CN118196353A - 一种风景线虚拟设计系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及虚拟设计技术领域，公开了一种风景线虚拟设计系统，包括，数据采集模块，用于收集和获取与风景线设计相关的数据；智能分析模块，利用人工智能和机器学习技术，对采集到的数据进行智能分析和处理；三维建模模块，用于将采集到的数据进行三维建模；设计工具模块，用于帮助用户进行风景线的设计和规划；可视化显示模块，用于将设计结果以可视化的方式展示给用户，虚拟现实模块，将设计结果以虚拟现实形式呈现给用户。通过智能分析与可视化呈现实现直观的设计体验，并促进团队协作与沟通，设计师能更快获取准确的数据，提升设计质量与效率，可视化展示与虚拟现实技术增强了设计理解与评估。

Description

一种风景线虚拟设计系统

技术领域

本发明涉及虚拟设计技术领域，具体为一种风景线虚拟设计系统。

背景技术

风景线虚拟设计是指利用计算机技术和三维建模软件来创建和模拟虚拟的风景线环境，在风景线虚拟设计中，设计师使用计算机软件创建虚拟的三维环境，包括地形、建筑物、植被、水体等要素，他们可以通过修改地形形状、添加和移动建筑物、调整植被种植等方式来实现对风景线的设计和修改。

在当前的风景线设计中，存在着设计效率低下、设计结果难以直观呈现、团队协作不便等问题，传统的设计方法主要依赖于手工绘图和二维设计软件，缺乏对地理数据、地貌特征和景观要素的准确分析和处理能力，此外，设计师难以直观地预览和评估设计结果，导致设计方案的不确定性和误差增加，同时，在团队协作方面，合作设计和版本管理存在一定的困难，影响了团队的协同效率和作品质量。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种风景线虚拟设计系统，解决了的问题。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种风景线虚拟设计系统，包括，

