至少一种；
基于所述形态待优化参数对所述初始三维对象模型进行优化，得到所述目标三维对象模型。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标三维对象模型确定与所述目标三维空间对应的目标三维全景模型，包括：
对所述目标三维对象模型进行坐标系变换，并将变换后目标三维对象模型投影到初始三维全景模型中，确定所述目标三维全景模型。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取所述空间对象的目标采集数据，包括：
获取至少一种空间对象的初始采集数据；
对各所述初始采集数据进行预处理和归一化处理，得到所述目标采集数据。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，获取至少一种空间对象的初始采集数据，包括：
采用激光雷达对每个空间对象进行多角度扫描，获取所述空间对象的三维点云数据，将所述三维点云数据作为所述空间对象的初始采集数据。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
将所述空间对象的监测数据和台账数据与所述目标三维对象模型进行关联。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
将所述目标三维对象模型存储至预设三维对象模型仓库。
8.一种三维模型构建装置，其特征在于，所述装置包括：
目标三维空间确定模块，用于确定待建模的目标三维空间，其中，所述目标三维空间中包括至少一个空间对象；
初始三维对象模型构建模块，用于获取所述空间对象的目标采集数据，并根据所述目标采集数据中的模型构建数据构建初始三维对象模型；
三维对象模型优化模块，用于基于所述目标采集数据中的对象属性数据对所述初始三维对象模型的形态进行优化，得到目标三维对象模型，其中，所述对象属性数据包括：运行数据、材质数据、电学属性数据和光学属性数据中的至少一种；
三维全景模型确定模块，用于根据所述目标三维对象模型确定与所述目标三维空间对应的目标三维全景模型。
9.一种计算机设备，其特征在于，所述计算机设备包括：
一个或多个处理器；
存储器，用于存储一个或多个程序；
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如权利要求1-7中任一所述的三维模型构建方法。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-7中任一所述的三维模型构建方法。
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