WebVR三维展示方法、装置、系统及可读存储介质与流程

专利2022-06-29  60

本发明涉及图像处理
技术领域
:,特别涉及一种基于数据处理终端的webvr三维展示方法、装置、一种数据处理终端、一种基于展示web服务器的webvr三维展示方法、装置、一种展示web服务器、一种webvr三维展示系统及一种计算机可读存储介质。
背景技术
::三维渲染在日常具有非常广泛的应用,而计算机三维渲染对计算机硬件运算处理能力要求非常高,这样大大限制了其发展速度和普及度。目前随着图形图像处理硬件技术的快速发展以及各行业对三维渲染技术的需求热度快速升温,目前在基于x86架构下主流普通客户端硬件体系下,已经能够流畅的运行很多中大型三维渲染场景。但是在基于web端的三维渲染技术还处在慢速发展阶段,目前很难在web端流畅运行中大型三维模型或场景,比如文物博物馆行业内采集的大量文物三维点云数据只能做专业研究而无法向大众进行文化普及性展示,严重影响了用户体验。技术实现要素:本发明的目的是提供一种webvr三维展示方法,该方法可以显著加快三维模型场景下的画面处理速度,提升三维模型管理效率;本发明的另一目的是提供一种webvr三维展示装置、一种数据处理终端、一种展示web服务器、一种webvr三维展示系统及一种计算机可读存储介质,具有上述有益效果。为解决上述技术问题,本发明提供一种webvr三维展示方法,包括:数据处理终端获取待渲染的目标对象的三维点云数据;调用3d数据压缩算法对所述三维点云数据进行数据压缩,得到压缩后的编码文件;将所述编码文件发送至展示web服务器中,以便将所述编码文件解压缩后进行渲染输出。可选地,所述调用3d数据压缩算法对所述三维点云数据进行数据压缩,包括:调用draco的三维mesh和pointcloud压缩技术对所述三维点云数据进行数据压缩。本申请公开一种webvr三维展示装置,应用于数据处理终端,包括:数据获取单元,用于获取待渲染的目标对象的三维点云数据;压缩处理单元,用于调用3d数据压缩算法对所述三维点云数据进行数据压缩,得到压缩后的编码文件;文件传输单元,用于将所述编码文件发送至展示web服务器中,以便将所述编码文件解压缩后进行渲染输出。本申请公开一种数据处理终端,包括:存储器,用于存储计算机程序;处理器,用于执行所述计算机程序时实现所述webvr三维展示方法的步骤。本申请公开一种webvr三维展示方法,包括:展示web服务器接收上传的编码文件;其中,所述编码文件为经过3d数据压缩处理后的目标对象的三维点云数据;将所述编码文件调用3d数据解压缩算法进行数据解压还原,得到还原后的数据;将所述还原后的数据调用画面渲染算法进行三维渲染,得到所述目标对象的三维画面。可选地,将所述还原后的数据调用画面渲染算法进行三维渲染,包括:调用webgl技术对所述还原后的数据进行三维渲染。本申请公开一种webvr三维展示装置,应用于展示web服务器,包括:文件接收单元,用于接收上传的编码文件;其中,所述编码文件为经过3d数据压缩处理后的目标对象的三维点云数据;解压还原单元,用于将所述编码文件调用3d数据解压缩算法进行数据解压还原,得到还原后的数据;三维渲染单元,用于将所述还原后的数据调用画面渲染算法进行三维渲染,得到所述目标对象的三维画面。本申请公开一种展示web服务器,包括:存储器,用于存储计算机程序;处理器,用于执行所述计算机程序时实现所述webvr三维展示方法的步骤。本申请公开一种webvr三维展示系统,包括:如上所述的数据处理终端;如上所述的展示web服务器;所述数据处理终端与所述展示web服务器通过网络连接。本申请公开一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现所述基于数据处理终端和/或基于展示web服务器的webvr三维展示方法的步骤。本发明所提供的webvr三维展示方法,包括数据处理终端调用指定3d数据压缩算法对待渲染的目标对象的三维点云数据进行数据压缩,后发送至展示web服务器进行解压缩以及渲染展示输出,该方法对于模型文件压缩效果明显,压缩后文件为原文件大小的1/10—1/20,因此对于数据处理终端与展示web服务器间的网络传输速度可以增快10倍,虽然需要进行数据解压缩,但总体时间较无压缩模型方式节省近一倍。