数据采集模块，用于收集和获取与风景线设计相关的数据；

智能分析模块，利用人工智能和机器学习技术，对采集到的数据进行智能分析和处理；

三维建模模块，用于将采集到的数据进行三维建模；

设计工具模块，用于帮助用户进行风景线的设计和规划；

可视化显示模块，用于将设计结果以可视化的方式展示给用户；

虚拟现实模块，将设计结果以虚拟现实形式呈现给用户；

交互与分析模块，提供用户与系统进行交互的方式；

多用户协作模块，提供了多用户协作的功能，允许设计团队中的多名成员同时参与到设计过程中。

优选的，所述数据采集模块包括：

地理数据单元，用于负责采集和获取地理数据；

地形数据单元，用于采集地形数据；

地貌特征单元，用于负责采集和获取地貌特征数据；

景观要素单元，用于收集与景观设计相关的要素数据。

优选的，所述智能分析模块包括：

数据处理单元，用于负责对采集到的数据进行预处理和清洗；

特征提取单元，用于使用人工智能和机器学习技术，从输入数据中提取有用的地理特征和景观要素；

数据分析单元，用于使用统计和算法来对提取到的特征进行分析。

优选的，所述三维建模模块包括：

地形建模单元，用于将地形数据转化为三维模型，以表达地形的高度和形状；

植被建模单元，用于创建植被元素的三维模型；

建筑物建模单元，用于负责建立建筑物的三维模型。

优选的，所述设计工具模块包括：

地形修改单元，用于提供工具和功能，用于修改和编辑地形；

植被布局单元，用于布局和放置植被元素，并进行植被类型、密度以及位置的调整；

路径规划单元，用于负责规划路径和道路，使之适应风景线的设计需求；

材质编辑单元，用于允许用户编辑和调整地形、植被和建筑物的材质和纹理，以达到所需的外观效果。

优选的，所述可视化显示模块包括：

渲染引擎单元，用于使用图形渲染技术，将三维模型、材质贴图和光照效果呈现为高质量的图像或动画；

视角控制单元，用于允许用户自由调整和控制视角，以查看和评估设计结果；

动画漫游单元，用于通过动画漫游功能，呈现整个风景线设计的环境感受和流程展示。

优选的，所述虚拟现实模块包括：

虚拟现实显示单元，用于将设计结果以虚拟现实形式呈现给用户，通常通过头戴式显示器或其他VR设备实现；

交互控制单元，用于提供虚拟现实环境中的交互方式。

优选的，所述交互与分析模块包括：

用户界面单元，用于提供用户与系统进行交互的界面和工具；

输入设备单元，用于支持用户使用各种输入设备进行交互；

分析算法单元，用于通过算法对设计结果进行评估和优化分析，帮助用户做出更好的设计决策。

优选的，所述多用户协作模块包括：

实时协作工具单元，用于提供实时交流和协作的工具，如聊天、注释和绘图工具，以促进团队成员之间的协作；

版本管理单元，用于管理和跟踪设计版本的变化，允许多个设计师对同一项目进行并行设计和编辑。

优选的，所述多用户协作模块还包括：

合并与冲突解决单元，负责合并不同设计师所做的修改，并解决可能出现的冲突，以确保设计的一致性和完整性。

本发明提供了一种风景线虚拟设计系统。具备以下有益效果：

1、本发明通过风景线虚拟设计系统的各个模块和单元能够自动采集、分析、处理和可视化风景线设计所需的数据，帮助设计师更快速地获取准确的地理、地形、地貌和景观要素信息。智能分析和设计工具模块还能辅助设计师进行数据分析和创意创新，提高设计的质量和效率。

2、本发明通过可视化显示模块和虚拟现实模块使得设计师能够以三维、交互式的方式在虚拟环境中观察和体验风景线设计，这种直观的设计体验和可视化呈现帮助设计师更好地理解和评估设计方案，提供更真实、更细致和可视化的设计效果展示，进而减少了设计上的不确定性和错误。

3、本发明通过多用户协作模块使得设计团队中的不同成员可以同时参与到风景线设计过程中，实时交流、协作和合作，同时，版本管理和合并单元确保设计团队能够对设计进行有效的版本控制和冲突解决，提高团队的工作效率和协同能力，使得设计团队能够更好地合作完成风景线设计项目。

附图说明

图1为本发明的系统结构图；

图2为本发明的数据采集模块结构示意图；

图3为本发明的智能分析模块结构示意图；

图4为本发明的三维建模模块结构示意图；

图5为本发明的设计工具模块结构示意图；

图6为本发明的可视化显示模块结构示意图；

图7为本发明的虚拟现实模块结构示意图；

图8为本发明的交互与分析模块结构示意图；

图9为本发明的多用户协作模块结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明说明书附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅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做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。

实施例：

请参阅附图1－附图9，本发明实施例提供一种风景线虚拟设计系统，包括，数据采集模块，用于收集和获取与风景线设计相关的数据；智能分析模块，利用人工智能和机器学习技术，对采集到的数据进行智能分析和处理；三维建模模块，用于将采集到的数据进行三维建模；设计工具模块，用于帮助用户进行风景线的设计和规划；可视化显示模块，用于将设计结果以可视化的方式展示给用户；虚拟现实模块，将设计结果以虚拟现实形式呈现给用户；交互与分析模块，提供用户与系统进行交互的方式；多用户协作模块，提供了多用户协作的功能，允许设计团队中的多名成员同时参与到设计过程中。

请参阅附图2，数据采集模块包括：地理数据单元，用于负责采集和获取地理数据；地形数据单元，用于采集地形数据；地貌特征单元，用于负责采集和获取地貌特征数据；景观要素单元，用于收集与景观设计相关的要素数据。

具体的，该模块用于收集和获取与风景线设计相关的数据，包括地理数据、地形数据、地貌特征、景观要素等。数据可以来自传感器、测量设备或者在线地图服务等。这些数据是进行风景线设计的基础。

请参阅附图3，智能分析模块包括：数据处理单元，用于负责对采集到的数据进行预处理和清洗；特征提取单元，用于使用人工智能和机器学习技术，从输入数据中提取有用的地理特征和景观要素；数据分析单元，用于使用统计和算法来对提取到的特征进行分析。

具体的，该模块充分发挥了人工智能与机器学习技术的作用，对收集到的各类数据实施深度剖析与处理。其智能化分析能力使得设计师能够更为便捷、高效地获取关键信息，进而作出精确且优化的设计决策。该模块具备自动提取与分析地理特征、景观要素等功能，涵盖地形、水文、植被、人文等多个方面。在地理特征分析中，模块能够识别地形的高低起伏、水文的流向与水量变化、植被种类与分布、人文因素影响等，为设计师提供详尽的地理信息。在景观要素分析中，模块能够识别景观构成要素如建筑物、道路、公园、水域等，并分析其分布、规模、形态等特征，为设计师提供关于景观结构的清晰认知。此外，模块还对景观色彩、纹理、视角等视觉特性进行分析，助力设计师把握景观审美特征。此外，该模块具备预测与模拟能力，可根据历史数据与现有条件预测未来景观变化趋势，为设计师提供参考。同时，模块可模拟不同设计方案，预测其效果，从而协助设计师在前期全面评估各种方案优劣。总体而言，人工智能在风景线设计中的应用使设计师能从繁琐的数据分析和方案比较中解脱出来，将更多精力投入创新设计与战略规划。这不仅提升了设计效率，还有助于提高设计质量与水平，为我国城市建设与生态环境保护提供更强大的支持。

