CN117237500A - 三维模型显示视角调整方法、装置、电子设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种三维模型显示视角调整方法、装置、电子设备及存储介质。所述方法包括:获取预先确定的三维模型的位置标记点和第一观察点;在原始坐标系中确定顶点原始坐标、中心点原始坐标和第一观察点原始坐标;根据预设的投影算法对顶点原始坐标进行投影转换以得到顶点投影坐标;根据顶点投影坐标的坐标数值对几何顶点进行筛选以得到特征顶点,并确定特征顶点的特征顶点投影坐标以及特征顶点原始坐标;根据特征顶点投影坐标确定优化观察基点并得到优化观察基点坐标,并根据特征顶点原始坐标、中心点原始坐标和第一观察点原始坐标确定观察距离;根据观察距离和优化观察基点坐标确定第二观察点,并根据第二观察点调整三维模型的显示视角。
Description
技术领域
本发明涉及图像数据处理领域,尤其涉及一种三维模型显示视角调整方法、装置、电子设备及存储介质。
背景技术
随着三维可视化技术的应用越来越广泛,三维可视化的场景及显示对象越来越复杂,用户会对三维场景中的各种大小、尺寸的待观察对象进行查看。比如在需要使用无人机协助巡查以及检测的业务中,对于三维空间建模的对应的某个目标物进行观察时,需要一个更为合适的无人机拍摄的距离和角度,来保证无人机拍下的物体在图片中尽可能清楚、合理地进行显示。
在相关技术中,对三维模型进行观测及展示时,常用的方法是将观察点置于基于三维模型生成的包围盒(Bounding Box)中心,但在对三维模型进行显示时,由于透视投影近大远小的视觉效果,如当在某些侧面观察狭长的物体时,近处的部分占据屏幕空间较多,物体远处的部分占据屏幕空间较少,导致其在显示时不能最大化利用展示界面,展示效果不好。
发明内容
有鉴于此,本申请的目的在于提出一种三维模型显示视角调整方法、装置、电子设备及存储介质。
基于上述目的,在第一方面,本申请提供了一种三维模型显示视角调整方法,所述方法包括:
获取预先确定的三维模型的位置标记点以及第一观察点,其中,所述位置标记点包括根据所述三维模型在预先构建的原始坐标系中所生成的包围盒的几何顶点和几何中心点,所述第一观察点是用于对所述三维模型进行观察的点;
在所述原始坐标系中确定与所述几何顶点对应的顶点原始坐标、与所述几何中心点对应的中心点原始坐标以及与所述第一观察点对应的第一观察点原始坐标;
根据预设的投影算法对所述顶点原始坐标进行投影转换,以得到与所述几何顶点对应的顶点投影坐标;
根据所述顶点投影坐标的坐标数值对所述几何顶点进行筛选,以得到特征顶点,并确定所述特征顶点的特征顶点投影坐标以及特征顶点原始坐标;
根据所述特征顶点投影坐标确定优化观察基点并得到优化观察基点坐标,并根据所述特征顶点原始坐标、所述中心点原始坐标和所述第一观察点原始坐标确定观察距离;
根据所述观察距离和所述优化观察基点坐标确定第二观察点,并根据所述第二观察点调整所述三维模型的显示视角。
在一种可能的实现方式中,所述方法,还包括:
获取在所述第一观察点处预先设置的原始观察视角的水平观测轴和纵向观测轴;
所述根据预设的投影算法对所述顶点原始坐标进行投影转换,以得到与所述几何顶点对应的顶点投影坐标,包括:
以所述几何中心点作为投影原点,以所述几何中心点到所述第一观察点之间的连线作为投影竖坐标轴,以所述水平观测轴作为投影横坐标轴,以所述纵向观测轴作为投影纵坐标轴,并根据所述投影原点、所述投影竖坐标轴、所述投影横坐标轴以及所述投影纵坐标轴建立投影坐标系;
将所述几何顶点投影到所述投影坐标系中,以根据所述几何顶点的所述顶点原始坐标得到与所述几何顶点对应的顶点投影坐标。
在一种可能的实现方式中,所述投影坐标系,包括:两两相互垂直的第一轴、第二轴以及第三轴;
所述根据所述顶点投影坐标的坐标数值对所述几何顶点进行筛选,以得到特征顶点,并确定所述特征顶点的特征顶点投影坐标以及特征顶点原始坐标,包括:
分别获取每个所述顶点投影坐标的投影横坐标、投影纵坐标和投影竖坐标;其中,所述投影横坐标为所述顶点投影坐标相对所述第一轴的坐标,所述投影纵坐标为所述顶点投影坐标相对所述第二轴的坐标,所述投影竖坐标为所述顶点投影坐标相对所述第三轴的坐标;
将坐标值最小的投影横坐标对应的点作为第一顶点,将坐标值最大的投影横坐标对应的点作为第二顶点,并确定所述第一顶点的第一顶点投影坐标以及所述第二顶点的第二顶点投影坐标;
将坐标值最小的投影纵坐标对应的点作为第三顶点,将坐标值最大的投影纵坐标对应的点作为第四顶点,并确定所述第三顶点的第三顶点投影坐标以及所述第四顶点的第四顶点投影坐标;
将坐标值最大的投影竖坐标对应的点作为第五顶点,并确定所述第五顶点的第五顶点投影坐标;
获取所述第一顶点、所述第二顶点、所述第三顶点、所述第四顶点和所述第五顶点在所述原始坐标系中对应的第一顶点原始坐标、第二顶点原始坐标、第三顶点原始坐标、第四顶点原始坐标和第五顶点原始坐标。
在一种可能的实现方式中,所述根据所述特征顶点投影坐标和所述特征顶点原始坐标确定优化观察基点并得到优化观察基点坐标包括:
根据所述特征顶点投影坐标,确定所述第一顶点和所述第二顶点之间连线的第一中点对应的第一中点投影横坐标;
根据所述特征顶点投影坐标,确定所述第三顶点和所述第四顶点之间连线的第二中点对应的第二中点投影纵坐标;
根据所述第一中点投影横坐标、所述第二中点投影纵坐标和所述第五顶点对应的第五顶点投影竖坐标标记优化观察基点以确定所述优化观察基点坐标,并确定所述优化观察基点在所述原始坐标系中的优化观察基点原始坐标。
在一种可能的实现方式中,所述根据所述特征顶点原始坐标、所述中心点原始坐标和所述第一观察点原始坐标确定观察距离包括:
过所述第五顶点作一个与所述第一观察点和所述几何中心点之间的连线相互垂直的平面,以得到第一映射平面;
根据所述第一观察点原始坐标确定所述第一观察点与所述第一映射平面之间的原始观察距离;
将所述第一顶点、所述第二顶点、所述第三顶点以及所述第四顶点映射到所述第一映射平面上;
确定映射到所述第一映射平面后的所述第一顶点与所述第二顶点之间的水平距离;
确定映射到所述第一映射平面后的所述第三顶点与所述第四顶点之间的纵向距离;
根据所述原始观察距离、预设水平视场角参数和所述水平距离确定第一观察距离,并根据所述原始观察距离、预设纵向视场角参数和所述纵向距离确定第二观察距离;
将所述第一观察距离和所述第二观察距离中的最大值作为优化观察距离。
在一种可能的实现方式中,在所述获取预先确定的三维模型的位置标记点以及第一观察点之前,还包括:
