CN117788689A - 一种基于三维建模的可交互式虚拟云展厅构建方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种基于三维建模的可交互式虚拟云展厅构建方法及系统,涉及互联网虚拟现实技术领域;包括:导入预先收集的展厅信息,通过3ds Max建模工具构建多个展厅的三维场景,得到多个展厅的物体模型,通过V‑Ray渲染器对多个物体模型进行渲染,得到多个展厅的全景图;通过krpano工具将多个展厅的全景图构建成虚拟展厅,并在虚拟展厅中设置自动导览功能;调用krpano工具的实例化对象,将实例化对象设置为参数,通过设置的参数实例化Threejs渲染器引擎,通过Threejs渲染器引擎构建可交互式虚拟云展厅;通过WebXR设备的API接口访问可交互式虚拟云展厅,完成与可交互式虚拟云展厅交互。通过虚拟化三维建模可随时调整展厅的风格,避免重建基础架构,并可多终端在线访问。
Description
技术领域
本发明主要涉及互联网虚拟现实技术领域,具体涉及一种基于三维建模的可交互式虚拟云展厅构建方法及系统。
背景技术
现有线上展厅大多是基于实景拍照,通过全景图复刻线上展厅系统,需要先进行线下展厅实体建造,存在成本高、周期长和浪费资源等问题。同时,对于客户定制化的三维场景需求,需要对原场景进行迭代更新,无法通过修改图片来实现很好的效果,在扩展性和复用性方面受到了极大挑战。现有线上展厅场景切换的方式大多是点位式跳转,画面的过渡效果不佳,用户体验的流畅度存在不足。因此,亟需一种可交互虚拟云展厅。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足,提供一种基于三维建模的可交互式虚拟云展厅构建方法及系统,实现云展厅的定制化建模、虚拟场景渐进漫游、图文音视频热点交互和三维物体场景渲染交互的虚拟场景体验。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下:
一种基于三维建模的可交互式虚拟云展厅构建方法,包括如下步骤:
导入预先收集的展厅信息,通过3ds Max建模工具构建多个展厅的三维场景,得到多个展厅对应的物体模型,其中,3ds Max建模工具包括V-Ray渲染器,通过V-Ray渲染器对多个所述物体模型进行渲染,得到多个展厅对应的全景图;
通过krpano工具将多个展厅对应的全景图构建成虚拟展厅,并在虚拟展厅中设置自动导览功能;
调用krpano工具的实例化对象,将所述实例化对象设置为参数,通过设置的参数实例化Threejs渲染器引擎,通过Threejs渲染器引擎构建可交互式虚拟云展厅;通过WebXR设备的API接口访问可交互式虚拟云展厅,完成与所述可交互式虚拟云展厅交互。
3ds Max建模工具是专业三维建模、渲染和动画制作工具。
V-Ray渲染器是一款高质量渲染器,例如,可以通过材质编辑器来调整物体的表面属性,如颜色、纹理、反射和透明度等,让物体更加具有质感和立体感。
krpano工具为是一款全景漫游制作工具,是一门将VR全景图制作成虚拟的技术。
Threejs渲染器引擎是一款基于WebGL的JavaScript 3D渲染引擎,提供了一系列的API,可以用于创建各种复杂的3D场景和交互效果,用于创建各种三维可视化的项目,包括分子模型、地图和可视化数据等。
WebXR设备可以起到把数字虚拟空间和物理现实空间关联到一起的作用,可以通过WebXR在Web上使用混合现实功能,可以在支持WebXR的兼容浏览器中查看虚拟现实(VR)和增强现实(AR)内容,而无需额外安装任何软件或插件。WebXR设备API用于在Web上访问虚拟现实(VR)和增强现实(AR)设备,包括传感器和头戴式显示器。
本发明中,管理员可以通过云展厅管理平台上传项目压缩包,配置项目发布链接,场景热点位置信息和热点素材管理等功能进行日常运维,用户可以多终端在线访问,例如通过手机端或者web端等。