请参阅附图4，三维建模模块包括：地形建模单元，用于将地形数据转化为三维模型，以表达地形的高度和形状；植被建模单元，用于创建植被元素的三维模型；建筑物建模单元，用于负责建立建筑物的三维模型。

具体的，该模块用于将采集到的数据进行三维建模，包括地形建模、植被建模、建筑物建模等。它使用计算机图形学和计算机辅助设计软件来创建三维模型，以便更直观地呈现风景线的设计。

请参阅附图5，设计工具模块包括：地形修改单元，用于提供工具和功能，用于修改和编辑地形；植被布局单元，用于布局和放置植被元素，并进行植被类型、密度以及位置的调整；路径规划单元，用于负责规划路径和道路，使之适应风景线的设计需求；材质编辑单元，用于允许用户编辑和调整地形、植被和建筑物的材质和纹理，以达到所需的外观效果。

具体的，风景线设计模块是一款强大的工具集，旨在帮助用户轻松实现景观规划和设计，这款模块涵盖了许多实用功能，如地形修改工具，地形是风景线设计中的基础元素，巧妙地运用地形修改工具可以营造出丰富多样的地貌景观。用户可以调整地形的高度、坡度、曲线等参数，还可以模拟自然地形，如山脉、河流、峡谷等，此外，地形修改工具还支持实时预览功能，让用户在调整地形时能直观地看到效果；植被布局工具，植被是风景线设计中不可或缺的组成部分，植被布局工具提供了丰富的植物种类，如树木、花草、灌木等，用户可以根据实际需求选择合适的植被并进行布局。此外，植被布局工具还支持自定义植物的生长规律、形态和颜色，使景观更加逼真；路径规划工具，路径规划工具可以帮助用户在风景线上创建各种路径，如小径、公路、桥梁等。用户可以调整路径的形状、宽度和材质，使其与周边环境和谐共生，路径规划工具还支持动态模拟功能，用户可以预览路径在不同季节和天气条件下的表现；材质编辑工具，材质是风景线设计中的重要元素，影响着景观的视觉效果，材质编辑工具提供了丰富的选项，允许用户自定义各种材质，如土壤、岩石、水体等，用户可以根据实际需求调整材质的纹理、颜色和光泽度等参数，使景观更加立体和生动；综合编辑功能，风景线设计模块还具备综合编辑功能，用户可以在此功能中整合以上各项工具，进行景观的全面调整和优化，综合编辑功能支持多种视图模式，如俯视图、正视图和侧视图等，方便用户从不同角度观察和调整景观。

请参阅附图6，可视化显示模块包括：渲染引擎单元，用于使用图形渲染技术，将三维模型、材质贴图和光照效果呈现为高质量的图像或动画；视角控制单元，用于允许用户自由调整和控制视角，以查看和评估设计结果；动画漫游单元，用于通过动画漫游功能，呈现整个风景线设计的环境感受和流程展示。

具体的，该模块用于将设计结果以可视化的方式展示给用户。通过渲染技术和图形引擎，可以将三维模型、材质贴图、光照效果等呈现出来，帮助用户直观地了解设计效果，以便进行进一步的调整和优化。

请参阅附图7，虚拟现实模块包括：虚拟现实显示单元，用于将设计结果以虚拟现实形式呈现给用户，通常通过头戴式显示器或其他VR设备实现；交互控制单元，用于提供虚拟现实环境中的交互方式。

具体的，该模块基于虚拟现实技术，将设计结果以虚拟现实形式呈现给用户。用户可以通过头戴式显示器或其他交互设备，深度体验设计成果，在虚拟环境中进行漫游和交互，更加直观地感受风景线的设计效果。

请参阅附图8，交互与分析模块包括：用户界面单元，用于提供用户与系统进行交互的界面和工具；输入设备单元，用于支持用户使用各种输入设备进行交互；分析算法单元，用于通过算法对设计结果进行评估和优化分析，帮助用户做出更好的设计决策。

具体的，该模块提供用户与系统进行交互的方式，包括用户界面、输入设备等。用户可以通过这些方式与系统进行设计参数的调整、指令的输入等。此外，该模块还可以通过分析算法对设计结果进行评估和优化，帮助用户做出更好的设计决策。