且压缩后的模型比较无压缩模型渲染效果不变,可以显著提升三维模型的统一管理效率以及成本。本发明还公开了一种webvr三维展示装置、一种数据处理终端、一种展示web服务器、一种webvr三维展示系统及一种计算机可读存储介质,具有上述有益效果,在此不再赘述。附图说明为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1为本发明实施例提供的基于数据处理终端的webvr三维展示方法的流程图;图2为本发明实施例提供的压缩编码示意图;图3为本发明实施例提供的应用于数据处理终端的webvr三维展示装置的结构框图;图4为本发明实施例提供的数据处理终端的结构框图;图5为本发明实施例提供的数据处理终端的结构示意图;图6为本发明实施例提供的应用于展示web服务器的webvr三维展示方法的流程图;图7为本发明实施例提供的利用webgl数据渲染过程示意图;图8为本发明实施例提供的应用于展示web服务器的webvr三维展示装置的结构框图。具体实施方式本发明的核心是提供一种webvr三维展示方法,该方法可以显著加快三维模型场景下的画面处理速度,提升三维模型管理效率;本发明的另一核心是提供一种webvr三维展示装置、一种数据处理终端、一种展示web服务器、一种webvr三维展示系统及一种计算机可读存储介质,具有上述有益效果。为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。请参考图1,图1为本发明实施例提供的基于数据处理终端的webvr三维展示方法的流程图;需要说明的是,本申请提供的可以应用于文物博物馆、科技馆、档案馆行业等各种需要进行三维展示的应用场景,本申请中对具体的应用场景不做限定,该方法主要包括:步骤s100、数据处理终端获取待渲染的目标对象的三维点云数据;三维点云数据可以通过三维激光扫描仪扫描得到,本实施例中对于三维点云数据的获取方式不做限定,可以直接关联至可以生成三维点云数据的设备,也可以直接接收用户导入的三维点云数据等,在此不再赘述。步骤s101、调用指定3d数据压缩算法对三维点云数据进行数据压缩,得到压缩后的编码文件;本申请中将三维点云数据进行数据压缩处理后再传输至web端,大大减少了数据传输量,提升了三维点云数据的传输速度,且数据压缩后渲染效果不变,可以显著提升三维模型的统一管理效率以及成本。本实施例中对具体采用的3d数据压缩算法不做限定,优选地,可以使用谷歌draco的三维mesh和pointcloud压缩技术对模型和场景做技术编码处理,具体地,谷歌draco的压缩算法对通过三维激光扫描仪扫描的目标对象的三维点云数据进行数据处理的过程大致如下:用edgebreaker算法去压缩三角面的信息,并产生cornertable,用平行四边形差分方式压缩顶点属性信息;通过预处理数据、利用预测压缩数据、将int编码为symbol并利用rans(asymmetricnumeralsystems)熵编码算法进行压缩编码,其中压缩算法改进的rans(asymmetricnumeralsystems)熵编码算法原型如下:c(0,x)=4xc(1,x)=4(x/3) mod(x,3) 1解码算法原型:if(mod(x,4)=0){s=0;x=[x/4]}else{s=1;x=3[x/4] mod(x,4)-1},具体实现过程参见图2。压缩编码后即可得到压缩后的编码文件。需要说明的是,如果三维点云数据中有面,则进行meshtofile的过程,若不存在面,则只进行pointcloudtofile的压缩编码过程,用edgebreaker算法去压缩面的信息,并产生cornertable,用平行四边形差分算法方式、kd-tree算法方式压缩顶点属性信息。本实施例中结合谷歌draco的压缩算法进行三维数据的压缩,大大提升中大型文物三维模型或场景在web浏览器内的渲染速度以及渲染画质。步骤s102、将编码文件发送至展示web服务器中,以便将编码文件解压缩后进行渲染输出。通过网络将压缩后的编码文件快速传输到展示web服务器中,服务器便可根据编码文件进行解压缩以及渲染,通过客户端web浏览器进行三维展示。