建立所述原始坐标系,并获取所述三维模型的轮廓边界中的边界点在所述原始坐标系内的边界原始坐标,以得到边界坐标集;其中,所述边界坐标集,包括:每个边界点对应的边界横坐标、边界纵坐标以及边界竖坐标;
根据边界横坐标中的最大边界横坐标值和最小边界横坐标值确定边界横坐标区间,根据边界纵坐标中的最大边界纵坐标值和最小边界纵坐标值确定边界纵坐标区间,并根据边界竖坐标中的最大边界竖坐标值和最小边界竖坐标值确定边界竖坐标区间;
在所述原始坐标系内建立点集,以使所述点集中每个点的横坐标位于所述边界横坐标区间内,且每个点的纵坐标位于所述边界纵坐标区间内,且每个点的竖坐标位于所述边界竖坐标区间内;
根据所述点集生成所述包围盒。
在一种可能的实现方式中,在所述根据所述观察距离和所述优化观察基点坐标确定第二观察点,并根据所述第二观察点调整所述三维模型的显示视角之后,还包括:
过所述第五顶点作与所述第二观察点与所述优化观察基点之间连线相互垂直的平面,以得到第二映射平面;
将所述三维模型中的每个点向所述第二映射平面中投影,以得到调整显示视角后的三维模型的平面投影。
在第二方面,本申请提供了一种三维模型显示视角调整装置,所述装置包括:
获取模块,被配置为获取预先确定的三维模型的位置标记点以及第一观察点,其中,所述位置标记点包括根据所述三维模型在预先构建的原始坐标系中所生成的包围盒的几何顶点和几何中心点,所述第一观察点是用于对所述三维模型进行观察的点;
第一确定模块,被配置为在所述原始坐标系中确定与所述几何顶点对应的顶点原始坐标、与所述几何中心点对应的中心点原始坐标以及与所述第一观察点对应的第一观察点原始坐标;
投影转换模块,被配置为根据预设的投影算法对所述顶点原始坐标进行投影转换,以得到与所述几何顶点对应的顶点投影坐标;
第二确定模块,被配置为根据所述顶点投影坐标的坐标数值对所述几何顶点进行筛选,以得到特征顶点,并确定所述特征顶点的特征顶点投影坐标以及特征顶点原始坐标;
第三确定模块,被配置为根据所述特征顶点投影坐标确定优化观察基点并得到优化观察基点坐标,并根据所述特征顶点原始坐标、所述中心点原始坐标和所述第一观察点原始坐标确定观察距离;
显示调整模块,被配置为根据所述观察距离和所述优化观察基点坐标确定第二观察点,并根据所述第二观察点调整所述三维模型的显示视角。
在第三方面,本申请提供了一种电子设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述程序时实现如第一方面所述的三维模型显示视角调整方法。
在第四方面,本申请提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储计算机指令,所述计算机指令用于使计算机执行如第一方面所述的三维模型显示视角调整方法。
从上面所述可以看出,本申请提供的一种三维模型显示视角调整方法、装置、电子设备及存储介质,通过获取预先确定的三维模型的位置标记点以及第一观察点,其中,所述位置标记点包括根据所述三维模型在预先构建的原始坐标系中所生成的包围盒的几何顶点和几何中心点,所述第一观察点是用于对所述三维模型进行观察的点;在所述原始坐标系中确定与所述几何顶点对应的顶点原始坐标、与所述几何中心点对应的中心点原始坐标以及与所述第一观察点对应的第一观察点原始坐标;根据预设的投影算法对所述顶点原始坐标进行投影转换,以得到与所述几何顶点对应的顶点投影坐标;根据所述顶点投影坐标的坐标数值对所述几何顶点进行筛选,以得到特征顶点,并确定所述特征顶点的特征顶点投影坐标以及特征顶点原始坐标;根据所述特征顶点投影坐标确定优化观察基点并得到优化观察基点坐标,并根据所述特征顶点原始坐标、所述中心点原始坐标和所述第一观察点原始坐标确定观察距离;根据所述观察距离和所述优化观察基点坐标确定第二观察点,并根据所述第二观察点调整所述三维模型的显示视角。本申请能够根据当前三维模型显示的状态调整对三维模型的观察点和观察距离,从而调整三维模型的显示效果,降低了相关技术中显示三维模型时透视投影的影响,提高三维模型在显示时对展示界面的利用率,优化显示效果。
附图说明
为了更清楚地说明本申请或相关技术中的技术方案,下面将对实施例或相关技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1示出了本申请实施例所提供的一种三维模型显示视角调整方法的示例性流程示意图。
图2示出了根据本申请实施例中的未调整视角时的包围盒的示意图。
图3示出了根据本申请实施例中的未调整视角时的第一观察点位置的示意图。
图4示出了根据本申请实施例中的包围盒的特征位置点的示意图。
图5示出了根据本申请实施例中的调整视角后的第二观察点位置的示意图。
图6示出了根据本申请实施例中的调整视角后的包围盒的示意图。
图7示出了根据本申请实施例中的视场角的示意图。
图8示出了本申请实施例所提供的一种三维模型显示视角调整装置的示例性结构示意图。
图9示出了本申请实施例所提供的一种电子设备的示例性结构示意图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚明白,以下结合具体实施例,并参照附图,对本申请进一步详细说明。
需要说明的是,除非另外定义,本申请实施例使用的技术术语或者科学术语应当为本申请所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本申请实施例中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性,而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同,而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接,而是可以包括电性的连接,不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系,当被描述对象的绝对位置改变后,则该相对位置关系也可能相应地改变。
如背景技术部分所述,随着三维可视化技术的应用越来越广泛,三维可视化的场景及显示对象越来越复杂,用户会对三维场景中的各种大小、尺寸的待观察对象进行查看。比如在需要使用无人机协助巡查以及检测的业务中,对于三维空间建模的对应的某个目标物进行观察时,需要一个更为合适的无人机拍摄的距离和角度,来保证无人机拍下的物体在图片中尽可能清楚、合理地进行显示。