本发明的有益效果是:本发明采用线上云展厅的形式供用户参观或学习对应的主题知识,无需建筑和人工等成本,一次建模后可以多终端在线访问,有效降低了传统展厅成本,而且通过三维虚拟建模,可以轻松满足定制化需求,后续活动也可根据新的需求随时对展厅的风格进行调整,对场景进行替换以及相关展示交互素材变更即可,无需重建基础架构。
进一步地,所述通过3ds Max建模工具构建多个展厅的三维场景,得到多个展厅对应的物体模型,具体为:
通过3ds Max建模工具构建多个展厅的三维场景的尺寸,构建多个展厅中对应物体模型的基本结构,对多个所述基本结构进行优化,得到多个展厅对应的物体模型。
采用上述进一步方案的有益效果是:构建出完成的3D模型,对细节精修调整,使构建的模型构符合现实生活的建筑,更有真实感。
进一步地,所述通过V-Ray渲染器对多个所述物体模型进行渲染,得到多个展厅对应的全景图,具体为:
通过V-Ray渲染器分别对多个所述物体模型进行表面特性的设置,通过多个表面特性分别对多个所述物体模型进行渲染,得到多个展厅对应的全景图。
采用上述进一步方案的有益效果是:对构建的3D模型为白模,通过渲染器对模型进行渲染,得到想要的视觉效果,并将主题素材呈现出来,给访问的用户学习或观看。
进一步地,所述得到多个展厅对应的全景图,还具体为:
通过V-Ray渲染器对多个所述物体模型对应的多个展厅进行灯光参数设置,将HDRI高动态范围图像设置为环境光源,并通过调整所述HDRI高动态范围图像的属性,模拟出真实世界的光照情况;
根据多个预设角度在多个展厅中设置多个对应的投影相机,并通过调整所述投影相机的不同类型参数,得到多个展厅对应的全景图。
HDRI高动态范围图像在计算机图形学与电影摄影术中,是用来实现比普通数位图像技术更大曝光动态范围(即更大的明暗差别)的一组技术。高动态范围成像的目的就是要正确地表示真实世界中从太阳光直射到最暗的阴影这样大的范围亮度。
采用上述进一步方案的有益效果是:通过设置环境光源更逼真的构建真实世界的光照效果,让人视觉观感更佳,设置投影相机便于根据用户的视角调整所呈现的画面,给用户带来更好的直观感受。
进一步地,所述krpano工具包括panocamadder插件和depthmap navigation插件,所述panocamadder插件包括MakeExportReady组件,所述通过krpano工具将多个展厅对应的全景图构建成虚拟展厅,并在虚拟展厅中设置自动导览功能,具体为:
通过panocamadder插件导入多个展厅对应的全景图,并对多个展厅对应的全景图设置对应的名称,得到多个展厅对应的名称,并设置多个所述投影相机的高度,并分别对多个全景图中每个像素点坐标到对应投影相机的距离进行计算,得到多个深度值,通过MakeExportReady组件导出多个所述深度值对应的3D深度图的STL文件;通过depthmapnavigation插件对多个所述STL文件进行参数配置,得到参数配置信息;根据所述参数配置信息制定路径规划规则,根据所述路径规划规则将多个展厅对应的全景图构建成虚拟展厅,并在虚拟展厅中设置自动导览功能。
panocamadder插件作为步进式全景漫游,可以一键切换相机和材质,在建模的过程中非常方便,可以进行一键烘培制作。
depthmap navigation插件获取图像中场景里的每个点到相机的距离信息,即深度图,并对深度图进行参数配置。
MakeExportReady组件用于导出,通常用于将函数或变量从一个文件或模块中导出,以便其他文件或模块可以使用。
采用上述进一步方案的有益效果是:基于深度图搭建渐进式展厅,并制定行走路径规划规则,使得用户可以沿着场景中可行走的区域自由移动,极大地增强了用户在虚拟场景中的沉浸感。
进一步地,所述根据所述参数配置信息制定路径规划规则,具体为:
当用户通过鼠标和键盘控制展厅移动时,获取当前位置的像素点坐标,并根据移动方向获取相邻位置的像素点坐标,比较当前位置的像素点坐标与相邻位置的像素点坐标的深度值,如果相邻位置的像素点坐标的深度值小于当前位置的像素点坐标的深度值,则存在碰撞,并根据所述参数配置信息进行后退或反弹,反之,继续前进。
