一种基于JAVA的三维模型展示系统及其展示方法

技术领域

本发明属于本发明涉及计算机技术领域，特别涉及一种基于JAVA的三维模型展示系统 及其展示方法。

背景技术

随着互联网技术的发展，互联网上的三维图形应用日趋成熟，在电子商务、地理信息、 虚拟社区等多领用应用前景广阔，web端图像信息的展示并不仅仅局限于平面图形形状，还 有三维展示状态，给观众更强烈的视觉刺激，使得观众更直观，更生动的了解模型信息。并 且可以利用鼠标控制模型观察角度，进行旋转，放大等操作。

但是，在目前的三维引擎开发的互联网技术中，存在以下问题：1、由于三维引擎开发 的三维图形采用的存储格式不一样，普通的三维引擎无法打开其他格式的三维图形，对于三 维开发的工作效率影响很大；2、对于用户自身扫描并上传的三维模型没有统一的管理系统， 对于模型的识别、修改和上传、下载等管理工作而言，管理效率十分低下，没有办法准确复 查日期下的三维模型数据，有时候在企业中，还需要对三维模型的数据依据大小、材质或名 称进行复检或盘查复盘，现有的管理没有针对性的分类办法；3、大多数的三维引擎对于操 作端的配置要求都比较高，一些比较低端的电脑打开三维引擎查看三维图形非常吃力，甚至 于完全无法打开，给普通的电脑用户带来了很多的不方便；4、现有的扫描仪大多结构和操 作复杂，并且对于采集特征点处、特别当采集特征点在转角处的三维模型数据会有识别失真 现象。

综上，急需一种简单、高效的快速扫描仪器支撑的三维模型展示系统。

发明内容

针对背景技术中存在的问题，本发明的目的在于：提供了一种基于JAVA的三维模型展 示系统及其展示方法，用以解决现有技术中识别操作复杂、三维模型数据管理不完善、针对 性不高和普通电脑用户对于不同格式的三维模型使用不方便的问题。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：本发明公开了一种基于JAVA的三维模型 展示系统及其展示方法，其中，一种基于JAVA的三维模型展示系统，包括客户端和服务端， 所述客户端包括：数据采集模块，用于采集三维模型的数据；数据上传模块，用于上传三维 模型的数据；数据接收模块，用于接收处理后三维模型的数据；展示模块，用于展示处理后 的三维模型；所述服务端包括：数据库，用于存储上传的三维模型；数据处理模块，用于处 理上传的三维模型；

进一步的，所述数据采集模块为拍照式三维扫描仪，所述拍照式三维扫描仪包括底座， 底座中部上方固定连接有中间柱，中间柱顶部固定连接有取像台，所述中间柱的中部套设有 连接部件，所述中间柱下部套设有伸缩支撑杆，所述伸缩支撑杆顶部与连接部件接触；所述 连接部件为之字形，连接部件远离中间柱的一端为置放板，所述置放板与取像台同一高程， 置放板的下端固定连接有伸缩柱，伸缩柱下方固定连接有运动轮，置放板的顶部从左到右分 为扫描区和数据处理区，所述扫描区设置有扫描仪，扫描区的两端设置有与扫描仪相匹配的 稳定柱，所述稳定柱与置放板垂直固定连接，所述数据处理区设置有空槽，空槽内设置有控 制器，所述控制器包括数据处理单元、数据传输单元、驱动控制单元。

作为优选的，所述环形伸缩支撑杆的顶部加装与环形伸缩支撑杆同轴的沟槽，所述沟槽 内设置有滚珠，所述滚珠的顶部高于环形伸缩支撑杆的顶部。

进一步的，所述数据处理模块将采集到的三维模型的数据按照数据的采集日期、模型材 质、模型大小和存储的数据名称进行分类存储。

进一步的，所述客户端和服务端通过http协议进行通信。

进一步的，所述处理模块通过webgl进行数据渲染，处理后的三维模型为json格式。

进一步的，所述展示模块包括重置、纹理、素模和网格功能，在所述客户端可进行对三 维模型的旋转、放大和缩放操作。

进一步的，所述三维模型管理平台，所述三维模型管理平台用于进行所有上传三维模型 的集中存储和管理，三维模型管理平台包括数据库，数据库包括日期数据库、材质子数据库、 大小字数据库和名称子数据库。