通过发明人的研究发现,在相关技术中,对三维模型进行观测及展示时,常用的方法是将观察点置于基于三维模型生成的包围盒(Bounding Box)中心,但在对三维模型进行显示时,由于透视投影近大远小的视觉效果,如当在某些侧面观察狭长的物体时,近处的部分占据屏幕空间较多,物体远处的部分占据屏幕空间较少,导致其存在在显示时不能最大化利用展示界面,展示效果不好的问题。
正因如此,本申请提供了一种三维模型显示视角调整方法、装置、电子设备及存储介质,通过获取预先确定的三维模型的位置标记点以及第一观察点,其中,所述位置标记点包括根据所述三维模型在预先构建的原始坐标系中所生成的包围盒的几何顶点和几何中心点,所述第一观察点是用于对所述三维模型进行观察的点;在所述原始坐标系中确定与所述几何顶点对应的顶点原始坐标、与所述几何中心点对应的中心点原始坐标以及与所述第一观察点对应的第一观察点原始坐标;根据预设的投影算法对所述顶点原始坐标进行投影转换,以得到与所述几何顶点对应的顶点投影坐标;根据所述顶点投影坐标的坐标数值对所述几何顶点进行筛选,以得到特征顶点,并确定所述特征顶点的特征顶点投影坐标以及特征顶点原始坐标;根据所述特征顶点投影坐标确定优化观察基点并得到优化观察基点坐标,并根据所述特征顶点原始坐标、所述中心点原始坐标和所述第一观察点原始坐标确定观察距离;根据所述观察距离和所述优化观察基点坐标确定第二观察点,并根据所述第二观察点调整所述三维模型的显示视角。本申请能够根据当前三维模型显示的状态调整对三维模型的观察点和观察距离,从而调整三维模型的显示效果,降低了相关技术中显示三维模型时透视投影的影响,提高三维模型在显示时对展示界面的利用率,优化显示效果。
在一些具体的应用场景中,本申请的三维模型显示视角调整方法可以应用于各种涉及三维模型显示视角调整的系统中,该系统可以通过PC端来运行,也可以通过手机或者平板电脑等移动端来运行。
在一些具体的应用场景中,本申请的三维模型显示视角调整方法可以直接应用在本地运行,也可以在云端服务器中运行。当在云端服务器运行时,将获取的待处理数据通过网络发送到云端服务器,由服务器对待处理数据通过本申请的三维模型显示视角调整方法进行处理,并将处理结果通过网络发送到本地。
下面结合具体的应用场景,来描述根据本申请示例性实施方式的三维模型显示视角调整方法。需要注意的是,上述应用场景仅是为了便于理解本申请的精神和原理而示出,本申请的实施方式在此方面不受任何限制。相反,本申请的实施方式可以应用于适用的任何场景。
下面通过具体的实施例来对本申请实施例所提供的三维模型显示视角调整方法进行具体说明。
图1示出了本申请实施例所提供的一种三维模型显示视角调整方法的示例性流程示意图。
参考图1,本申请实施例所提供的一种三维模型显示视角调整方法,所述方法具体包括以下步骤:
S102:获取预先确定的三维模型的位置标记点以及第一观察点,其中,所述位置标记点包括根据所述三维模型在预先构建的原始坐标系中所生成的包围盒的几何顶点和几何中心点,所述第一观察点是用于对所述三维模型进行观察的点。
S104:在所述原始坐标系中确定与所述几何顶点对应的顶点原始坐标、与所述几何中心点对应的中心点原始坐标以及与所述第一观察点对应的第一观察点原始坐标。
S106:根据预设的投影算法对所述顶点原始坐标进行投影转换,以得到与所述几何顶点对应的顶点投影坐标。
S108:根据所述顶点投影坐标的坐标数值对所述几何顶点进行筛选,以得到特征顶点,并确定所述特征顶点的特征顶点投影坐标以及特征顶点原始坐标。
S110:根据所述特征顶点投影坐标确定优化观察基点并得到优化观察基点坐标,并根据所述特征顶点原始坐标、所述中心点原始坐标和所述第一观察点原始坐标确定观察距离。
S112:根据所述观察距离和所述优化观察基点坐标确定第二观察点,并根据所述第二观察点调整所述三维模型的显示视角。
针对于步骤S102,可以理解的是,本发明的执行主体可以为三维模型显示视角调整装置,还可以是终端或者服务器,具体此处不做限定。本发明实施例以服务器为执行主体为例进行说明。
图2示出了根据本申请实施例中的未调整视角时的包围盒的示意图。
在本实施例中,参考图2,示出了在未进行视角调整之前的三维模型的包围盒,可以理解为当三维模型被观察时的初始视角所呈现的显示效果。
图3示出了根据本申请实施例中的未调整视角时的第一观察点位置的示意图。
参考图3,通常情况下,在进行显示视角调整操作之前,对所述三维模型进行显示时,常规的操作是在以未调整视角的第一观察点O作为观察视角出发点,以包围盒的中心点,例如可以为三维模型的几何中心点,将其作为原始观察基点,通过第一观察点O此时相对于包围盒中心的角度对三维模型进行观察及显示。服务器在接收到显示视角调整请求后,可以获取待进行显示视角调整的三维模型的位置标记点以及对所述三维模型进行观察的第一观察点O。
其中,本实施例中所述位置标记点包括预先基于所述三维模型在原始坐标系中生成的包围盒(Bounding Box)的几何顶点和几何中心点,该几何中心点又称为包围盒中心。具体地,包围盒为一个基于物体建立的一个最小立方体,这个立方体的长宽高分别和三维模型原始坐标系的各坐标轴平行,且这个立方体刚好将该物体包围在内,即缩小任一边(指包围盒的长宽高对应的边),都会无法包含物体的全部,扩大任一边,都会有空间冗余,这样的一个最小立方体,称为物体的包围盒,该立方体的中心又可以称为包围盒中心。
其中,第一观察点,则是例如图3中的点O,是用于对三维模型进行观察的点,可以是观察三维模型时的默认观察点,也即从该点对三维模型进行观察时,能够显示出如图2所示的显示效果。
针对于步骤S104,可以获取在对三维物体进行建模时的原始坐标信息,例如由于该三维模型的包围盒为立方体,因此可以获取该三维模型的包围盒的八个几何顶点对应的八个顶点原始坐标、包围盒的几何中心点对应的中心点原始坐标,以及第一观察点O对应的第一观察点原始坐标。
需要说明的是,原始坐标信息可以是在预先构建的原始坐标系中,该三维模型的包围盒的几何顶点以及对应的顶点原始坐标,包围盒的几何中心点以及对应的中心点原始坐标,以及第一观察点O以及对应的第一观察点原始坐标。
针对于步骤S106,在本实施例中,在第一观察点O处进行观察时预先设定有原始观察视角,所述三维模型是根据原始观察视角在屏幕上进行显示的。可以获取在第一观察点处预先设置的原始观察视角的水平观测轴和纵向观测轴,进一步地,可以以所述几何中心点作为投影原点,以所述几何中心点到所述第一观察点O之间的连线作为投影竖坐标轴(例如投影坐标系中的z轴),以所述水平观测轴作为投影横坐标轴(例如投影坐标系中的x轴),以所述纵向观测轴作为投影纵坐标轴(例如投影坐标系中的y轴),进而根据所述投影原点、所述投影竖坐标轴、所述投影横坐标轴以及所述投影纵坐标轴建立投影坐标系。
