一种模型轻量化处理方法、装置及电子设备与流程

本发明属于轻量化技术领域，具体涉及一种模型轻量化处理方法、装置及电子设备。

背景技术：

目前变电站复杂电力设备的三维模型多采用pro/e或catia等建模工具软件进行数字化建模设计，采用此类3d建模软件所保存的变电站复杂电力设备3d模型数据文件容量一般较大，通常占据几个gb的存储空间，随着模型复杂度的增加，数据文件容量更是成倍增长，给模型的复制下载、打开浏览、图形化渲染带来极大不便。

技术实现要素：

鉴于此，本发明的目的在于提供一种模型轻量化处理方法、装置及电子设备，以有效地改善上述问题。

本发明的实施例是这样实现的：

第一方面，本发明实施例提供了一种模型轻量化处理方法，包括：从已获得的参数化三维模型中删除与模型结构无关的非关键信息；将删除了所述非关键信息的参数化三维模型进行几何参数多边形化处理，得到网格模型；基于无损压缩编码算法对所述网格模型进行编码压缩，得到轻量化模型。

结合第一方面的一种可选的实施例中，所述从已获得的参数化三维模型中删除与模型结构无关的非关键信息，包括：从已获得的参数化三维模型中提取出模型文件信息；从所述模型文件信息中删除与模型结构无关的非关键信息。

结合第一方面的一种可选的实施例中，所述模型文件信息包括：坐标系定义信息、几何形状描述信息、特征参数信息、制造信息、属性信息和历史记录信息；所述从所述模型文件信息中删除与模型结构无关的非关键信息，包括：从所述模型文件信息中删除与模型结构无关的特征参数信息、制造信息、属性信息和历史记录信息。

结合第一方面的一种可选的实施例中，基于无损压缩编码算法对所述网格模型进行编码压缩，得到轻量化模型，包括：基于游程编码、lzw编码、huffman编码或算术编码算法对所述网格模型进行编码压缩，得到轻量化模型。

结合第一方面的一种可选的实施例中，从已获得的参数化三维模型中删除与模型结构无关的非关键信息之前，所述方法还包括：利用建模工具获得所述参数化三维模型。

第二方面，本发明实施例还提供了一种模型轻量化处理装置，包括：删除模块，用于从已获得的参数化三维模型中删除与模型结构无关的非关键信息；转换模块，用于将删除了所述非关键信息的参数化三维模型进行几何参数多边形化处理，得到网格模型；压缩模块，用于基于无损压缩编码算法对所述网格模型进行编码压缩，得到轻量化模型。

结合第二方面的一种可选的实施例中，所述删除模块，还用于从已获得的参数化三维模型中提取出模型文件信息；以及还用于从所述模型文件信息中删除与模型结构无关的非关键信息。

结合第二方面的一种可选的实施例中，所述模型文件信息包括：坐标系定义信息、几何形状描述信息、特征参数信息、制造信息、属性信息和历史记录信息，所述删除模块，还用于从所述模型文件信息中删除与模型结构无关的特征参数信息、制造信息、属性信息和历史记录信息。

结合第二方面的一种可选的实施例中，所述压缩模块，还用于基于游程编码、lzw编码、huffman编码或算术编码算法对所述网格模型进行编码压缩，得到轻量化模型。

第三方面，本发明实施例还提供了一种电子设备，包括：存储器和处理器，所述存储器和所述处理器连接；所述存储器用于存储程序；所述处理器用于调用存储于所述存储器中的程序，以执行上述第一方面或第一方面中的任意一种可能的实施方式提供的方法

本发明实施例提供的模型轻量化处理方法，包括：从已获得的参数化三维模型中删除与模型结构无关的非关键信息；将删除了所述非关键信息的参数化三维模型进行几何参数多边形化处理，得到网格模型；基于无损压缩编码算法对所述网格模型进行编码压缩，得到轻量化模型。本申请在保留原始设计意图的前提下，删除与模型结构无关的非关键信息；然后在对删除了非关键信息的参数化三维模型进行几何参数多边形化处理；最后对得到的网格模型进行编码压缩，得到轻量化模型，可以大幅度降低模型文件容量大小，提高三维模型的加载速度和图形化渲染效率。

