一种基于三维场景的图表制作和呈现方法及装置与流程

本技术涉及三维图形图像处理和三维场景制作及呈现领域，更具体地，涉及一种基于三维场景的图表制作和呈现方法及装置。

背景技术：

1、原始数据总是枯燥无味的，对于普通人来说，很难从这些原始数据看出事物发展规律和运行趋势，当数据量较大时，即使专业人员去查看和处理这些数据也很费劲。随着数据呈现方式的多样化发展，人们通过excel、ppt、网页等技术手段，可以将枯燥无味的原始数据以图表的方式更加直观地呈现出来，使得原始数据的呈现方式得到一定发展。而随着三维渲染技术的兴起，三维场景能够呈现更为丰富多彩的世界，在通过三维场景呈现内容时，对于原始数据的呈现也是必不可少的。但是，传统手段很难结合三维渲染对原始数据进行呈现，即使通过抓屏等技术手段可以将传统显示在excel、ppt等媒介中的内容显示到三维场景中，使用起来也非常麻烦，而且无法和三维场景完美融合。

2、由于上述各种原因，在三维场景中使用传统图表呈现方式存在诸多缺点，部分三维场景制作和生成厂商尝试用编程的方式在软件中预制一些复合物件，用于呈现图表，但是这些预制的复合物件能够呈现的表格种类和样式随着编码的完成而确定，很难实现代码设计以外的效果，当有新的需求时，往往需要添加新的复合物件或修改原有的代码才能满足新的需求。因此，使用传统技术手段在三维场景中存在技术繁琐或不能与三维场景完美融合等问题，同时在三维场景制作软件中预制复合物件呈现表格时，由于预制的复合物件种类总是有限的，无法呈现代码设定以外的效果。

3、基于此，有必要引入一种新的方法及装置，可以在三维场景中灵活制作图表以及进行二次创作，实现代码设定以外的效果，并能够基于丰富的图表特征参数计算插件，在三维场景中根据应用端的需求按需对三维图表进行个性化展示和更新，以解决现有技术中复合物件不满足三维场景展示需求、代码与三维图表展示不匹配、技术繁琐、与三维场景不能融合等技术问题，从而实现技术与艺术的完美融合，提升三维场景中三维图表展示的可用性和灵活性，以及图表特征数据的处理和呈现的性能。

技术实现思路

1、针对上面提到的技术问题，本发明提供了一种基于三维场景的图表制作和呈现方法及装置，

2、通过基于预制图表特征参数计算插件生成图表特征参数计算实例，并基于生用的图表特征参数计算实例对图表特征数据进行计算获得图表特征参数，根据对应关系输出给三维渲染引擎对三维场景物件进行渲染，实现基于三维场景的三维图表制作和个性化呈现，解决了现有技术中复合物件不满足三维场景展示需求、代码与三维图表展示不匹配、技术繁琐、与三维场景不能融合等技术问题，从而使得操作人员可以在三维场景中灵活制作图表以及进行二次创作，呈现代码设定以外的效果，并能够基于丰富的图表特征参数计算插件，在三维场景中根据应用端的需求按需对三维图表进行个性化展示和更新，达到技术与艺术的完美融合，进而提升三维场景中三维图表展示的可用性和灵活性，以及图表特征数据的处理和呈现的性能。

3、本发明提供了一种基于三维场景的图表制作和呈现方法，所述方法包括：

4、s101，预制图表特征参数计算插件：根据图表特征参数计算插件结构，预制图表特征参数计算插件；s102，生成图表特征参数计算实例：接收并对用户图表生成请求进行解析，根据解析结果确定图表特征参数计算插件类型，根据所述图表特征参数计算插件类型选择所述图表特征参数计算插件，并生成与所述用户图表生成请求对应的图表特征参数计算实例，设置所述图表特征参数计算实例与三维场景物件的对应关系；s103，获取图表特征数据：接入原始数据，并根据图表特征数据结构对所述原始数据进行筛选和使用方式处理，得到图表特征数据；s104，生成并输出三维图表：将所述图表特征数据接入所述图表特征参数计算实例进行计算，获得图表特征参数，并根据所述对应关系，以及所述图表特征参数更新物件属性，将更新后的物件属性输出至三维渲染引擎进行渲染生成并输出三维图表；其中，所述根据图表特征参数计算插件结构，包括插件编号、图表特征参数计算插件类型和所述图表特征参数；所述图表特征参数，包括固有特征参数和辅助特征参数；在预制图表特征参数计算插件时，所述固有特征参数和所述辅助特征参数均由所述图表特征参数计算插件类型确定。