再进一步地,可以将所述几何顶点投影到所述投影坐标系中,从而根据所述几何顶点的所述顶点原始坐标得到与所述几何顶点对应的顶点投影坐标。
具体地,该投影坐标系可以为标准化设备坐标(Normalized DeviceCoordinates,NDC),标准化设备坐标是指归一化的设备坐标空间,是渲染管线中的一个概念,在三维世界的原始坐标系中,各自有它自己的原始坐标值,这个坐标值代表了空间中的位置,例如包围盒的八个顶点在进行透视投影时,会根据到观测位置的距离,进行近大远小的归一化操作,也即是将距离限定到[-1,1]之间。透过这种标准化设备坐标空间的转换,使得屏幕中显示的物体会出现人眼的近大远小的效果,而映射的依据是视锥原理。
图4示出了根据本申请实施例中的包围盒的特征位置点的示意图。
针对于步骤S108,在本实施例中,在投影坐标系中可以包括两两相互垂直的第一轴、第二轴以及第三轴,例如第一轴可以对应投影坐标系中的x轴,第二轴可以对应投影坐标系中的y轴,第三轴可以对应投影坐标系中的z轴。
参考图4,假设以标准化设备坐标y轴的正方向为上,标准化设备坐标y轴的负方向为下;以标准化设备坐标x轴的正方向为右,标准化设备坐标x轴的负方向为左;以标准化设备坐标z轴的正方向为前,标准化设备坐标z轴的负方向为后。根据前述得到的几何顶点的投影坐标的具体数值,根据八个顶点在进行透视投影后的位置,得到最左顶点L、最右顶点R、最上顶点T、最下顶点B和最前顶点F,并获取这些特征顶点在原始坐标系中的原始坐标。
在一些实施例中,可以分别获取每个所述顶点投影坐标的投影横坐标、投影纵坐标、投影竖坐标,其中,所述投影横坐标为所述顶点投影坐标相对所述第一轴的坐标,也即对应x轴上的坐标,所述投影纵坐标为所述顶点投影坐标相对所述第二轴的坐标,也即对应y轴上的坐标,所述投影竖坐标为所述顶点投影坐标相对所述第三轴的坐标,也即对应z轴上的坐标。
进一步地,查找包含投影横坐标的最小值的点,得到最左顶点L及最左顶点投影坐标,查找包含投影横坐标的最大值的点,得到最右顶点R及最右顶点投影坐标。例如,将坐标值最小的投影横坐标对应的点作为第一顶点,将坐标值最大的投影横坐标对应的点作为第二顶点,并确定所述第一顶点的第一顶点投影坐标以及所述第二顶点的第二顶点投影坐标,其中第一顶点可以对应顶点L,第二顶点可以对应顶点R。
再进一步地,可以查找包含投影纵坐标的最小值的点,得到最下顶点B及最下顶点投影坐标,查找包含投影纵坐标的最大值的点,得到最上顶点T及最上顶点投影坐标。例如,将坐标值最小的投影纵坐标对应的点作为第三顶点,将坐标值最大的投影纵坐标对应的点作为第四顶点,并确定所述第三顶点的第三顶点投影坐标以及所述第四顶点的第四顶点投影坐标,其中第三顶点可以对应顶点B,第四顶点可以对应顶点T。
再进一步地,查找取包含投影竖坐标的最大值的点,得到最前顶点F及最前顶点投影坐标。例如,将坐标值最大的投影竖坐标对应的点作为第五顶点,并确定所述第五顶点的第五顶点投影坐标,也即第五顶点可以对应顶点F。
进而,可以获取所述第一顶点、所述第二顶点、所述第三顶点、所述第四顶点和所述第五顶点在所述原始坐标系中对应的第一顶点原始坐标、第二顶点原始坐标、第三顶点原始坐标、第四顶点原始坐标和第五顶点原始坐标。也即,获取所述最左顶点L、最右顶点R、最上顶点T、最下顶点B和最前顶点F在所述原始坐标系中对应的最左顶点原始坐标、最右顶点原始坐标、最上顶点原始坐标、最下顶点原始坐标和最前顶点原始坐标,实现对特征顶点的特征顶点投影坐标以及特征顶点原始坐标的确定。
针对步骤S110,在一些实施例中,可以根据所述特征顶点投影坐标,确定所述第一顶点和所述第二顶点之间连线的第一中点对应的第一中点投影横坐标;根据所述特征顶点投影坐标,确定所述第三顶点和所述第四顶点之间连线的第二中点对应的第二中点投影纵坐标;根据所述第一中点投影横坐标、所述第二中点投影纵坐标和所述第五顶点对应的第五顶点投影竖坐标标记优化观察基点以确定所述优化观察基点坐标,并确定所述优化观察基点在所述原始坐标系中的优化观察基点原始坐标。
例如,参考图4,可以基于所述特征顶点投影坐标,计算所述最左顶点L和所述最右顶点R之间连线的第一中点的第一中点投影横坐标值以及所述最上顶点T和所述最下顶点B之间连线的第二中点的第二中点投影纵坐标值。进一步地,可以获取所述最前顶点F的投影竖坐标值,并根据所述第一中点投影横坐标值、所述第二中点投影纵坐标值以及所述最前顶点的投影竖坐标值标记优化观察基点,其中,优化观察基点的投影横坐标值可以为第一中点的投影横坐标值,优化观察基点的投影纵坐标值可以为第二中点的投影纵坐标值,优化观察基点的投影竖坐标值可以为最前顶点F的投影竖坐标值,从确定该优化观察基点N的坐标,随后,可以获取所述优化观察基点N在所述原始坐标系中的优化观察基点原始坐标。
在一些实施例中,在得到优化观察基点N后,还可以进一步地计算出观察位置与优化观察基点N之间的观察距离,过所述第五顶点作一个与所述第一观察点和所述几何中心点之间的连线相互垂直的平面,以得到第一映射平面;根据所述第一观察点原始坐标确定所述第一观察点与所述第一映射平面之间的原始观察距离;将所述第一顶点、所述第二顶点、所述第三顶点以及所述第四顶点映射到所述第一映射平面上;确定映射到所述第一映射平面后的所述第一顶点与所述第二顶点之间的水平距离;确定映射到所述第一映射平面后的所述第三顶点与所述第四顶点之间的纵向距离;根据所述原始观察距离、预设水平视场角参数和所述水平距离确定第一观察距离,并根据所述原始观察距离、预设纵向视场角参数和所述纵向距离确定第二观察距离;将所述第一观察距离和所述第二观察距离中的最大值作为优化观察距离。
具体地,在一些实施例中,可以过所述最前顶点F作一个与所述第一观察点O和所述几何中心点的连线垂直的平面,得到第一映射平面;基于所述第一观察点原始坐标计算所述第一观察点O到所述第一映射平面的原始观察距离;将所述最左顶点L、最右顶点R、最上顶点T、最下顶点B映射到所述第一映射平面上;计算所述最左顶点L与所述最右顶点R映射到所述第一映射平面后的水平距离;计算所述最上顶点与所述最下顶点B映射到所述第一映射平面后的纵向距离;获取对三维模型进行显示时预设的水平视场角参数和纵向视场角参数,根据所述原始观察距离、所述水平视场角参数和所述水平距离计算出第一观察距离、根据所述原始观察距离、所述纵向视场角参数和纵向距离计算出第二观察距离;取所述第一观察距离和所述第二观察距离中的最大值作为优化观察距离。