本发明的其他特征和优点将在随后的说明书阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明实施例而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

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一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。通过附图所示，本发明的上述及其它目的、特征和优势将更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分。并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制附图，重点在于示出本发明的主旨。

图1示出了本发明实施例提供的一种电子设备的结构示意图。

图2示出了本发明实施例提供的一种模型轻量化处理方法的流程图。

图3示出了本发明实施例提供的图2中的步骤s101的流程图。

图4示出了本发明实施例提供的一种模型轻量化处理装置的模块示意图。

具体实施方式

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。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。再者，本申请中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。

第一实施例

如图1所示，图1示出了本发明实施例提供的一种电子设备100的结构框图。所述电子设备100包括：模型轻量化处理装置110、存储器120、存储控制器130和处理器140。

所述存储器120、存储控制器130、处理器140各元件相互之间直接或间接地电性连接，以实现数据的传输或交互。例如，这些元件相互之间可通过一条或多条通讯总线或信号线实现电性连接。所述模型轻量化处理装置110包括至少一个可以软件或固件(firmware)的形式存储于所述存储器120中或固化在所述电子设备100的操作系统(operatingsystem，os)中的软件功能模块。所述处理器140用于执行存储器120中存储的可执行模块，例如所述模型轻量化处理装置110包括的软件功能模块或计算机程序。

其中，存储器120可以是，但不限于，随机存取存储器(randomaccessmemory，ram)，只读存储器(readonlymemory，rom)，可编程只读存储器(programmableread－onlymemory，prom)，可擦除只读存储器(erasableprogrammableread－onlymemory，eprom)，电可擦除只读存储器(electricerasableprogrammableread－onlymemory，eeprom)等。其中，存储器120用于存储程序，所述处理器140在接收到执行指令后，执行所述程序，后述本发明实施例任一实施例揭示的流程定义的电子设备100所执行的方法可以应用于处理器140中，或者由处理器140实现。

处理器140可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。上述的处理器可以是通用处理器，包括中央处理器(centralprocessingunit，cpu)、网络处理器(networkprocessor，np)等；还可以是数字信号处理器(dsp)、专用集成电路(asic)、现场可编程门阵列(fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本发明实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。

上述的电子设备100包括，但不限于个人电脑(personalcomputer，pc)、智能手机、平板电脑、移动上网设备(mobileinternetdevice，mid)、个人数字助理(personaldigitalassistant，pda)等设备。

第二实施例

请参阅图2，为本发明实施例提供的一种应用于上述电子设备100的模型轻量化处理方法，下面将结合图2对其所包含的步骤进行说明。

步骤s101：从已获得的参数化三维模型中删除与模型结构无关的非关键信息。

由于采用pro/e或catia等建模工具获得的参数化三维模型数据文件容量一般较大，通常占据几个gb的存储空间，随着模型复杂度的增加，数据文件容量更是成倍增长，给模型的复制下载、打开浏览、图形化渲染带来极大不便。因此，本申请中从已获得的参数化三维模型中删除与模型结构无关的非关键信息，在保留原始设计意图的前提下，可以大幅度降低模型文件容量大小，提高三维模型的加载速度和图形化渲染效率。

作为一种可选的实施方式，以图3所示的步骤对这一过程进行说明。

步骤s201：从已获得的参数化三维模型中提取出模型文件信息。

从已获得的参数化三维模型中提取出模型文件信息，其中，模型文件信息包括几何信息和非几何信息，其中，非几何信息包括制造信息和属性信息等；几何信息包括：坐标系定义信息、几何形状描述信息、特征参数信息、历史记录信息等。