5、如上所述，步骤s101进一步包括：根据所述图表特征参数计算插件类型确定所述固有特征参数和所述辅助特征参数；基于所述固有特征参数和所述辅助特征参数，根据所述图表特征参数计算插件结构，分别预制与所述图表特征参数计算插件类型对应的图表特征参数计算插件，并生成图表插件库。

6、如上所述，步骤s102进一步包括：根据所述用户图表生成请求的解析结果，确定与所述用户图表生成请求对应的图表特征参数计算插件类型；从图表插件库中选择与所述图表特征参数计算插件类型对应的图表特征参数计算插件；根据所述图表特征参数计算插件，基于计算引擎，生成所述图表特征参数计算实例。

7、如上所述，步骤s103中，接入原始数据，并根据图表特征数据结构对所述原始数据进行筛选和使用方式处理的步骤，还包括数据截取的步骤，具体为：根据所述用户图表生成请求的解析结果，接入所述原始数据，并根据所述图表特征数据结构、预设的数据截取规则和数据表使用方式，从存储所述原始数据的数据表中确定和截取获得所述图表特征数据；其中，所述预设的数据截取规则，包括第一行、最后一行、第一列和最后一列，在从所述原始数据的数据表截取数据前，根据所述预设的数据截取规则和所述图表特征数据的数据表中的行和列，设置所述第一行、所述最后一行、所述第一列和所述最后一列；在从所述原始数据的数据表截取数据时，根据所述第一行、所述最后一行、所述第一列和所述最后一列，从所述原始数据的数据表中确定数据截取的区间，并截取所述区间内的全部数据，获得所述图表特征数据；所述数据表使用方式，包括行优先方式和列优先方式；所述图表特征数据结构，包括固有特征数据和辅助特征数据。

8、如上所述，所述根据所述图表特征数据结构、预设的数据截取规则和数据表使用方式，从存储所述原始数据的数据表中确定和截取获得所述图表特征数据的步骤，还包括使用方式转置的步骤，具体为：若所述数据表使用方式为所述行优先方式，则根据所述图表特征数据结构、预设的数据截取规则和所述行优先方式，从存储所述原始数据的数据表中确定和截取获得所述图表特征数据；若所述数据表使用方式为所述列优先方式，则按照所述行优先方式对所述列优先方式的数据进行转置处理，获得转置后的原始数据，并根据所述图表特征数据结构、预设的数据截取规则和所述行优先方式，从转置后的原始数据的数据表中确定和截取获得所述图表特征数据。

9、如上所述，步骤s102中，所述设置所述图表特征参数计算实例与三维场景物件的对应关系的步骤，包括：为生成的所述图表特征参数计算实例添加实例标识，基于所述图表特征参数计算插件类型确定所述图表特征参数计算实例输出的图表特征参数，并添加图表特征参数标识；获取所述三维场景物件的物件标识和物件属性，以及各个物件属性的属性标识；基于所述实例标识和所述物件标识，建立所述图表特征参数计算实例与所述三维场景物件之间的对应关系，基于所述图表特征参数标识和所述属性标识，建立所述图表特征参数计算实例的图表特征参数与所述三维场景物件的物件属性之间的对应关系，并生成控制列表；其中，所述控制列表的表结构为：