采用上述进一步方案的有益效果是:通过制定路径规划规则进行碰撞检测,防止用户穿过实际上存在的物体,发出碰撞后对应的动作,为用户更改路线。
进一步地,所述Threejs渲染器引擎包括WebGLRenderer构建器,所述调用krpano工具的实例化对象,将所述实例化对象设置为参数,通过设置的参数实例化Threejs渲染器引擎,具体为:
调用krpano工具中创建的WebGL context对象和canvas对象,将所述WebGLcontext对象和所述canvas对象设置为不同的实例化参数,根据不同的实例化参数实例化WebGLRenderer构建器,完成实例化Threejs渲染器引擎。
WebGLRenderer构建器用于把相机视椎体中的三维场景渲染成一个二维图片显示在画布上。
WebGL context对象即上下文环境,是WebGL的主要接口类型,代表着绘图上下文,用于配置绘图参数、绘制图形和操作3D场景。
canvas对象即画布,用于绘制图形和图像、制作动画、创建数据可视化、实现游戏效果、实现图像处理和滤镜效果、实现交互性操作、实现图形编辑器以及实现图像的截屏和保存等。
采用上述进一步方案的有益效果是:通过实例化构建器以便于构建与虚拟展厅一致的展厅模型。
进一步地,所述Threejs渲染器引擎包括GLTFLoader插件,所述通过Threejs渲染器引擎构建可交互式虚拟云展厅,具体为:
通过Threejs渲染器引擎的API构建虚拟展厅的三维场景,并通过WebGLRenderer构建器对所述虚拟展厅的三维场景进行渲染,通过GLTFLoader插件导入多个展厅对应的物体模型,并创建hotspot交互热点,根据所述自动导览功能设置所述hotspot交互热点的相关属性,得到可交互式虚拟云展厅。
GLTFLoader插件用于导入外部模型。
hotspot交互热点即特定区域画一个交互区域,可以是文字或图片等,播放中点击这一区域就可以跳转到特定的网页或视频位置,或播放预设的音频等。
采用上述进一步方案的有益效果是:通过渲染出与初始建模一致的效果,完成素材的渲染,得到符合素材要求的展厅,并通过交互热点与用户进行交互,通过设置的交互素材与用户进行互动,增强了用户体验感。
进一步地,所述通过WebXR设备的API接口访问可交互式虚拟云展厅,完成与所述可交互式虚拟云展厅交互,具体为:
通过WebXR设备的API接口访问可交互式虚拟云展厅,并通过WebXR设备的内置命令和Threejs渲染器引擎中的多个插件实现可交互式虚拟云展厅。
采用上述进一步方案的有益效果是:实现了虚拟场景与现实设备的交互。
本发明解决上述技术问题的另一技术方案如下:
一种基于三维建模的可交互式虚拟云展厅构建系统,包括:展厅建模模块、构建虚拟展厅模块和渲染虚拟展厅模块;
所述展厅建模模块,用于导入预先收集的展厅信息,通过3ds Max建模工具构建多个展厅的三维场景,得到多个展厅对应的物体模型,其中,3ds Max建模工具包括V-Ray渲染器,通过V-Ray渲染器对多个所述物体模型进行渲染,得到多个展厅对应的全景图;
所述构建虚拟展厅模块,用于通过krpano工具将多个展厅对应的全景图构建成虚拟展厅,并在虚拟展厅中设置自动导览功能;
所述渲染虚拟展厅模块,用于调用krpano工具的实例化对象,将所述实例化对象设置为参数,通过设置的参数实例化Threejs渲染器引擎,通过Threejs渲染器引擎构建可交互式虚拟云展厅;通过WebXR设备的API接口访问可交互式虚拟云展厅,完成与所述可交互式虚拟云展厅交互。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种基于三维建模的可交互式虚拟云展厅构建方法的流程图;