需要说明的是,可以通过在观察点位置处设置虚拟相机进行三维模型的观察及显示。其中,根据预先设置的原始观察视角的水平观测轴位置和纵向观测轴位置设定虚拟相机的空间位置,根据需要的显示效果设定虚拟相机水平视场角参数和纵向视场角参数。
图5示出了根据本申请实施例中的调整视角后的第二观察点位置的示意图。
针对于步骤S112,参考图5,可以获取距离所述优化观察基点N的距离为观察距离的点的集合,并确定所述点的集合中与所述第一观察点O之间距离最小的点得到第二观察点P,基于第二观察点P调整所述三维模型的显示视角并对所述三维模型进行显示。
图6示出了根据本申请实施例中的调整视角后的包围盒的示意图。
参考图6,得到第二观察点P后,将虚拟相机从第一观察点O移动至第二观察点P处对三维模型进行观察及显示。具体地,请继续参阅图2以及图6,其分别为视角调整前三维模型包围盒的显示示意图和视角调整后三位模型的包围盒的显示示意图。
本申请实施例能够根据当前三维模型显示的状态调整对三维模型的观察点和观察距离,降低现有技术中显示三维模型时透视投影的影响,提高三维模型在显示时对展示界面的利用率,优化显示效果。
在所述获取预先确定的三维模型的位置标记点以及第一观察点之前,可以生成与三维模型对应的包围盒。
可以理解的是,本发明的执行主体可以为三维模型显示视角调整装置,还可以是终端或者服务器,具体此处不做限定。在实际的应用中,使用无人机进行巡检作业时,一般会对待巡检的场景或物体进行三维建模,根据三维建模信息控制无人机的飞行路径并对三维建模对应的物体进行拍摄远程获取信息。故本发明实施例以服务器为执行主体为例进行说明。
具体地,建立所述原始坐标系,并获取所述三维模型的轮廓边界中的边界点在所述原始坐标系内的边界原始坐标,以得到边界坐标集;其中,所述边界坐标集,包括:每个边界点对应的边界横坐标、边界纵坐标以及边界竖坐标。
进一步地,根据边界横坐标中的最大边界横坐标值和最小边界横坐标值确定边界横坐标区间,根据边界纵坐标中的最大边界纵坐标值和最小边界纵坐标值确定边界纵坐标区间,并根据边界竖坐标中的最大边界竖坐标值和最小边界竖坐标值确定边界竖坐标区间。
再进一步地,在所述原始坐标系内建立点集,以使所述点集中每个点的横坐标位于所述边界横坐标区间内,且每个点的纵坐标位于所述边界纵坐标区间内,且每个点的竖坐标位于所述边界竖坐标区间内,进而基于所述点集生成包围盒。从而得到一个基于物体建立的一个最小立方体,这个立方体的长宽高分别和三维模型原始坐标系的各坐标轴平行,且这个立方体刚好将该物体包围在内,即缩小任一边(指包围盒的长宽高对应的边),都会无法包含物体的全部,扩大任一边,都会有空间冗余,这样的一个最小立方体,称为物体的包围盒,该立方体的中心又可以称为包围盒中心。
在一些实施例中,在进行显示视角调整操作之前,以通过无人机对该三维模型对应的目标物体进行拍摄为例,常规的操作是将无人机上的观察相机处于未调整视角的第一观察点O处,以包围盒中心作为原始观察基点通过观察相机此时相对于包围盒中心的角度对三维模型进行显示。服务器在接收到显示视角调整请求后,获取待进行显示视角调整的三维模型的位置标记点以及对所述三维模型进行观察的第一观察点O。其中,本实施例中所述位置标记点包括预先基于所述三维模型在原始坐标系中生成的包围盒(Bounding Box)的几何顶点和几何中心点,该几何中心点又称为包围盒中心。
图7示出了根据本申请实施例中的视场角的示意图。
在一些实施例中,参考图7,可以获取所述观察相机的视场角参数(FOV,Field ofView),其中视场角参数是根据选用的观察相机的设置确定的,本实施例中在进行计算时具体采用水平视场角参数和纵向视场角参数,计算公式为:
FOVx=2arctan(wx/2dx);
FOVy=2arctan(wy/2dy);
其中,FOVx表示水平视场角参数;FOVy表示纵向视场角参数;wx表示水平物距;wy表示纵向物距;dx表示水平方向上的第一观察距离,dy表示纵向方向上的第二观察距离。
前述实施例中以优化观察距离作为观察距离进行计算,以第一映射平面上得到的投影水平距离为水平物距wx,以第一映射平面上得到的投影纵向距离为纵向物距wy,计算得出第一观察距离和所述第二观察距离,取其中最大值作为优化观察距离。
获取距离所述优化观察基点的距离为观察距离的点的集合,并确定所述点的集合中与第一观察点O之间距离最小的点得到第二观察点P,将所述虚拟相机的位置移动至所述第二观察点P处。调整虚拟相机的朝向,使得所述虚拟相机在所述第二观察点P处朝向优化观察基点,以调整所述三维模型的显示视角,并对所述三维模型进行显示。
在此之后,可以过所述第五顶点作与所述第二观察点与所述优化观察基点之间连线相互垂直的平面,以得到第二映射平面;将所述三维模型中的每个点向所述第二映射平面中投影,从而得到调整显示视角后的三维模型的平面投影。
在一些实施例中,计算得到第二观察点P后,计算无人机的飞行路径,并根据计算得到的飞行路径将无人机从第一观察点O移动至第二观察点P处对其进行观测。具体地,请继续参阅图2以及图6,其分别为无人机执行飞行路径移动即视角调整前三维模型包围盒的显示示意图和无人机执行飞行路径移动即视角调整后三位模型的包围盒的显示示意图。
根据当前三维模型显示的状态调整对三维模型的观察点和观察距离,降低现有技术中显示三维模型时透视投影的影响,提高三维模型在显示时对展示界面的利用率,优化显示效果;在需要使用无人机协助巡查以及检测的业务中,对于三维空间建模的某个目标物进行观察时,需要一个更为合适的无人机拍摄的距离和角度,从而使得无人机拍下的物体在图片中尽可能的合理显示,提高巡检时的观察效果。
图8示出了本申请实施例所提供的一种三维模型显示视角调整装置的示例性结构示意图。
基于同一发明构思,与上述任意实施例方法相对应的,本申请还提供了一种三维模型显示视角调整装置。
参考图8,所述三维模型显示视角调整装置包括:获取模块、第一确定模块、投影转换模块、第二确定模块、第三确定模块以及显示调整模块;其中,
获取模块,被配置为获取预先确定的三维模型的位置标记点以及第一观察点,其中,所述位置标记点包括根据所述三维模型在预先构建的原始坐标系中所生成的包围盒的几何顶点和几何中心点,所述第一观察点是用于对所述三维模型进行观察的点;
第一确定模块,被配置为在所述原始坐标系中确定与所述几何顶点对应的顶点原始坐标、与所述几何中心点对应的中心点原始坐标以及与所述第一观察点对应的第一观察点原始坐标;