请参阅附图9，多用户协作模块包括：实时协作工具单元，用于提供实时交流和协作的工具，如聊天、注释和绘图工具，以促进团队成员之间的协作；版本管理单元，用于管理和跟踪设计版本的变化，允许多个设计师对同一项目进行并行设计和编辑。多用户协作模块还包括合并与冲突解决单元，负责合并不同设计师所做的修改，并解决可能出现的冲突，以确保设计的一致性和完整性。

具体的，该模块提供了多用户协作的功能，允许设计团队中的多名成员同时参与到设计过程中。通过实时的协作交流工具、版本管理和合并技术，不同的设计师可以在同一风景线项目上进行并行设计和编辑，提高团队合作效率。这个模块有助于促进团队协作，加快设计进程。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种风景线虚拟设计系统，其特征在于，包括，

数据采集模块，用于收集和获取与风景线设计相关的数据；

智能分析模块，利用人工智能和机器学习技术，对采集到的数据进行智能分析和处理；

三维建模模块，用于将采集到的数据进行三维建模；

设计工具模块，用于帮助用户进行风景线的设计和规划；

可视化显示模块，用于将设计结果以可视化的方式展示给用户；

虚拟现实模块，将设计结果以虚拟现实形式呈现给用户；

交互与分析模块，提供用户与系统进行交互的方式；

多用户协作模块，提供了多用户协作的功能，允许设计团队中的多名成员同时参与到设计过程中。

2.根据权利要求1所述的一种风景线虚拟设计系统，其特征在于，所述数据采集模块包括：

地理数据单元，用于负责采集和获取地理数据；

地形数据单元，用于采集地形数据；

地貌特征单元，用于负责采集和获取地貌特征数据；

景观要素单元，用于收集与景观设计相关的要素数据。

3.根据权利要求1所述的一种风景线虚拟设计系统，其特征在于，所述智能分析模块包括：

数据处理单元，用于负责对采集到的数据进行预处理和清洗；

特征提取单元，用于使用人工智能和机器学习技术，从输入数据中提取有用的地理特征和景观要素；

数据分析单元，用于使用统计和算法来对提取到的特征进行分析。

4.根据权利要求1所述的一种风景线虚拟设计系统，其特征在于，所述三维建模模块包括：

地形建模单元，用于将地形数据转化为三维模型，以表达地形的高度和形状；

植被建模单元，用于创建植被元素的三维模型；

建筑物建模单元，用于负责建立建筑物的三维模型。

5.根据权利要求1所述的一种风景线虚拟设计系统，其特征在于，所述设计工具模块包括：

地形修改单元，用于提供工具和功能，用于修改和编辑地形；

植被布局单元，用于布局和放置植被元素，并进行植被类型、密度以及位置的调整；

路径规划单元，用于负责规划路径和道路，使之适应风景线的设计需求；

材质编辑单元，用于允许用户编辑和调整地形、植被和建筑物的材质和纹理，以达到所需的外观效果。

6.根据权利要求1所述的一种风景线虚拟设计系统，其特征在于，所述可视化显示模块包括：

渲染引擎单元，用于使用图形渲染技术，将三维模型、材质贴图和光照效果呈现为高质量的图像或动画；

视角控制单元，用于允许用户自由调整和控制视角，以查看和评估设计结果；

动画漫游单元，用于通过动画漫游功能，呈现整个风景线设计的环境感受和流程展示。

7.根据权利要求1所述的一种风景线虚拟设计系统，其特征在于，所述虚拟现实模块包括：

虚拟现实显示单元，用于将设计结果以虚拟现实形式呈现给用户，通常通过头戴式显示器或其他VR设备实现；

交互控制单元，用于提供虚拟现实环境中的交互方式。

8.根据权利要求1所述的一种风景线虚拟设计系统，其特征在于，所述交互与分析模块包括：

用户界面单元，用于提供用户与系统进行交互的界面和工具；

输入设备单元，用于支持用户使用各种输入设备进行交互；

分析算法单元，用于通过算法对设计结果进行评估和优化分析，帮助用户做出更好的设计决策。

9.根据权利要求1所述的一种风景线虚拟设计系统，其特征在于，所述多用户协作模块包括：

实时协作工具单元，用于提供实时交流和协作的工具，如聊天、注释和绘图工具，以促进团队成员之间的协作；

版本管理单元，用于管理和跟踪设计版本的变化，允许多个设计师对同一项目进行并行设计和编辑。

10.根据权利要求1所述的一种风景线虚拟设计系统，其特征在于，所述多用户协作模块还包括：

合并与冲突解决单元，负责合并不同设计师所做的修改，并解决可能出现的冲突，以确保设计的一致性和完整性。