基于上述技术方案,本发明实施例所提供的webvr三维展示方法,该方法对于模型文件压缩效果明显,压缩后文件为原文件大小的1/10—1/20,因此对于数据处理终端与展示web服务器间的网络传输速度可以增快10倍,虽然需要进行数据解压缩,但总体时间较无压缩模型方式节省近一倍。且压缩后的模型比较无压缩模型渲染效果不变,可以显著提升三维模型的统一管理效率以及成本。本实施例提供一种应用于数据处理终端的webvr三维展示装置,请参考图3,图3为本发明实施例提供的webvr三维展示装置的结构框图;该装置可以包括:数据获取单元110主要用于获取待渲染的目标对象的三维点云数据;压缩处理单元120主要用于调用3d数据压缩算法对三维点云数据进行数据压缩,得到压缩后的编码文件;文件传输单元130主要用于将编码文件发送至展示web服务器中,以便将编码文件解压缩后进行渲染输出。本实施例介绍的应用于数据处理终端的webvr三维展示装置可参照上述实施例介绍的应用于数据处理终端的webvr三维展示方法的介绍,在此不再赘述,本实施例提供的应用于数据处理终端的webvr三维展示装置可以显著加快三维模型场景下的画面处理速度,提升三维模型管理效率。本实施例提供一种数据处理终端,请参考图4,图4为本发明实施例提供的数据处理终端的结构框图;该设备可以包括:存储器500,用于存储计算机程序;处理器600,用于执行计算机程序时实现上述应用于数据处理终端的webvr三维展示方法的步骤。请参考图5,为本实施例提供的数据处理终端的结构示意图,该数据处理终端可因配置或性能不同而产生比较大的差异,可以包括一个或一个以上处理器(centralprocessingunits,cpu)322(例如,一个或一个以上处理器)和存储器332,一个或一个以上存储应用程序342或数据344的存储介质330(例如一个或一个以上海量存储设备)。其中,存储器332和存储介质330可以是短暂存储或持久存储。存储在存储介质330的程序可以包括一个或一个以上模块(图示没标出),每个模块可以包括对数据处理设备中的一系列指令操作。更进一步地,中央处理器322可以设置为与存储介质330通信,在数据处理终端301上执行存储介质330中的一系列指令操作。数据处理终端301还可以包括一个或一个以上电源326,一个或一个以上有线或无线网络接口350,一个或一个以上输入输出接口358,和/或,一个或一个以上操作系统341,例如windowsservertm,macosxtm,unixtm,linuxtm,freebsdtm等等。上面图1所描述的应用于数据处理终端的webvr三维展示方法中的步骤可以由本实施例提供的数据处理终端的结构实现。请参考图6,图6为本发明实施例提供的应用于展示web服务器的webvr三维展示方法的流程图;该方法主要包括:步骤s200、展示web服务器接收上传的编码文件;其中,编码文件为经过3d数据压缩处理后的目标对象的三维点云数据;具体的编码文件的生成过程参见上述实施中应用于数据处理终端的webvr三维展示方法的介绍,在此不再赘述。步骤s201、将编码文件调用3d数据解压缩算法进行数据解压还原,得到还原后的数据;3d数据解压缩算法对应于上述实施例中的3d数据压缩算法,由于上述实施例中对于3d数据压缩算法不做限定,因此本实施例中对于3d数据解压缩算法也不做限定,两部分可相互参看,在此不做限定。步骤s202、将还原后的数据调用画面渲染算法进行三维渲染,得到目标对象的三维画面。数据解压还原后得到目标对象的三维点云数据,为实现目标对象的三维画面输出,需根据该数据进行三维渲染,本实施例中对具体采用的三维画面渲染算法不做限定。优选地,将还原后的数据调用画面渲染算法进行三维渲染的过程具体可以为:调用webgl技术对还原后的数据进行三维渲染。在运行时进行快速解码以及使用threejs的webgl进行三维画面渲染,相对于其他画面渲染方法渲染速度提升近一倍,大大提升了目标对象在web浏览器内的渲染速度和渲染画质。需要说明的是,调用webgl技术对还原后的数据进行三维渲染的具体实现过程可以参见现有技术中针对用webgl渲染过程的介绍,具体可以参见图7,在此不再赘述。由此便可以实现目标对象的三维画面输出,进一步地,展示web服务器还可以配置目标对象的三维模型的下载功能,以丰富服务器功能,提升用户体验,本实施例中对此不做限定,可以根据实际使用需要进行设定。