[發(fā)明專利]一種基于空間幾何的三維可視化大屏構(gòu)建方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210291273.0
• 申請(qǐng)日: 2022-03-23
• 公開（公告）號(hào): CN114661399A
• 公開（公告）日: 2022-06-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 邵聰;陳鵬;王妍妍;王琮;朱翔鷹
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中電萊斯信息系統(tǒng)有限公司
• 主分類號(hào): G06F9/451
• 分類號(hào): G06F9/451;G06F8/38
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務(wù)所 32237
• 代理人: 胡建華

本發(fā)明提供了一種基于空間幾何的三維可視化大屏構(gòu)建方法，屬于前端軟件開發(fā)領(lǐng)域，應(yīng)用于數(shù)據(jù)可視化大屏開發(fā)。在本方法中，進(jìn)行畫布初始化時(shí)，創(chuàng)建一個(gè)包含笛卡爾坐標(biāo)系的二維畫布；繪制目標(biāo)圖像的二維正向視角圖像；通過(guò)對(duì)二維正向視角圖像上所有元素進(jìn)行三維旋轉(zhuǎn)，調(diào)節(jié)旋轉(zhuǎn)參數(shù)，獲得目標(biāo)圖像的三維坐標(biāo)；將三維坐標(biāo)映射到已創(chuàng)建的二維畫布，就能成功構(gòu)建目標(biāo)圖像；因此實(shí)現(xiàn)了一種節(jié)儉且高效的三維可視化大屏構(gòu)建方法。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及涉及前端軟件開發(fā)領(lǐng)域，特別涉及一種基于空間幾何的三維可視化大屏構(gòu)建方法。

背景技術(shù)

數(shù)據(jù)可視化允許我們通過(guò)“可交流”和“可互動(dòng)“的方式呈現(xiàn)數(shù)據(jù)，以大屏幕為顯示載體，可視化大屏能夠展示業(yè)務(wù)上的關(guān)鍵指標(biāo)，通常用作數(shù)據(jù)分析、防控預(yù)警、監(jiān)控指揮，同時(shí)也便于團(tuán)隊(duì)討論和決策。尤其在大數(shù)據(jù)時(shí)代的背景下，可視化大屏作為傳遞信息的有效手段，在各個(gè)行業(yè)發(fā)揮著重要作用。

相比于二維可視化大屏，三維可視化大屏能夠提供立體感和空間感，視覺上存在透視效果，展示內(nèi)容更加豐富和酷炫。目前構(gòu)建三維可視化大屏的方法主要是采用3D建模配合前端可視化庫(kù)的方法，存在開發(fā)周期長(zhǎng)，學(xué)習(xí)成本高的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的：本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種基于空間幾何的三維可視化大屏構(gòu)建方法。

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明公開了一種基于空間幾何的三維可視化大屏構(gòu)建方法，包括：

初始化二維畫布；

繪制目標(biāo)圖像的二維正向視角圖像；

將二維正向視角圖像轉(zhuǎn)換為三維立體圖像；

將三維立體圖像映射為目標(biāo)圖像，實(shí)現(xiàn)三維可視化大屏的構(gòu)建。

進(jìn)一步地，所述的初始化畫布，包括：

初始化的畫布是二維畫布，使用包括但不限于笛卡爾坐標(biāo)系或極坐標(biāo)系定位圖像的坐標(biāo)。

進(jìn)一步地，所述的繪制目標(biāo)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(xiàn)出目標(biāo)圖像的整體視圖，采用包括但不限于旋轉(zhuǎn)、位移或放縮中的一種或多種方式獲得。

進(jìn)一步地，所述的將二維正向視角圖像轉(zhuǎn)換為三維立體圖像，是通過(guò)將二維正向視角圖像進(jìn)行三維旋轉(zhuǎn)獲得，所述三維旋轉(zhuǎn)指將二維正向視角圖像中的各圖像點(diǎn)元素以旋轉(zhuǎn)角α繞空間旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，記所述空間旋轉(zhuǎn)軸的單位向量為(v_x,v_y,v_z)。

進(jìn)一步地，所述的將二維正向視角圖像轉(zhuǎn)換為三維立體圖像包括：

記二維正向視角圖像的圖像點(diǎn)坐標(biāo)為(x,y,z)，該點(diǎn)經(jīng)空間旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)α角度轉(zhuǎn)換后的坐標(biāo)為(x’,y’,z’)，二維正向視角圖像轉(zhuǎn)換為三維圖像的旋轉(zhuǎn)參數(shù)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