投影转换模块,被配置为根据预设的投影算法对所述顶点原始坐标进行投影转换,以得到与所述几何顶点对应的顶点投影坐标;
第二确定模块,被配置为根据所述顶点投影坐标的坐标数值对所述几何顶点进行筛选,以得到特征顶点,并确定所述特征顶点的特征顶点投影坐标以及特征顶点原始坐标;
第三确定模块,被配置为根据所述特征顶点投影坐标确定优化观察基点并得到优化观察基点坐标,并根据所述特征顶点原始坐标、所述中心点原始坐标和所述第一观察点原始坐标确定观察距离;
显示调整模块,被配置为根据所述观察距离和所述优化观察基点坐标确定第二观察点,并根据所述第二观察点调整所述三维模型的显示视角。
在一种可能的实现方式中,所述获取模块进一步被配置为:
获取在所述第一观察点处预先设置的原始观察视角的水平观测轴和纵向观测轴;
所述投影转换模块进一步被配置为:
以所述几何中心点作为投影原点,以所述几何中心点到所述第一观察点之间的连线作为投影竖坐标轴,以所述水平观测轴作为投影横坐标轴,以所述纵向观测轴作为投影纵坐标轴,并根据所述投影原点、所述投影竖坐标轴、所述投影横坐标轴以及所述投影纵坐标轴建立投影坐标系;
将所述几何顶点投影到所述投影坐标系中,以根据所述几何顶点的所述顶点原始坐标得到与所述几何顶点对应的顶点投影坐标。
在一种可能的实现方式中,所述投影坐标系,包括:两两相互垂直的第一轴、第二轴以及第三轴;
所述第二确定模块进一步被配置为:
分别获取每个所述顶点投影坐标的投影横坐标、投影纵坐标和投影竖坐标;其中,所述投影横坐标为所述顶点投影坐标相对所述第一轴的坐标,所述投影纵坐标为所述顶点投影坐标相对所述第二轴的坐标,所述投影竖坐标为所述顶点投影坐标相对所述第三轴的坐标;
将坐标值最小的投影横坐标对应的点作为第一顶点,将坐标值最大的投影横坐标对应的点作为第二顶点,并确定所述第一顶点的第一顶点投影坐标以及所述第二顶点的第二顶点投影坐标;
将坐标值最小的投影纵坐标对应的点作为第三顶点,将坐标值最大的投影纵坐标对应的点作为第四顶点,并确定所述第三顶点的第三顶点投影坐标以及所述第四顶点的第四顶点投影坐标;
将坐标值最大的投影竖坐标对应的点作为第五顶点,并确定所述第五顶点的第五顶点投影坐标;
获取所述第一顶点、所述第二顶点、所述第三顶点、所述第四顶点和所述第五顶点在所述原始坐标系中对应的第一顶点原始坐标、第二顶点原始坐标、第三顶点原始坐标、第四顶点原始坐标和第五顶点原始坐标。
在一种可能的实现方式中,所述第三确定模块进一步被配置为:
根据所述特征顶点投影坐标,确定所述第一顶点和所述第二顶点之间连线的第一中点对应的第一中点投影横坐标;
根据所述特征顶点投影坐标,确定所述第三顶点和所述第四顶点之间连线的第二中点对应的第二中点投影纵坐标;
根据所述第一中点投影横坐标、所述第二中点投影纵坐标和所述第五顶点对应的第五顶点投影竖坐标标记优化观察基点以确定所述优化观察基点坐标,并确定所述优化观察基点在所述原始坐标系中的优化观察基点原始坐标。
在一种可能的实现方式中,所述第三确定模块进一步被配置为:
过所述第五顶点作一个与所述第一观察点和所述几何中心点之间的连线相互垂直的平面,以得到第一映射平面;
根据所述第一观察点原始坐标确定所述第一观察点与所述第一映射平面之间的原始观察距离;
将所述第一顶点、所述第二顶点、所述第三顶点以及所述第四顶点映射到所述第一映射平面上;
确定映射到所述第一映射平面后的所述第一顶点与所述第二顶点之间的水平距离;
确定映射到所述第一映射平面后的所述第三顶点与所述第四顶点之间的纵向距离;
根据所述原始观察距离、预设水平视场角参数和所述水平距离确定第一观察距离,并根据所述原始观察距离、预设纵向视场角参数和所述纵向距离确定第二观察距离;
将所述第一观察距离和所述第二观察距离中的最大值作为优化观察距离。
在一种可能的实现方式中,所述装置,还包括:生成模块;
所述生成模块被配置为:
建立所述原始坐标系,并获取所述三维模型的轮廓边界中的边界点在所述原始坐标系内的边界原始坐标,以得到边界坐标集;其中,所述边界坐标集,包括:每个边界点对应的边界横坐标、边界纵坐标以及边界竖坐标;
根据边界横坐标中的最大边界横坐标值和最小边界横坐标值确定边界横坐标区间,根据边界纵坐标中的最大边界纵坐标值和最小边界纵坐标值确定边界纵坐标区间,并根据边界竖坐标中的最大边界竖坐标值和最小边界竖坐标值确定边界竖坐标区间;
在所述原始坐标系内建立点集,以使所述点集中每个点的横坐标位于所述边界横坐标区间内,且每个点的纵坐标位于所述边界纵坐标区间内,且每个点的竖坐标位于所述边界竖坐标区间内;
根据所述点集生成所述包围盒。
在一种可能的实现方式中,所述显示调整模块进一步被配置为:
过所述第五顶点作与所述第二观察点与所述优化观察基点之间连线相互垂直的平面,以得到第二映射平面;
将所述三维模型中的每个点向所述第二映射平面中投影,以得到调整显示视角后的三维模型的平面投影。
为了描述的方便,描述以上装置时以功能分为各种模块分别描述。当然,在实施本申请时可以把各模块的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。
上述实施例的装置用于实现前述任一实施例中相应的三维模型显示视角调整方法,并且具有相应的方法实施例的有益效果,在此不再赘述。
图9示出了本申请实施例所提供的一种电子设备的示例性结构示意图。
基于同一发明构思,与上述任意实施例方法相对应的,本申请还提供了一种电子设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述程序时实现上任意一实施例所述的三维模型显示视角调整方法。图9示出了本实施例所提供的一种更为具体的电子设备硬件结构示意图,该设备可以包括:处理器910、存储器920、输入/输出接口930、通信接口940和总线950。其中处理器910、存储器920、输入/输出接口930和通信接口940通过总线950实现彼此之间在设备内部的通信连接。
处理器910可以采用通用的CPU(Central Processing Unit,中央处理器)、微处理器、应用专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit,ASIC)、或者一个或多个集成电路等方式实现,用于执行相关程序,以实现本说明书实施例所提供的技术方案。