10、

11、如上所述，步骤s104中，将所述图表特征数据接入所述图表特征参数计算实例进行计算，获得图表特征参数的步骤包括特征参数计算的步骤，具体为：

12、s104-1，对所述图表特征数据的数组进行遍历，确定所述图表特征数据的最大值fmax和最小值fmin，并获取所述三维场景物件的单位步长fstep；

13、s104-2，根据所述图表特征数据的最大值fmax和最小值fmin计算并获得所述三维场景物件的坐标刻度的最大值cmax和最小值cmin，其中，

14、

15、为根据的计算结果向下取整数，为根据的计算结果向上取整数；

16、s104-3，将截取获得的所述图表特征数据进行映射计算，得到所述图表特征参数计算实例的固有特征参数；

17、s104-4，根据所述三维场景物件的坐标刻度的范围以及预警范围获取所述图表特征参数计算实例的辅助特征参数；

18、s104-5，根据所述图表特征参数计算实例的固有特征参数和辅助特征参数，得到所述图表特征参数计算实例的图表特征参数。

19、如上所述，所述s104-3，将截取获得的所述图表特征数据进行映射计算，得到所述图表特征参数计算实例的固有特征参数的步骤，具体为：将截取获得的所述图表特征数据基于所述三维场景物件的固有物件属性的取值范围进行映射，并根据线性插值算法进行计算并获得所述图表特征参数计算实例的固有特征参数的值vout；其中，

20、所述三维场景物件的固有物件属性的取值范围为[omin，omax]；

21、所述线性插值算法为：

22、其中，fdata为选取的图表特征数据，omax为所述三维场景物件的物件属性的最大值，omin为所述三维场景物件的物件属性的最小值，omax和omin均由操作人员根据三维场景的实际需求进行预先设置。

23、如上所述，所述s104还包括图表生成和呈现的步骤，具体为：基于所述图表特征参数计算实例计算获得的固有特征参数和辅助特征参数，并根据所述对应关系，以及所述图表特征参数更新物件属性，将更新后的物件属性输出至三维渲染引擎；所述三维渲染引擎根据所述三维场景物件的属性和预设的渲染规则进行渲染生成所述三维图表，并将所述三维图表进行可视化呈现。

24、相应的，本发明还提供了一种基于三维场景的图表制作和呈现装置，所述装置包括插件预制单元、实例生成单元、数据处理单元和图表生成单元；

25、其中，所述插件预制单元，用于预制图表特征参数计算插件：根据图表特征参数计算插件结构，预制图表特征参数计算插件；所述实例生成单元，用于生成图表特征参数计算实例：接收并对用户图表生成请求进行解析，根据解析结果确定图表特征参数计算插件类型，根据所述图表特征参数计算插件类型选择所述图表特征参数计算插件，并生成与所述用户图表生成请求对应的图表特征参数计算实例，设置所述图表特征参数计算实例与三维场景物件的对应关系；所述数据处理单元，用于获取图表特征数据：接入原始数据，并根据图表特征数据结构对所述原始数据进行筛选和使用方式处理，得到图表特征数据；所述图表生成单元，用于生成并输出三维图表：将所述图表特征数据接入所述图表特征参数计算实例进行计算，获得图表特征参数，并根据所述对应关系，以及所述图表特征参数更新物件属性，将更新后的物件属性输出至三维渲染引擎进行渲染生成并输出三维图表；其中，所述根据图表特征参数计算插件结构，包括插件编号、图表特征参数计算插件类型和所述图表特征参数；所述图表特征参数，包括固有特征参数和辅助特征参数；在预制图表特征参数计算插件时，所述固有特征参数和所述辅助特征参数均由所述图表特征参数计算插件类型确定。

26、本发明通过应用以上技术方案，实现了通过基于预制图表特征参数计算插件生成图表特征参数计算实例，并基于生用的图表特征参数计算实例对图表特征数据进行计算获得图表特征参数，根据对应关系输出给三维渲染引擎对三维场景物件进行渲染，完成了基于三维场景的三维图表制作和个性化呈现，解决了现有技术中复合物件不满足三维场景展示需求、代码与三维图表展示不匹配、技术繁琐、与三维场景不能融合等技术问题，从而使得操作人员可以在三维场景中灵活制作图表以及进行二次创作，呈现代码设定以外的效果，并能够基于丰富的图表特征参数计算插件，在三维场景中根据应用端的需求按需对三维图表进行个性化展示和更新，达到技术与艺术的完美融合，进而提升三维场景中三维图表展示的可用性和灵活性，以及图表特征数据的处理和呈现的性能。