图2为本发明实施例提供的一种基于三维建模的可交互式虚拟云展厅构建系统的模块框图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述,所举实例只用于解释本发明,并非用于限定本发明的范围。
实施例1:
如图1所示,一种基于三维建模的可交互式虚拟云展厅构建方法,包括如下步骤:
导入预先收集的展厅信息,通过3ds Max建模工具构建多个展厅的三维场景,得到多个展厅对应的物体模型,其中,3ds Max建模工具包括V-Ray渲染器,通过V-Ray渲染器对多个所述物体模型进行渲染,得到多个展厅对应的全景图;
通过krpano工具将多个展厅对应的全景图构建成虚拟展厅,并在虚拟展厅中设置自动导览功能;
调用krpano工具的实例化对象,将所述实例化对象设置为参数,通过设置的参数实例化Threejs渲染器引擎,通过Threejs渲染器引擎构建可交互式虚拟云展厅;通过WebXR设备的API接口访问可交互式虚拟云展厅,完成与所述可交互式虚拟云展厅交互。
具体地,管理员可以通过对应的云展厅管理平台,发布访问链接或对交互功能进行日常运维等。
应理解地,当需要对展厅进行修改时,判断是否初始化需求,若是则获取新的展厅信息及方案说明,通过3ds Max建模工具构建多个展厅的三维场景,得到多个新展厅对应的物体模型;若否,则根据新的展厅信息调整对应展厅的场景,通过3ds Max建模工具调整多个展厅的三维场景,得到多个新展厅对应的物体模型。
本发明实施例中,本发明采用线上云展厅的形式供用户参观或学习对应的主题知识,无需建筑和人工等成本,一次建模后可以多终端在线访问,有效降低了传统展厅成本,而且通过三维虚拟建模,可以轻松满足定制化需求,后续活动也可根据新的需求随时对展厅的风格进行调整,对场景进行替换以及相关展示交互素材变更即可,无需重建基础架构。
优选地,所述通过3ds Max建模工具构建多个展厅的三维场景,得到多个展厅对应的物体模型,具体为:
通过3ds Max建模工具构建多个展厅的三维场景的尺寸,构建多个展厅中对应物体模型的基本结构,对多个所述基本结构进行优化,得到多个展厅对应的物体模型。
具体地,首选确定场景的尺寸和摆放物体模型的位置来设计三维场景,通过3dsMax建模工具创建场景中的基本几何体,来构建场景的基本结构,如方块或圆柱体等;根据实际需求通过多边形建模和辅助线建模等细节建模方式,逐步添加场景中的各种物体,比如建筑、展品等;或根据实际需求通过多边形建模和辅助线建模细化基本结构,得到更精细的物体模型。
本发明实施例中,构建出完成的3D模型,对细节精修调整,使构建的模型构符合现实生活的建筑,更有真实感。
优选地,所述通过V-Ray渲染器对多个所述物体模型进行渲染,得到多个展厅对应的全景图,具体为:
通过V-Ray渲染器分别对多个所述物体模型进行表面特性的设置,通过多个表面特性分别对多个所述物体模型进行渲染,得到多个展厅对应的全景图。
具体地,通过V-Ray渲染器中的材质编辑器,根据物体的表面特性,如颜色、光泽度、透明度等,选择相应的材质类型进行编辑,比如标准材质、反射材质等;通过纹理映射和贴图来增加物体表面的细节和真实感,比如使用位图纹理、法线贴图等,为场景中的物体设置合适的材质和纹理。
本发明实施例中,对构建的3D模型为白模,通过渲染器对模型进行渲染,得到想要的视觉效果,并将主题素材呈现出来,给访问的用户学习或观看。
优选地,所述得到多个展厅对应的全景图,还具体为:
通过V-Ray渲染器对多个所述物体模型对应的多个展厅进行灯光参数设置,将HDRI高动态范围图像设置为环境光源,并通过调整所述HDRI高动态范围图像的属性,模拟出真实世界的光照情况;
根据多个预设角度在多个展厅中设置多个对应的投影相机,并通过调整所述投影相机的不同类型参数,得到多个展厅对应的全景图。
具体地,在3ds Max建模工具中设置灯光,通过调整灯光的类型、颜色、强度、位置和影响范围等属性,以获得所需的光照效果;同时使用HDRI高动态范围图像作为环境光源,模拟真实世界的光照情况。调整投影相机的位置、角度、焦距和景深等参数,选择合适的投影方式,获得想要的视角和画面效果;同时创建多个相机,并在不同的时间点设置不同的相机视角,用于制作复杂的镜头切换或相机运动效果。