存储器920可以采用ROM(Read Only Memory,只读存储器)、RAM(Random AccessMemory,随机存取存储器)、静态存储设备,动态存储设备等形式实现。存储器920可以存储操作系统和其他应用程序,在通过软件或者固件来实现本说明书实施例所提供的技术方案时,相关的程序代码保存在存储器920中,并由处理器910来调用执行。
输入/输出接口930用于连接输入/输出模块,以实现信息输入及输出。输入/输出模块可以作为组件配置在设备中(图中未示出),也可以外接于设备以提供相应功能。其中输入设备可以包括键盘、鼠标、触摸屏、麦克风、各类传感器等,输出设备可以包括显示器、扬声器、振动器、指示灯等。
通信接口940用于连接通信模块(图中未示出),以实现本设备与其他设备的通信交互。其中通信模块可以通过有线方式(例如USB、网线等)实现通信,也可以通过无线方式(例如移动网络、WIFI、蓝牙等)实现通信。
总线950包括一通路,在设备的各个组件(例如处理器910、存储器920、输入/输出接口930和通信接口940)之间传输信息。
需要说明的是,尽管上述设备仅示出了处理器910、存储器920、输入/输出接口930、通信接口940以及总线950,但是在具体实施过程中,该设备还可以包括实现正常运行所必需的其他组件。此外,本领域的技术人员可以理解的是,上述设备中也可以仅包含实现本说明书实施例方案所必需的组件,而不必包含图中所示的全部组件。
上述实施例的电子设备用于实现前述任一实施例中相应的三维模型显示视角调整方法,并且具有相应的方法实施例的有益效果,在此不再赘述。
基于同一发明构思,与上述任意实施例方法相对应的,本申请还提供了一种非暂态计算机可读存储介质,所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令,所述计算机指令用于使所述计算机执行如上任一实施例所述的三维模型显示视角调整方法。
本实施例的计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括,但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带,磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质,可用于存储可以被计算设备访问的信息。
上述实施例的存储介质存储的计算机指令用于使所述计算机执行如上任一实施例所述的三维模型显示视角调整方法,并且具有相应的方法实施例的有益效果,在此不再赘述。
基于同一发明构思,与上述任意实施例所述的三维模型显示视角调整方法相对应的,本公开还提供了一种计算机程序产品,其包括计算机程序指令。在一些实施例中,所述计算机程序指令可以由计算机的一个或多个处理器执行以使得所述计算机和/或所述处理器执行所述的三维模型显示视角调整方法。对应于所述的三维模型显示视角调整方法各实施例中各步骤对应的执行主体,执行相应步骤的处理器可以是属于相应执行主体的。
上述实施例的计算机程序产品用于使所述计算机和/或所述处理器执行如上任一实施例所述的三维模型显示视角调整方法,并且具有相应的方法实施例的有益效果,在此不再赘述。
所属领域的普通技术人员应当理解:以上任何实施例的讨论仅为示例性的,并非旨在暗示本申请的范围(包括权利要求)被限于这些例子;在本申请的思路下,以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合,步骤可以以任意顺序实现,并存在如上所述的本申请实施例的不同方面的许多其它变化,为了简明它们没有在细节中提供。
另外,为简化说明和讨论,并且为了不会使本申请实施例难以理解,在所提供的附图中可以示出或可以不示出与集成电路(IC)芯片和其它部件的公知的电源/接地连接。此外,可以以框图的形式示出装置,以便避免使本申请实施例难以理解,并且这也考虑了以下事实,即关于这些框图装置的实施方式的细节是高度取决于将要实施本申请实施例的平台的(即,这些细节应当完全处于本领域技术人员的理解范围内)。在阐述了具体细节(例如,电路)以描述本申请的示例性实施例的情况下,对本领域技术人员来说显而易见的是,可以在没有这些具体细节的情况下或者这些具体细节有变化的情况下实施本申请实施例。因此,这些描述应被认为是说明性的而不是限制性的。
尽管已经结合了本申请的具体实施例对本申请进行了描述,但是根据前面的描述,这些实施例的很多替换、修改和变型对本领域普通技术人员来说将是显而易见的。例如,其它存储器架构(例如,动态RAM(DRAM))可以使用所讨论的实施例。
本申请实施例旨在涵盖落入所附权利要求的宽泛范围之内的所有这样的替换、修改和变型。因此,凡在本申请实施例的精神和原则之内,所做的任何省略、修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种三维模型显示视角调整方法,其特征在于,包括:
获取预先确定的三维模型的位置标记点以及第一观察点,其中,所述位置标记点包括根据所述三维模型在预先构建的原始坐标系中所生成的包围盒的几何顶点和几何中心点,所述第一观察点是用于对所述三维模型进行观察的点;
在所述原始坐标系中确定与所述几何顶点对应的顶点原始坐标、与所述几何中心点对应的中心点原始坐标以及与所述第一观察点对应的第一观察点原始坐标;
根据预设的投影算法对所述顶点原始坐标进行投影转换,以得到与所述几何顶点对应的顶点投影坐标;
根据所述顶点投影坐标的坐标数值对所述几何顶点进行筛选,以得到特征顶点,并确定所述特征顶点的特征顶点投影坐标以及特征顶点原始坐标;
根据所述特征顶点投影坐标确定优化观察基点并得到优化观察基点坐标,并根据所述特征顶点原始坐标、所述中心点原始坐标和所述第一观察点原始坐标确定观察距离;
根据所述观察距离和所述优化观察基点坐标确定第二观察点,并根据所述第二观察点调整所述三维模型的显示视角。
2.根据权利要求1所述的三维模型显示视角调整方法,其特征在于,所述方法,还包括:
获取在所述第一观察点处预先设置的原始观察视角的水平观测轴和纵向观测轴;
所述根据预设的投影算法对所述顶点原始坐标进行投影转换,以得到与所述几何顶点对应的顶点投影坐标,包括:
以所述几何中心点作为投影原点,以所述几何中心点到所述第一观察点之间的连线作为投影竖坐标轴,以所述水平观测轴作为投影横坐标轴,以所述纵向观测轴作为投影纵坐标轴,并根据所述投影原点、所述投影竖坐标轴、所述投影横坐标轴以及所述投影纵坐标轴建立投影坐标系;
将所述几何顶点投影到所述投影坐标系中,以根据所述几何顶点的所述顶点原始坐标得到与所述几何顶点对应的顶点投影坐标。
