[发明专利]一种点云数据大场景的不同细节层次快速动态显示方法

说明书

本发明公开了一种点云数据大场景的不同细节层次快速动态显示方法，包括显示软硬件的架构和架构软硬件间的呈现，显示软硬件的架构包括服务器端、通信模块和浏览器，服务器端储存有基于3D场景的点云数据库及算法模型，通信模块内包含即显点云数据传输模块及角色镜头信息传输模块，通信模块与服务器端及浏览器之间均电性连接。本发明在运用的过程中具有传输数据的复杂度不依赖于场景的复杂度；浏览器只用缓存少部分数据，大量的数据和计算交由服务器完成的优点，有利于进行推广应用。

技术领域

本发明涉及点云数据大场景技术领域，尤其涉及一种点云数据大场景的不同细节层次快速动态显示方法。

背景技术

随着对于web和移动应用程序的需求快速增长，为系统和应用程序人员提供基于web的，交互式的访问大型虚拟3D场景变得至关重要，例如全景三维变电站，虚拟3D BIM工地等，一个基本的挑战受限于当前浏览器性能，随着3D模型的真实感和复杂程度的增加，常常导致浏览器卡顿甚至崩溃，虽然加速和压缩技术可以减少三维数据量，但大规模的点云数据任然难以在浏览器端显示。因此，我们将重点放在浏览器和服务器之间的通信上，这种通信独立于三维场景的复杂性，专注于当前用户浏览区域，达到在浏览器上的交互式和健壮的3D可视化，并以此提出了一种点云数据大场景的不同细节层次快速动态显示方法。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种点云数据大场景的不同细节层次快速动态显示方法。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种点云数据大场景的不同细节层次快速动态显示方法，包括显示软硬件的架构和架构软硬件间的呈现，所述显示软硬件的架构包括服务器端、通信模块和浏览器，所述服务器端储存有基于3D场景的点云数据库及算法模型，所述通信模块内包含即显点云数据传输模块及角色镜头信息传输模块，所述通信模块与服务器端及浏览器之间均电性连接，所述通信模块内的即显点云数据传输模块分别与服务器端内的点云数据库及浏览器之间电性连接，所述通信模块内的角色镜头信息传输模块与服务器端内的算法模型及浏览器之间电性连接，且所述点云数据库与算法模型之间信号连接；所述架构软硬件间的呈现包括如下步骤：S1、所述浏览器将角色镜头信息通过角色镜头信息传输模块传输至服务器端的算法模型；S2、所述算法模型对接收的信息进行处理，并得到需要显示的数据的坐标；S3、在所述算法模型求出了所有需要显示的坐标点和相对应的细节层次后，所述服务器端会通过点云数据库会生成相应的数据，即为即显点云数据，S4、所述服务器端将点云数据库产生的即显点云数据通过通信模块内的即显点云数据传输模块传输至浏览器上通过浏览器进行即时显示；S5、所述浏览器在将需要显示的即显点云数据进行显示后，即刻对显示过的即显点云数据进行销毁，进而整个所述架构软硬件间的呈现完成。

优选的，所述浏览器在显示的过程中为冗余显示。

优选的，所述算法模型在构建及运算的过程中，包含一个以角色坐标为中点、视野最远距离为半径的半圆，假设角色坐标为(x,y)、视野最远距离为r、视野角度为β；针对含一个以角色坐标为中点、视野最远距离为半径的半圆，在进行完整显示整体细节的部分为视野和半圆交界部分的情况下，将整个半圆分为三个半圆，三个半圆的半径比例为1:3：5，三个半圆对应三个细节层次；

①、第一细节层次的所有坐标集的求解为：首先得到所有在第一半圆内的所有点：将原点(x,y)逐一增加，直到x≧x+1/5r、x≦x-1/5r；y≧y+1/5r、y≦y-1/5r,在这个范围内的所有点(a,b)满足的即是在第一个半圆内；如果在半圆内的某个点(m,n)满足：即能判定，这个点在第一个半圆中的中间阴影部分；

②、第二细节层次部分的所有坐标集包含第一个半圆内，不在第一细节层次的部分内容和第二个半圆内，满足与中等线夹角(即上部分(m,n)点坐标的判断条件)小于二分之一夹角的部分；

首先第一部分在第一个半圆内排出中间阴影部分剩余的坐标点就是了，即满足的点(m,n)；