应理解地,投影相机可以为透视投影或正交投影,投影方式可以为透视投影或正交投影。
本发明实施例中,通过设置环境光源更逼真的构建真实世界的光照效果,让人视觉观感更佳,设置投影相机便于根据用户的视角调整所呈现的画面,给用户带来更好的直观感受。
优选地,所述krpano工具包括panocamadder插件和depthmap navigation插件,所述panocamadder插件包括MakeExportReady组件,所述通过krpano工具将多个展厅对应的全景图构建成虚拟展厅,并在虚拟展厅中设置自动导览功能,具体为:
通过panocamadder插件导入多个展厅对应的全景图,并对多个展厅对应的全景图设置对应的名称,得到多个展厅对应的名称,并设置多个所述投影相机的高度,并分别对多个全景图中每个像素点坐标到对应投影相机的距离进行计算,得到多个深度值,通过MakeExportReady组件导出多个所述深度值对应的3D深度图的STL文件;通过depthmapnavigation插件对多个所述STL文件进行参数配置,得到参数配置信息;根据所述参数配置信息制定路径规划规则,根据所述路径规划规则将多个展厅对应的全景图构建成虚拟展厅,并在虚拟展厅中设置自动导览功能。
具体地,使用panocamadder插件添加(即导入)多个展厅对应的全景图像,并设置对应全景图的名称和相机高度,用于创建全景相机、全景材质和作为背景的去饱和全景视界;分别选择每个全景图中的模型,通过MakeExportReady导出包含了场景中每个像素点距离投影相机的深度信息的3D深度图的STL文件;通过depthmap_navigation插件引入的深度图的STL文件,并配置运动的速度、摩擦力、碰撞检测和对应的避让处理等;根据深度图的配置信息(即参数配置信息)和用户操作来计算出相机或用户可以移动的合法路径,并设置投影相机的移动轨迹、视角变化、停留时间等,来制定路径规划规则。
本发明实施例中,基于深度图搭建渐进式展厅,并制定行走路径规划规则,使得用户可以沿着场景中可行走的区域自由移动,极大地增强了用户在虚拟场景中的沉浸感。
优选地,所述根据所述参数配置信息制定路径规划规则,具体为:
当用户通过鼠标和键盘控制展厅移动时,获取当前位置的像素点坐标,并根据移动方向获取相邻位置的像素点坐标,比较当前位置的像素点坐标与相邻位置的像素点坐标的深度值,如果相邻位置的像素点坐标的深度值小于当前位置的像素点坐标的深度值,则存在碰撞,并根据所述参数配置信息进行后退或反弹,反之,继续前进。
具体地,存在碰撞,即用户将移动到一个实际物体内部或穿过实际物体;如果发生碰撞,根据碰撞情况和参数配置信息做出反应,如停止在原位置,根据摩擦力和高度进行后退或反弹操作;根据用户的位置和视角实时加载和渲染相应的深度信息和场景信息,以呈现出逼真的深度感知效果和位置视角移动效果。
本发明实施例中,通过制定路径规划规则进行碰撞检测,防止用户穿过实际上存在的物体,发出碰撞后对应的动作,为用户更改路线。
优选地,所述Threejs渲染器引擎包括WebGLRenderer构建器,所述调用krpano工具的实例化对象,将所述实例化对象设置为参数,通过设置的参数实例化Threejs渲染器引擎,具体为:
调用krpano工具中创建的WebGL context对象和canvas对象,将所述WebGLcontext对象和所述canvas对象设置为不同的实例化参数,根据不同的实例化参数实例化WebGLRenderer构建器,完成实例化Threejs渲染器引擎。
本发明实施例中,通过实例化构建器以便于构建与虚拟展厅一致的展厅模型。
优选地,调用krpano工具中创建的WebGL context对象和canvas对象,根据所述WebGL context对象和所述canvas设置为不同的实例化参数,根据不同的实例化参数实例化threeplugin插件、registerplugin插件、unloadplugin插件和onresize插件。