3.根据权利要求2所述的三维模型显示视角调整方法,其特征在于,所述投影坐标系,包括:两两相互垂直的第一轴、第二轴以及第三轴;
所述根据所述顶点投影坐标的坐标数值对所述几何顶点进行筛选,以得到特征顶点,并确定所述特征顶点的特征顶点投影坐标以及特征顶点原始坐标,包括:
分别获取每个所述顶点投影坐标的投影横坐标、投影纵坐标和投影竖坐标;其中,所述投影横坐标为所述顶点投影坐标相对所述第一轴的坐标,所述投影纵坐标为所述顶点投影坐标相对所述第二轴的坐标,所述投影竖坐标为所述顶点投影坐标相对所述第三轴的坐标;
将坐标值最小的投影横坐标对应的点作为第一顶点,将坐标值最大的投影横坐标对应的点作为第二顶点,并确定所述第一顶点的第一顶点投影坐标以及所述第二顶点的第二顶点投影坐标;
将坐标值最小的投影纵坐标对应的点作为第三顶点,将坐标值最大的投影纵坐标对应的点作为第四顶点,并确定所述第三顶点的第三顶点投影坐标以及所述第四顶点的第四顶点投影坐标;
将坐标值最大的投影竖坐标对应的点作为第五顶点,并确定所述第五顶点的第五顶点投影坐标;
获取所述第一顶点、所述第二顶点、所述第三顶点、所述第四顶点和所述第五顶点在所述原始坐标系中对应的第一顶点原始坐标、第二顶点原始坐标、第三顶点原始坐标、第四顶点原始坐标和第五顶点原始坐标。
4.根据权利要求3所述的三维模型显示视角调整方法,其特征在于,所述根据所述特征顶点投影坐标和所述特征顶点原始坐标确定优化观察基点并得到优化观察基点坐标,包括:
根据所述特征顶点投影坐标,确定所述第一顶点和所述第二顶点之间连线的第一中点对应的第一中点投影横坐标;
根据所述特征顶点投影坐标,确定所述第三顶点和所述第四顶点之间连线的第二中点对应的第二中点投影纵坐标;
根据所述第一中点投影横坐标、所述第二中点投影纵坐标和所述第五顶点对应的第五顶点投影竖坐标标记优化观察基点以确定所述优化观察基点坐标,并确定所述优化观察基点在所述原始坐标系中的优化观察基点原始坐标。
5.根据权利要求3所述的三维模型显示视角调整方法,其特征在于,所述根据所述特征顶点原始坐标、所述中心点原始坐标和所述第一观察点原始坐标确定观察距离,包括:
过所述第五顶点作一个与所述第一观察点和所述几何中心点之间的连线相互垂直的平面,以得到第一映射平面;
根据所述第一观察点原始坐标确定所述第一观察点与所述第一映射平面之间的原始观察距离;
将所述第一顶点、所述第二顶点、所述第三顶点以及所述第四顶点映射到所述第一映射平面上;
确定映射到所述第一映射平面后的所述第一顶点与所述第二顶点之间的水平距离;
确定映射到所述第一映射平面后的所述第三顶点与所述第四顶点之间的纵向距离;
根据所述原始观察距离、预设水平视场角参数和所述水平距离确定第一观察距离,并根据所述原始观察距离、预设纵向视场角参数和所述纵向距离确定第二观察距离;
将所述第一观察距离和所述第二观察距离中的最大值作为优化观察距离。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的三维模型显示视角调整方法,其特征在于,在所述获取预先确定的三维模型的位置标记点以及第一观察点之前,还包括:
建立所述原始坐标系,并获取所述三维模型的轮廓边界中的边界点在所述原始坐标系内的边界原始坐标,以得到边界坐标集;其中,所述边界坐标集,包括:每个边界点对应的边界横坐标、边界纵坐标以及边界竖坐标;
根据边界横坐标中的最大边界横坐标值和最小边界横坐标值确定边界横坐标区间,根据边界纵坐标中的最大边界纵坐标值和最小边界纵坐标值确定边界纵坐标区间,并根据边界竖坐标中的最大边界竖坐标值和最小边界竖坐标值确定边界竖坐标区间;
在所述原始坐标系内建立点集,以使所述点集中每个点的横坐标位于所述边界横坐标区间内,且每个点的纵坐标位于所述边界纵坐标区间内,且每个点的竖坐标位于所述边界竖坐标区间内;
根据所述点集生成所述包围盒。
7.根据权利要求3所述的三维模型显示视角调整方法,其特征在于,在所述根据所述观察距离和所述优化观察基点坐标确定第二观察点,并根据所述第二观察点调整所述三维模型的显示视角之后,还包括:
过所述第五顶点作与所述第二观察点与所述优化观察基点之间连线相互垂直的平面,以得到第二映射平面;
将所述三维模型中的每个点向所述第二映射平面中投影,以得到调整显示视角后的三维模型的平面投影。
8.一种三维模型显示视角调整装置,其特征在于,包括:
获取模块,被配置为获取预先确定的三维模型的位置标记点以及第一观察点,其中,所述位置标记点包括根据所述三维模型在预先构建的原始坐标系中所生成的包围盒的几何顶点和几何中心点,所述第一观察点是用于对所述三维模型进行观察的点;
第一确定模块,被配置为在所述原始坐标系中确定与所述几何顶点对应的顶点原始坐标、与所述几何中心点对应的中心点原始坐标以及与所述第一观察点对应的第一观察点原始坐标;
投影转换模块,被配置为根据预设的投影算法对所述顶点原始坐标进行投影转换,以得到与所述几何顶点对应的顶点投影坐标;
第二确定模块,被配置为根据所述顶点投影坐标的坐标数值对所述几何顶点进行筛选,以得到特征顶点,并确定所述特征顶点的特征顶点投影坐标以及特征顶点原始坐标;
第三确定模块,被配置为根据所述特征顶点投影坐标确定优化观察基点并得到优化观察基点坐标,并根据所述特征顶点原始坐标、所述中心点原始坐标和所述第一观察点原始坐标确定观察距离;
显示调整模块,被配置为根据所述观察距离和所述优化观察基点坐标确定第二观察点,并根据所述第二观察点调整所述三维模型的显示视角。
9.一种电子设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1至7任意一项所述的三维模型显示视角调整方法。
10.一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储计算机指令,其特征在于,所述计算机指令用于使所述计算机实现如权利要求1至7任意一项所述的三维模型显示视角调整方法。
Priority Applications (1)
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CN202311083429.7A CN117237500A (zh) | 2023-08-25 | 2023-08-25 | 三维模型显示视角调整方法、装置、电子设备及存储介质 |
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