[發明專利]一種基于空間幾何的三維可視化大屏構建方法

在審

• 申請號: 202210291273.0
• 申請日: 2022-03-23
• 公開（公告）號: CN114661399A
• 公開（公告）日: 2022-06-24
• 發明（設計）人: 邵聰;陳鵬;王妍妍;王琮;朱翔鷹
• 申請（專利權）人: 中電萊斯信息系統有限公司
• 主分類號: G06F9/451
• 分類號: G06F9/451;G06F8/38
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務所 32237
• 代理人: 胡建華

1.一種基于空間幾何的三維可視化大屏構建方法，其特征在于，包括如下步驟：

初始化畫布；

繪制目標圖像的二維正向視角圖像；

將二維正向視角圖像轉換為三維立體圖像；

將三維立體圖像映射為目標圖像，實現三維可視化大屏的構建。

2.根據權利要求1所述的一種基于空間幾何的三維可視化大屏構建方法，其特征在于，所述的初始化畫布，包括：

初始化的畫布是二維畫布，使用包括笛卡爾坐標系或極坐標系定位圖像的坐標。

3.根據權利要求2所述的一種基于空間幾何的三維可視化大屏構建方法，其特征在于，所述的繪制目標圖像的二維正向視角圖像，包括：

所述二維正向視角圖像能夠呈現出目標圖像的整體視圖，采用包括旋轉、位移或放縮中的一種或多種方式獲得。

4.根據權利要求3所述的一種基于空間幾何的三維可視化大屏構建方法，其特征在于，所述的將二維正向視角圖像轉換為三維立體圖像，是通過將二維正向視角圖像進行三維旋轉獲得，所述三維旋轉指將二維正向視角圖像中的各圖像點元素以旋轉角α繞空間旋轉軸旋轉，記所述空間旋轉軸的單位向量為(v_x,v_y,v_z)。

5.根據權利要求4所述的一種基于空間幾何的三維可視化大屏構建方法，其特征在于，所述的將二維正向視角圖像轉換為三維立體圖像包括：

記二維正向視角圖像的圖像點坐標為(x,y,z)，該點經空間旋轉軸旋轉α角度轉換后的坐標為(x’,y’,z’)，二維正向視角圖像轉換為三維圖像的旋轉參數矩陣R為：

則(x’,y’,z’)^T＝R(x,y,z)^T

x′＝(v_x·v_x·(1-cosα)+cosα)x+(v_x·v_y·(1-cosα)-v_z·sinα)y+(v_x·v_z·(1-cosα)+v_y·sinα)z

y′＝(v_x·v_y·(1-cosα)+v_z·sinα)x+(v_y·v_y·(1-cosα)+cosα)y+(v_y·v_z·(1-cosα)-v_x·sinα)z

z′＝(v_x·v_z·(1-cosα)-v_y·sinα)x+(v_y·v_z·(1-cosα)+v_x·sinα)y+(v_z·v_z·(1-cosα)+cosα)z。

6.根據權利要求5所述的一種基于空間幾何的三維可視化大屏構建方法，其特征在于，所述的將三維立體圖像映射為目標圖像，指將三維立體圖像的z坐標設置為0，直接映射并繪制到二維畫布上。

7.根據權利要求6所述的一種基于空間幾何的三維可視化大屏構建方法，其特征在于，所述的將三維立體圖像映射為目標圖像，包括：

二維正向視角圖像上的各圖像點元素處于xoy平面，所以z坐標值賦值為0，三維坐標映射到二維畫布的過程就是把轉換后的各圖像點元素坐標映射到xoy平面，因此并不需要z’坐標值，即目標圖像的圖像點坐標為(x’,y’)：

x′＝(v_x·v_x·(1-cosα)+cosα)x+(v_x·v_y·(1-cosα)-v_z·sinα)y

y′＝(v_x·v_y·(1-cosα)+v_z·sinα)x+(v_y·v_y·(1-cosα)+cosα)y。