本发明实施例中,多个插件用于实现可交互式虚拟云展厅。
优选地,所述Threejs渲染器引擎包括GLTFLoader插件,所述通过Threejs渲染器引擎构建可交互式虚拟云展厅,具体为:
通过Threejs渲染器引擎的API构建虚拟展厅的三维场景,并通过WebGLRenderer构建器对所述虚拟展厅的三维场景进行渲染,通过GLTFLoader插件导入多个展厅对应的物体模型,并创建hotspot交互热点,根据所述自动导览功能设置所述hotspot交互热点的相关属性,得到可交互式虚拟云展厅。
具体地,通过Threejs渲染器引擎构建虚拟展厅的三维场景包括添加透视相机(即投影相机)、半球光和光线投射等建模操作;设置所述hotspot交互热点的相关属性包括位置、大小、颜色等。使用npm工具安装Threejs渲染器引擎的依赖包及GLTFLoader插件。将多个展厅对应的物体模型对应的文件设置为glb格式文件,glb格式是一种用于在虚拟现实和增强现实应用中显示3D模型的文件格式。
应理解地,hotspot交互热点是用户可以交互的区域,给热点添加交互事件,例如移动、显示图文、播放音频或视频,可以实现点击模型上某个地方,这个模型做出相应的行为。管理员可以对场景中的热点位置信息,热点素材进行管理,例如更新或删除等。
本发明实施例中,通过渲染出与初始建模一致的效果,完成素材的渲染,得到符合素材要求的展厅,并通过交互热点与用户进行交互,通过设置的交互素材与用户进行互动,增强了用户体验感。
优选地,所述通过WebXR设备的API接口访问可交互式虚拟云展厅,完成与所述可交互式虚拟云展厅交互,具体为:
通过WebXR设备的API接口访问可交互式虚拟云展厅,并通过WebXR设备的内置命令和Threejs渲染器引擎中的多个插件实现可交互式虚拟云展厅。
具体地,使用WebXR设备的getHitTestResults接口以及多个插件和WebXR设备的内置命令实现虚拟现实设备,如VR手柄设备与人物模型、物体模型的交互。
本发明实施例中,实现了虚拟场景与现实设备的交互。
优选地,在所述可交互式虚拟云展厅访问界面设置有控制台,控制台中包括视图按钮、隐藏按钮、上一页按钮、下一页按钮、上移按钮、下移按钮、左移按钮、右移按钮、放大按钮和缩小按钮;
通过点击视图按钮显示出所有展厅的场景图,可点击场景图进行对应展厅的位置切换,点击对应展厅的场景图时,会显示对应展厅设置的名称;
点击上一页按钮后返回会返回到上一浏览的展区,点击下一页按钮后返回会进入到下一展区,在当前展区中分别点击上移按钮、下移按钮、左移按钮或右移按钮,会分别进行对应的移动,分别点击放大按钮或缩小按钮,会分别对展厅中的场景放大或缩小,也可以点击隐藏按钮隐藏控制台,在展厅中点击hotspot交互热点进行该hotspot交互热点的相关操作(例如进入下一页,返回上一页,或播放音频等),也可以通过按住鼠标左键拖动鼠标的方式控制镜头移动,通过上下滑动鼠标滚轮的方式控制展厅中的场景放大或缩小镜头。并且,每个展厅场景的地面上设置有点位箭头,通过点击点位箭头进入到下一个展厅场景,或切入对应的近景视角。
本发明在方面的有益效果分别为:
低成本:传统的展厅通常需要现实产地租赁购买,设计展厅装潢及相关工作人员聘请。本发明采用线上云展厅的方式,无需建筑人工等成本,一次建模后可以多终端在线访问,有效降低了展厅传统成本。
灵活性:通过三维虚拟建模,可以轻松满足定制化需求,允许根据活动主题、要素设计还原虚拟三维场景,大大提高了展厅的设计能力和发挥空间,不再局限现实场景。
可扩展性:由于采用虚拟化三维建模,后续活动可根据需求变更随时对展厅进行风格调整,场景替换以及相关展示交互素材变更,无需重建基础架构。
沉浸式观感:不同于点位跳转,可选择点位少,过渡效果生硬,基于深度图搭建的渐进式展厅和碰撞检测的应用,使得用户可以沿着场景中可行走的区域自由移动,而不会穿过实际上存在的物体,极大地增强了用户在虚拟场景中的沉浸感。