步骤s202：从所述模型文件信息中删除与模型结构无关的非关键信息。

从已获得的参数化三维模型中提取出模型文件信息后，从所述模型文件信息中删除与模型结构无关的非关键信息，即，从所述模型文件信息中删除与模型结构无关的特征参数信息、制造信息、属性信息和历史记录信息。

步骤s102：将删除了所述非关键信息的参数化三维模型进行几何参数多边形化处理，得到网格模型。

将删除了所述非关键信息的参数化三维模型进行几何参数多边形化处理，即对删除了特征参数信息、制造信息、属性信息和历史记录信息后的参数化三维模型进行几何参数多边形化处理，得到网格模型。也就是说用便于渲染的网格模型代替参数化模型，大幅降低三维模型的顶点数和多边形数量。

其中，需要说明的是，参数化模型是指在三维模型中通常以参数化曲线/面来描述物体的几何形状。这种方式尽管能精确地定义电力设备的几何信息，但是从电力设备可视化管控及交互使用方面而言这种描述精度过高，导致模型加载和渲染的速度大幅降低。

其中，网格模型是一种采用大量的多边形面片来逼近物体的几何形状的非精确模型表达方法。网格模型的数据结构简单，用其对物体的几何尺寸进行简单的描述，降低了三维模型中顶点数和多边形数，此模型下的加载和渲染的速度均优于参数化模型。

步骤s103：基于无损压缩编码算法对所述网格模型进行编码压缩，得到轻量化模型。

得到网格模型后，基于无损压缩编码算法对所述网格模型进行编码压缩，从而得到容量更小的得到轻量化模型。

其中，无损压缩编码算法，一般只能获得2至5倍的压缩率，但由于其还原后的文件可与原文件完全相同，可保证信息细节不失真。因此，适用于压缩文本、程序和对细节十分敏感且不允许出现失真的图像数据。

作为一种可选的实施方式，该无损压缩编码算法可以为游程编码、lzw编码、huffman编码或算术编码等算法。

本申请中，在保留原始设计意图的前提下，可以大幅度降低模型文件容量大小，减少三维模型的顶点数和多边形数量以提高三维模型的加载速度和图形化渲染效率。

第三实施例

本申请实施例还提供了一种模型轻量化处理装置110，如图4所示。该模型轻量化处理装置110包括：删除模块111、转换模块112以及压缩模块113。

删除模块111，用于从已获得的参数化三维模型中删除与模型结构无关的非关键信息。所述删除模块111，还用于从已获得的参数化三维模型中提取出模型文件信息；以及还用于从所述模型文件信息中删除与模型结构无关的非关键信息。所述模型文件信息包括：坐标系定义信息、几何形状描述信息、特征参数信息、制造信息、属性信息和历史记录信息，所述删除模块111，还用于从所述模型文件信息中删除与模型结构无关的特征参数信息、制造信息、属性信息和历史记录信息。

转换模块112，用于将删除了所述非关键信息的参数化三维模型进行几何参数多边形化处理，得到网格模型。

压缩模块113，用于基于无损压缩编码算法对所述网格模型进行编码压缩，得到轻量化模型。所述压缩模块113，还用于基于游程编码、lzw编码、huffman编码或算术编码算法对所述网格模型进行编码压缩，得到轻量化模型。

第四实施例

本申请实施例还提供了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，所述计算机程序在被处理器运行时执行如上述模型轻量化处理方法的步骤。

需要说明的是，本说明书中的各个实施例均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的部分互相参见即可。

本发明实施例所提供的模型轻量化处理装置110，其实现原理及产生的技术效果和前述方法实施例相同，为简要描述，装置实施例部分未提及之处，可参考前述方法实施例中相应内容。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本发明的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

另外，在本发明各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。

所述功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，笔记本电脑，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read－onlymemory)、随机存取存储器(ram，randomaccessmemory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。