[發明專利]一種點云數據大場景的不同細節層次快速動態顯示方法

有效

• 申請號: 201910911033.4
• 申請日: 2019-09-25
• 公開（公告）號: CN110659440B
• 公開（公告）日: 2023-04-18
• 發明（設計）人: 韓偲彬;焦進;趙靖;侯營;李娟;王浩;楊子力;李卡;蔡俊強;王秋影
• 申請（專利權）人: 云南電網有限責任公司曲靖供電局
• 主分類號: G06F16/958
• 分類號: G06F16/958;G06F16/957
• 代理公司: 北京輕創知識產權代理有限公司 11212
• 代理人: 王歡

本發明公開了一種點云數據大場景的不同細節層次快速動態顯示方法，包括顯示軟硬件的架構和架構軟硬件間的呈現，顯示軟硬件的架構包括服務器端、通信模塊和瀏覽器，服務器端儲存有基于3D場景的點云數據庫及算法模型，通信模塊內包含即顯點云數據傳輸模塊及角色鏡頭信息傳輸模塊，通信模塊與服務器端及瀏覽器之間均電性連接。本發明在運用的過程中具有傳輸數據的復雜度不依賴于場景的復雜度；瀏覽器只用緩存少部分數據，大量的數據和計算交由服務器完成的優點，有利于進行推廣應用。

技術領域

本發明涉及點云數據大場景技術領域，尤其涉及一種點云數據大場景的不同細節層次快速動態顯示方法。

背景技術

隨著對于web和移動應用程序的需求快速增長，為系統和應用程序人員提供基于web的，交互式的訪問大型虛擬3D場景變得至關重要，例如全景三維變電站，虛擬3D?BIM工地等，一個基本的挑戰受限于當前瀏覽器性能，隨著3D模型的真實感和復雜程度的增加，常常導致瀏覽器卡頓甚至崩潰，雖然加速和壓縮技術可以減少三維數據量，但大規模的點云數據任然難以在瀏覽器端顯示。因此，我們將重點放在瀏覽器和服務器之間的通信上，這種通信獨立于三維場景的復雜性，專注于當前用戶瀏覽區域，達到在瀏覽器上的交互式和健壯的3D可視化，并以此提出了一種點云數據大場景的不同細節層次快速動態顯示方法。

發明內容

本發明的目的是為了解決現有技術中存在的缺點，而提出的一種點云數據大場景的不同細節層次快速動態顯示方法。

為了實現上述目的，本發明采用了如下技術方案：

一種點云數據大場景的不同細節層次快速動態顯示方法，包括顯示軟硬件的架構和架構軟硬件間的呈現，所述顯示軟硬件的架構包括服務器端、通信模塊和瀏覽器，所述服務器端儲存有基于3D場景的點云數據庫及算法模型，所述通信模塊內包含即顯點云數據傳輸模塊及角色鏡頭信息傳輸模塊，所述通信模塊與服務器端及瀏覽器之間均電性連接，所述通信模塊內的即顯點云數據傳輸模塊分別與服務器端內的點云數據庫及瀏覽器之間電性連接，所述通信模塊內的角色鏡頭信息傳輸模塊與服務器端內的算法模型及瀏覽器之間電性連接，且所述點云數據庫與算法模型之間信號連接；所述架構軟硬件間的呈現包括如下步驟：S1、所述瀏覽器將角色鏡頭信息通過角色鏡頭信息傳輸模塊傳輸至服務器端的算法模型；S2、所述算法模型對接收的信息進行處理，并得到需要顯示的數據的坐標；S3、在所述算法模型求出了所有需要顯示的坐標點和相對應的細節層次后，所述服務器端會通過點云數據庫會生成相應的數據，即為即顯點云數據，S4、所述服務器端將點云數據庫產生的即顯點云數據通過通信模塊內的即顯點云數據傳輸模塊傳輸至瀏覽器上通過瀏覽器進行即時顯示；S5、所述瀏覽器在將需要顯示的即顯點云數據進行顯示后，即刻對顯示過的即顯點云數據進行銷毀，進而整個所述架構軟硬件間的呈現完成。

優選的，所述瀏覽器在顯示的過程中為冗余顯示。

優選的，所述算法模型在構建及運算的過程中，包含一個以角色坐標為中點、視野最遠距離為半徑的半圓，假設角色坐標為(x,y)、視野最遠距離為r、視野角度為β；針對含一個以角色坐標為中點、視野最遠距離為半徑的半圓，在進行完整顯示整體細節的部分為視野和半圓交界部分的情況下，將整個半圓分為三個半圓，三個半圓的半徑比例為1:3：5，三個半圓對應三個細節層次；

①、第一細節層次的所有坐標集的求解為：首先得到所有在第一半圓內的所有點：將原點(x,y)逐一增加，直到x≧x+1/5r、x≦x-1/5r；y≧y+1/5r、y≦y-1/5r,在這個范圍內的所有點(a,b)滿足的即是在第一個半圓內；如果在半圓內的某個點(m,n)滿足：即能判定，這個點在第一個半圓中的中間陰影部分；

②、第二細節層次部分的所有坐標集包含第一個半圓內，不在第一細節層次的部分內容和第二個半圓內，滿足與中等線夾角(即上部分(m,n)點坐標的判斷條件)小于二分之一夾角的部分；

首先第一部分在第一個半圓內排出中間陰影部分剩余的坐標點就是了，即滿足的點(m,n)；