交互体验:在虚拟显示设备通信方面,采用与全景平台(即krpano工具构建的虚拟展厅)相同底层的技术进行交互行为的实例化,使模型的展示和交互的操作能够同时运行在web页面和vr设备上。
管理便捷:管理员可以随时调整项目发布地址和热点交互素材等场景。
如图2所示,本发明解决上述技术问题的另一技术方案如下:
一种基于三维建模的可交互式虚拟云展厅构建系统,包括:展厅建模模块、构建虚拟展厅模块和渲染虚拟展厅模块;
所述展厅建模模块,用于导入预先收集的展厅信息,通过3ds Max建模工具构建多个展厅的三维场景,得到多个展厅对应的物体模型,其中,3ds Max建模工具包括V-Ray渲染器,通过V-Ray渲染器对多个所述物体模型进行渲染,得到多个展厅对应的全景图;
所述构建虚拟展厅模块,用于通过krpano工具将多个展厅对应的全景图构建成虚拟展厅,并在虚拟展厅中设置自动导览功能;
所述渲染虚拟展厅模块,用于调用krpano工具的实例化对象,将所述实例化对象设置为参数,通过设置的参数实例化Threejs渲染器引擎,通过Threejs渲染器引擎构建可交互式虚拟云展厅;通过WebXR设备的API接口访问可交互式虚拟云展厅,完成与所述可交互式虚拟云展厅交互。
上述一种基于三维建模的可交互式虚拟云展厅构建系统,可以参见如上对一种基于三维建模的可交互式虚拟云展厅构建方法进行具体描述的实施内容及其有益效果,在此不再赘述。
需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
以上所述仅为本发明的较佳实施例,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、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种基于三维建模的可交互式虚拟云展厅构建方法,其特征在于,包括如下步骤:
导入预先收集的展厅信息,通过3ds Max建模工具构建多个展厅的三维场景,得到多个展厅对应的物体模型,其中,3ds Max建模工具包括V-Ray渲染器,通过V-Ray渲染器对多个所述物体模型进行渲染,得到多个展厅对应的全景图;
通过krpano工具将多个展厅对应的全景图构建成虚拟展厅,并在虚拟展厅中设置自动导览功能;
调用krpano工具的实例化对象,将所述实例化对象设置为参数,通过设置的参数实例化Threejs渲染器引擎,通过Threejs渲染器引擎构建可交互式虚拟云展厅;
通过WebXR设备的API接口访问可交互式虚拟云展厅,完成与所述可交互式虚拟云展厅交互。
2.根据权利要求1所述的可交互式虚拟云展厅构建方法,其特征在于,所述通过3dsMax建模工具构建多个展厅的三维场景,得到多个展厅对应的物体模型,具体为:
通过3ds Max建模工具构建多个展厅的三维场景的尺寸,构建多个展厅中对应物体模型的基本结构,对多个所述基本结构进行优化,得到多个展厅对应的物体模型。
3.根据权利要求1所述的可交互式虚拟云展厅构建方法,其特征在于,所述通过V-Ray渲染器对多个所述物体模型进行渲染,得到多个展厅对应的全景图,具体为:
通过V-Ray渲染器分别对多个所述物体模型进行表面特性的设置,通过多个表面特性分别对多个所述物体模型进行渲染,得到多个展厅对应的全景图。
4.根据权利要求1所述的可交互式虚拟云展厅构建方法,其特征在于,所述得到多个展厅对应的全景图,还具体为:
通过V-Ray渲染器对多个所述物体模型对应的多个展厅进行灯光参数设置,将HDRI高动态范围图像设置为环境光源,并通过调整所述HDRI高动态范围图像的属性,模拟出真实世界的光照情况;
根据多个预设角度在多个展厅中设置多个对应的投影相机,并通过调整所述投影相机的不同类型参数,得到多个展厅对应的全景图。
