[发明专利]一种基于实时动态分割重构的三维可视化方法及系统

权利要求书

1.一种基于实时动态分割重构的三维可视化方法，其特征在于，所述方法包括：

搭建用于对工业现场数据库进行实时读写的云端数据库；

基于Unity 3D建模软件，创建工业现场的三维静态场景模型；

基于所述云端数据库，重构工业现场的三维实时动态模型和绘制3D分析图表，其中，基于所述云端数据库，重构工业现场的三维实时动态模型包括建立Unity 3D建模软件与所述云端数据库之间的通信连接，实时读取所述云端数据库中的工业现场模型数据，将所述工业现场模型数据分割成预设个数的分割块，计算获得所述分割块的顶点数组和贴图数组，从而绘制与每一个所述分割块对应的三角形网格，根据所述三角形网格重构获得工业现场的三维实时动态模型，

且将所述工业现场模型数据分割成预设个数的分割块，计算获得所述分割块的顶点数组和贴图数组，从而绘制与每一个所述分割块对应的三角形网格具体包括：

Step1，读取第P组模型数据，根据需求将动态模型预先分为若干块，记为BlockN， P初值为1，Q初值为1；

Step2，绘制第Q块，首先根据数据获得顶点数组vertives[index]；

Step3，再获得贴图数组uvs[index]；

Step4，最后根据三角形顶点检索算法获得三角形数组，检索算法具体如下：

首先根据图像水平分辨率和水平分块数计算得到水平方向上像素点个数公式如下：

其中表示图像水平分辨率，表示动态网格的水平分块数；

其次计算当前像素点所在行的顶点编号 和下一行的顶点编号 ，公式如下：

其中 表示图像水平方向上和垂直方向上像素序列编号；

最后，一个像素点由一个矩形网格单元组成，而一个矩形网格单元由两个三角形网格组成，对每一个三角形的顶点进行检索，公式如下：

其中表示三角形顶点序列编号，表示自然数；

Step5，判断Q是否等于BlockN，若不是则返回Step2，Q=Q+1；若是，则向下执行；

Step6，P=P+1,返回Step1，直到数据不再更新；

构建用于实现三维可视化的用户交互界面；

基于所述用户交互界面，展现所述三维静态场景模型、三维实时动态模型以及3D分析图表，从而实现工业现场的三维可视化。

2.根据权利要求1所述的基于实时动态分割重构的三维可视化方法，其特征在于，搭建用于对工业现场数据库进行实时读写的云端数据库包括：

在服务器上基于SQL server编程搭建云端数据库；

建立所述云端数据库与工业现场数据库之间的远程连接，从而实现对所述工业现场数据库进行读写。

3.根据权利要求2所述的基于实时动态分割重构的三维可视化方法，其特征在于，基于Unity 3D建模软件，创建工业现场的三维静态场景模型包括：

获取工业现场的三维场景的空间几何属性；

根据所述空间几何属性，通过Unity 3D建模软件搭建工业现场的三维模型；

对所述三维模型中的三维场景进行真实渲染，从而获得工业现场的三维静态场景模型。

4.根据权利要求3所述的基于实时动态分割重构的三维可视化方法，其特征在于，绘制3D分析图表包括：

将所述工业现场模型数据的数据坐标系变换至屏幕坐标系；

对与所述工业现场模型数据对应的图像序列进行等距采样；

根据等距采样过程获取的颜色信息和透明度信息，绘制3D分析图表，并渲染出与所述工业现场模型数据对应的云图、分布图和趋势图。

5.根据权利要求4所述的基于实时动态分割重构的三维可视化方法，其特征在于，基于所述用户交互界面，展现所述三维静态场景模型、三维实时动态模型以及3D分析图表还包括：

根据用户操作信号实现与用户之间的交互。