基于上述介绍,本实施例提供的webvr三维展示方法通过展示web服务器将待渲染的目标对象的三维点云压缩数据进行解压缩以及渲染展示输出,该方法可以缩短展示web服务器接收数据处理终端的压缩数据时的接收时间,虽然需要进行数据解压缩,但总体时间较无压缩模型方式节省近一倍。且压缩后的模型比较无压缩模型渲染效果不变,可以显著提升三维模型的统一管理效率以及成本。本实施例提供一种应用于展示web服务器的webvr三维展示装置,请参考图8,图8为本发明实施例提供的webvr三维展示装置的结构框图;该装置可以包括:文件接收单元210主要用于接收上传的编码文件;其中,编码文件为经过3d数据压缩处理后的目标对象的三维点云数据;解压还原单元220主要用于将编码文件调用3d数据解压缩算法进行数据解压还原,得到还原后的数据;三维渲染单元230主要用于将还原后的数据调用画面渲染算法进行三维渲染,得到目标对象的三维画面。本实施例介绍的应用于展示web服务器的webvr三维展示装置可参照上述实施例介绍的应用于展示web服务器的webvr三维展示方法的介绍,在此不再赘述,本实施例提供的应用于展示web服务器的webvr三维展示装置可以显著加快三维模型场景下的画面处理速度,提升三维模型管理效率。本实施例提供一种展示web服务器,该展示web服务器的结构可请参考图4以及图5中的数据处理终端的介绍,在此不再赘述,可以为任意型号可以实现上述功能的服务器,该服务器可以通过web页面输出目标对象的三维图像,实现画面输出。需要说明的是,上面图6所描述的应用于展示web服务器的webvr三维展示方法中的步骤可以由本实施例提供的展示web服务器的结构实现,以实现相应的技术效果。本实施例提供一种webvr三维展示系统,该系统主要包括:数据处理终端以及展示web服务器。需要说明的是,数据处理终端以及展示web服务器的结构以及功能实现均可参照上述实施例的介绍,在此不再赘述。数据处理终端与展示web服务器通过网络连接,网络连接类型不做限定,以实现目标对象的三维画面web输出。本系统下,数据处理终端与展示web服务器间的数据传输过程大大加快,有效提升了系统数据处理速度以及效率。本发明还提供一种计算机可读存储介质,计算机可读存储介质上存储有计算机程序,计算机程序被处理器执行时实现上述基于数据处理终端和/或展示web服务器webvr三维展示方法的步骤。说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言,由于其与实施例公开的方法相对应,所以描述的比较简单,相关之处参见方法部分说明即可。专业人员还可以进一步意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤,能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现,为了清楚地说明硬件和软件的可互换性,在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本发明的范围。结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块,或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(ram)、内存、只读存储器(rom)、电可编程rom、电可擦除可编程rom、寄存器、硬盘、可移动磁盘、cd-rom、或
技术领域
:内所公知的任意其它形式的存储介质中。以上对本发明所提供的webvr三维展示方法、装置、系统、数据处理终端、展示web服务器及一种计算机可读存储介质进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出,对于本
技术领域
:的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以对本发明进行若干改进和修饰,这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。当前第1页1 2 3 当前第1页1 2 3 
技术特征:

