基于轻应用的三维可视化系统的制作方法

文档序号:15420474发布日期:2018-09-11 23:16阅读:272来源:国知局

本实用新型涉及的是一种基于轻应用的三维可视化系统,属于数据可视化技术领域。



背景技术:

近年来,越来越多的企业以三维模型作为一种有效的管理、沟通和交流媒介,实现良好的数据可视化效果。但是,三维模型往往数据规模较大、实现较复杂,在网络带宽和终端设备性能有限的条件下,应用程序下载数据或进行可视化时,不可避免地出现载入时间过长、场景浏览卡顿等现象。针对这些问题,通常的优化方式有:地形遮挡/可见性剔除、减少多边形的复杂程度、控制面的总体数量以减少贴图像素等方式。但是,即使通过这些方式的优化,相关的三维应用仍然需要预先安装,并需要在高性能的硬件设备上运行,这不利于部署需要快速迭代且覆盖各类硬件规格的企业级应用。



技术实现要素:

本实用新型提供的是一种基于轻应用的三维可视化系统,以较低计算资源和存储资源开销,向移动终端提供完整的三维增强现实(Augmented Reality,简称AR)服务的三维可视化系统。

本实用新型的技术方案:一种基于轻应用的三维可视化系统,包括S1应用服务器1、S2定位引擎服务器2、S3定位服务设备3和移动终端设备4;其中,S1应用服务器1的输入口与S2定位引擎服务器2的输出口相连,S1应用服务器1的输入/输出口与移动终端设备4中的主控装置5的第一输出/输入口相连,S2定位引擎服务器2的输入口与S3定位服务设备3的输出口相连,S3定位服务设备3的输入口与移动终端设备4中的定位装置8的第一输出口相连。

本实用新型的有益效果:

1、通过动态装载和卸载三维模型资源,替代一次载入模型资源,再由显卡进行纹理映射(mipmap)的操作,大幅降低资源消耗,可以在低配置设备上流畅运行且远离目前主流移动系统自动清理的红线;

2、可以直接在浏览器端实现全部的增强现实功能,实现了免安装、秒开的效果。

附图说明

图1是一种基于轻应用的三维可视化系统的结构示意图。

图中:1是S1应用服务器,2是S2定位引擎服务器,3是定位服务设备,4是移动终端设备,5是主控装置,6是存储装置,7是无线通讯装置,8是定位装置,9是陀螺仪,10是摄像头,11是触摸显示屏,12是电源。

具体实施方式

一种基于轻应用的三维可视化系统,包括S1应用服务器1、S2定位引擎服务器2、S3定位服务设备3和移动终端设备4;其中,S1应用服务器1的输入口与S2定位引擎服务器2的输出口相连,S1应用服务器1的输入/输出口与移动终端设备4中的主控装置5的第一输出/输入口相连,S2定位引擎服务器2的输入口与S3定位服务设备3的输出口相连,S3定位服务设备3的输入口与移动终端设备4中的定位装置8的第一输出口相连。

所述移动终端设备4包括主控装置5、存储装置6、无线通讯装置7、定位装置8、陀螺仪9、摄像头10、触摸显示屏11和电源12;其中,定位装置8的第二输出口与主控装置5的输入口相连,主控装置5的第二输入/输出口与存储装置6的输出/输入口相连,主控装置5的第三输入/输出口与摄像头10的输出/输入口相连,主控装置5的第四输入/输出口与陀螺仪9的输出/输入口相连,主控装置5的第五输入/输出口与无线通讯装置7的输出/输入口相连,主控装置5的输出口与触摸显示屏11的输入口相连,电源12给移动终端设备4供电。

所述S3定位服务设备3为GPS、全球定位卫星、WiFi专用定位基站或超宽带UWB专用定位基站。

所述电源12为锂电池,通过USB接口充电。

所述S1应用服务器是通用服务器,用于提供轻应用服务和三维模型资源。

所述S2定位引擎服务器2是通用服务器,用于计算从定位服务设备3接收的原始定位数据。

所述定位服务设备是GPS、全球定位卫星、WiFi专用定位基站或超宽带UWB专用定位基站,用于确定位置。

所述移动终端设备4是手机。

所述主控装置5是主板。

所述存储装置6包括内存和外存,用于存储应用数据。

所述无线通讯装置7是3G、4G或WiFi模块,用于与S1应用服务器1建立无线连接。

所述定位装置8是支持GPS、北斗、WiFi或UWB定位技术的模块,用于提供定位信息。

实施例

A,使用者手持移动终端设备4,进入已经建立增强现实模型的场地;同时,移动终端设备4从3G、4G、WiFi等无线传输方式中自动优选一种,与S1应用服务器(1)连接,下载轻应用。

B ,移动终端设备4的内置定位装置8感知现场定位信号情况,如果场地内安装了专用的S3定位服务设备3支持WiFi定位或超宽带定位,则优选该方式,S3定位服务设备3与移动终端设备4内置定位装置8进行无线通讯,并将采集到的数据传送到S2定位引擎服务器2,在S2定位引擎服务器2内使用定位算法(如常见的RSSI算法)对终端设备进行定位,再由S2定位引擎服务器2经过S1应用服务器1将终端设备的定位信息最终传送给移动终端设备4;

如果场地中没有S3定位服务设备3,则移动终端设备4直接使用卫星定位方式,从内置定位装置8获得终端设备的定位信息;移动终端设备4内置陀螺仪9中获得设备姿态信息;移动终端设备4的主控装置5将摄像头10拍摄的实际场景的画面显示在触摸显示屏11上;

移动终端设备4根据上述获得的终端设备的定位信息和姿态信息,由轻应用计算构成当前视角画面所需要的场景细节,通过主控装置5向S1应用服务器1动态请求所需模型和资源;

移动终端设备4从S1应用服务器1下载场景细节数据时,根据移动终端设备4的定位信息和姿态信息,经过优化计算后,选择性地下载当前视角的场景模型及其资源,这种优化计算包括当前场景中不同物体模型需要使用的多边形数量以及贴图资源的像素大小;

当移动终端设备4的定位信息或姿态信息发生变化时,无关的场景细节会被轻应用通过主控装置5从内存卸载,然后对新的场景重新进行上述场景细节的载入步骤,确保了移动终端设备4的内存中有且只有最少的场景细节,这样,以持续消耗少量的带宽为代价,在实现超低内存占用的同时保持了画面效果。

C,移动终端设备4中运行的轻应用通过主控装置5将三维模型和其他信息(如标注、读数和警告信息)叠加在实际场景的画面上,在显示屏上构成增强现实画面;

较佳地,已经载入的场景细节在被动态卸载前先放入移动终端设备4的内置存储装置6中,轻应用在需要重新载入时可不经由S1应用服务器1下载而直接从内置存储装置6读取。

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