5.根据权利要求4所述的可交互式虚拟云展厅构建方法,其特征在于,所述krpano工具包括panocamadder插件和depthmap navigation插件,所述panocamadder插件包括MakeExportReady组件,所述通过krpano工具将多个展厅对应的全景图构建成虚拟展厅,并在虚拟展厅中设置自动导览功能,具体为:
通过panocamadder插件导入多个展厅对应的全景图,并对多个展厅对应的全景图设置对应的名称,得到多个展厅对应的名称,并设置多个所述投影相机的高度,并分别对多个全景图中每个像素点坐标到对应投影相机的距离进行计算,得到多个深度值,通过MakeExportReady组件导出多个所述深度值对应的3D深度图的STL文件;通过depthmapnavigation插件对多个所述STL文件进行参数配置,得到参数配置信息;根据所述参数配置信息制定路径规划规则,根据所述路径规划规则将多个展厅对应的全景图构建成虚拟展厅,并在虚拟展厅中设置自动导览功能。
6.根据权利要求5所述的可交互式虚拟云展厅构建方法,其特征在于,所述根据所述参数配置信息制定路径规划规则,具体为:
当用户通过鼠标和键盘控制展厅移动时,获取当前位置的像素点坐标,并根据移动方向获取相邻位置的像素点坐标,比较当前位置的像素点坐标与相邻位置的像素点坐标的深度值,如果相邻位置的像素点坐标的深度值小于当前位置的像素点坐标的深度值,则存在碰撞,并根据所述参数配置信息进行后退或反弹,反之,继续前进。
7.根据权利要求1所述的可交互式虚拟云展厅构建方法,其特征在于,所述Threejs渲染器引擎包括WebGLRenderer构建器,所述调用krpano工具的实例化对象,将所述实例化对象设置为参数,通过设置的参数实例化Threejs渲染器引擎,具体为:
调用krpano工具中创建的WebGL context对象和canvas对象,将所述WebGL context对象和所述canvas对象设置为不同的实例化参数,根据不同的实例化参数实例化WebGLRenderer构建器,完成实例化Threejs渲染器引擎。
8.根据权利要求7所述的可交互式虚拟云展厅构建方法,其特征在于,所述Threejs渲染器引擎包括GLTFLoader插件,所述通过Threejs渲染器引擎构建可交互式虚拟云展厅,具体为:
通过Threejs渲染器引擎的API构建虚拟展厅的三维场景,并通过WebGLRenderer构建器对所述虚拟展厅的三维场景进行渲染,通过GLTFLoader插件导入多个展厅对应的物体模型,并创建hotspot交互热点,根据所述自动导览功能设置所述hotspot交互热点的相关属性,得到可交互式虚拟云展厅。
9.根据权利要求1所述的可交互式虚拟云展厅构建方法,其特征在于,所述通过WebXR设备的API接口访问可交互式虚拟云展厅,完成与所述可交互式虚拟云展厅交互,具体为:
通过WebXR设备的API接口访问可交互式虚拟云展厅,并通过WebXR设备的内置命令和Threejs渲染器引擎中的多个插件实现可交互式虚拟云展厅。
10.一种基于三维建模的可交互式虚拟云展厅构建系统,其特征在于,包括:展厅建模模块、构建虚拟展厅模块和渲染虚拟展厅模块;
所述展厅建模模块,用于导入预先收集的展厅信息,通过3ds Max建模工具构建多个展厅的三维场景,得到多个展厅对应的物体模型,其中,3ds Max建模工具包括V-Ray渲染器,通过V-Ray渲染器对多个所述物体模型进行渲染,得到多个展厅对应的全景图;
所述构建虚拟展厅模块,用于通过krpano工具将多个展厅对应的全景图构建成虚拟展厅,并在虚拟展厅中设置自动导览功能;
所述渲染虚拟展厅模块,用于调用krpano工具的实例化对象,将所述实例化对象设置为参数,通过设置的参数实例化Threejs渲染器引擎,通过Threejs渲染器引擎构建可交互式虚拟云展厅;通过WebXR设备的API接口访问可交互式虚拟云展厅,完成与所述可交互式虚拟云展厅交互。
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