1.一种webvr三维展示方法,其特征在于,包括:

数据处理终端获取待渲染的目标对象的三维点云数据;

调用3d数据压缩算法对所述三维点云数据进行数据压缩,得到压缩后的编码文件;

将所述编码文件发送至展示web服务器中,以便将所述编码文件解压缩后进行渲染输出。

2.如权利要求1所述的webvr三维展示方法,其特征在于,所述调用3d数据压缩算法对所述三维点云数据进行数据压缩,包括:

调用draco的三维mesh和pointcloud压缩技术对所述三维点云数据进行数据压缩。

3.一种webvr三维展示装置,应用于数据处理终端,其特征在于,包括:

数据获取单元,用于获取待渲染的目标对象的三维点云数据;

压缩处理单元,用于调用3d数据压缩算法对所述三维点云数据进行数据压缩,得到压缩后的编码文件;

文件传输单元,用于将所述编码文件发送至展示web服务器中,以便将所述编码文件解压缩后进行渲染输出。

4.一种数据处理终端,其特征在于,包括:

存储器,用于存储计算机程序;

处理器,用于执行所述计算机程序时实现如权利要求1或2所述webvr三维展示方法的步骤。

5.一种webvr三维展示方法,其特征在于,包括:

展示web服务器接收上传的编码文件;其中,所述编码文件为经过3d数据压缩处理后的目标对象的三维点云数据;

将所述编码文件调用3d数据解压缩算法进行数据解压还原,得到还原后的数据;

将所述还原后的数据调用画面渲染算法进行三维渲染,得到所述目标对象的三维画面。

6.如权利要求5所述的webvr三维展示方法,其特征在于,将所述还原后的数据调用画面渲染算法进行三维渲染,包括:

调用webgl技术对所述还原后的数据进行三维渲染。

7.一种webvr三维展示装置,应用于展示web服务器,其特征在于,包括:

文件接收单元,用于接收上传的编码文件;其中,所述编码文件为经过3d数据压缩处理后的目标对象的三维点云数据;

解压还原单元,用于将所述编码文件调用3d数据解压缩算法进行数据解压还原,得到还原后的数据;

三维渲染单元,用于将所述还原后的数据调用画面渲染算法进行三维渲染,得到所述目标对象的三维画面。

8.一种展示web服务器,其特征在于,包括:

存储器,用于存储计算机程序;

处理器,用于执行所述计算机程序时实现如权利要求5或6任一项所述webvr三维展示方法的步骤。

9.一种webvr三维展示系统,其特征在于,包括:

如权利要求4所述的数据处理终端;

如权利要求8所述的展示web服务器;

所述数据处理终端与所述展示web服务器通过网络连接。

10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至2任一项所述webvr三维展示方法和/或权利要求5至6任一项所述webvr三维展示方法的步骤。

技术总结
本发明公开了WebVR三维展示方法,包括数据处理终端调用指定3D数据压缩算法对待渲染的目标对象的三维点云数据进行数据压缩,后发送至展示web服务器进行解压缩以及渲染展示输出,该方法对于模型文件压缩效果明显,压缩后文件为原文件大小的1/10—1/20,因此对于数据处理终端与展示web服务器间的网络传输速度可以增快10倍,虽然需要进行数据解压缩,但总体时间较无压缩模型方式节省近一倍,且压缩后的模型比较无压缩模型渲染效果不变,可以显著提升三维模型的统一管理效率以及成本。本发明还公开了WebVR三维展示装置、数据处理终端、展示web服务器、WebVR三维展示系统及计算机可读存储介质,具有上述有益效果。

技术研发人员:黄明辉
受保护的技术使用者:北京腾文科技有限公司
技术研发日:2020.01.10
技术公布日:2020.06.05

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