一种基于JAVA的三维模型的展示方法，包括以下步骤：

步骤S1：客户端通过http协议将三维模型的数据上传到服务端，

步骤S2：服务端根据接收到的数据类型进行分类，并存储到三维模型管理平台，包括以下分步骤：

步骤S2-1：根据数据的采集日期将数据存入对应的日期数据库，

步骤S2-2：根据数据的模型材质将数据存入对应的日期数据库内的材质 子数据库，

步骤S2-3：根据数据的大小将数据存入对应的材质子数据库中的大小子 数据库，

步骤S2-4：根据存储的数据名称将数据存入对应的大小子数据库中的名 称子数据库，

步骤S3：服务端将该三维模型的数据通过webgl进行数据渲染，渲染后三维模型为json格式，

步骤S4：将步骤S4得出的渲染后三维模型的数据传输到客户端的数据接收模块，步骤S5：客户端将接收到的三维模型的数据利用数据处理模块进行模型展示，

具体的，步骤S1中的三维模型的数据可以由数据采集模块采集或者由用户自行上传；步骤S2中的，三维模型的数据的分类方法是：依次判断数据的日期、材质、大小和名 称，然后分别将三维模型数据放入对应数据库中存储。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明具有以下积极的技术效果：

1、通过本发明的拍照式三维扫描仪可以实现快速采集三维模型的数据，并对该数据进 行分类整理和传送，并且，本发明的拍照式三维扫描仪操作简单，识别准确度高，可以反复 识别以修正误差。

2、通过本发明的基于JAVA的三维模型展示系统，可以实现各种格式的三维模型都可以 在web端轻松无压力的展示，提高了往常三维开发的工作效率；通过三维管理平台进行三维 模型的集中化管理，能更便利的对每一个三维模型进行识别、具体模型修改、以及对三维模 型的上传下载，方便了对三维模型的二次修改使用；在性能方面可以加载在低配置的电脑上， 不需要多高的电脑配置都可以轻松的加载该三维引擎。

3、通过本发明的基于JAVA的三维模型的展示方法可以实现对于用户自身上传的三维模 型的数据分类整理，便于用户调用和整理，根据每个日期上传的不同文件进行整理，还可以 实现对于用户自身工作需要的复查。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简 单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的 限定，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 获得其他相关的附图，其中：

图1是本发明的基于JAVA的三维模型展示系统的工作示意图；

图2是本发明的基于JAVA的三维模型的展示方法的流程步骤图；

图3是本发明的拍照式三维扫描仪的立体结构示意图；

图4是本发明的拍照式三维扫描仪的主视图；

图5是本发明的环形伸缩支撑杆的立体结构示意图；

图6是本发明的环形伸缩支撑杆的顶部加装沟槽与滚珠时的立体结构示意 图；

图中标记：1-取像台；2-底座；3-环形伸缩支撑杆；4-中间柱；5-连接部件；6-扫描仪； 7-稳定柱；8-控制器；9-伸缩柱；10-运动轮；11-扫描区；12-数据处理区；13-置放板；31- 沟槽；32-滚珠。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发 明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于 限定本发明，即所描述的实施例仅仅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。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没 有做出创造性劳动的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。

除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技 能的人士所理解的通常意义。本发明专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、 “第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成 部分。同样，“一个”、“一”或者“该”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件 或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同，并不排除其 他元件或者物件。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述 对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

下面结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。

实施例一

如图1、图3、图4和图5所示，本发明包括一种基于JAVA的三维模型展示系统，包括客户端和服务端，所述客户端包括：数据采集模块，用于采集三维模型的数据，数据上传模块，用于上传三维模型的数据，数据接收模块，用于接收处理后三维模型的数据，展示模块，用于展示处理后的三维模型；所述服务端包括：三维模型管理平台，用于存储和管理上传的三维模型，数据处理模块，用于处理上传的三维模型；

进一步的，所述数据采集模块为拍照式三维扫描仪，所述拍照式三维扫描仪包括底座2， 底座2的中部上方固定连接有中间柱4，中间柱4的顶部固定连接有取像台1；所述中间柱4 的中部套接有连接部件5，中间柱4的下部套设有环形伸缩支撑杆3，所述环形伸缩支撑杆3 的顶部与连接部件5的底部接触；所述连接部件5为之字形，连接部件5远离中间柱4的一 端为置放板13，所述置放板13与取像台1同一高度，置放板13的下端固定连接有伸缩柱9， 伸缩柱9下方固定连接有运动轮10，置放板13的顶部从左到右分为扫描区11和数据处理区 12，所述扫描区11设置有扫描仪6，扫描区11的两端设置有与扫描仪6相匹配的稳定柱7， 所述稳定柱7与置放板13垂直固定连接，所述数据处理区12设置有空槽，空槽内设置有控 制器8，所述控制器8包括数据处理单元、数据传输单元、驱动控制单元。

进一步的，所述处理模块通过webgl进行数据渲染，处理后的三维模型为json格式。

进一步的，所述客户端和服务端通过http协议进行通信。

进一步的，所述展示模块包括重置、纹理、素模和网格功能，在所述客户端可进行对三 维模型的旋转、放大和缩放操作。

进一步的，所述三维模型管理平台，所述三维模型管理平台用于进行所有上传三维模型 的集中存储和管理，三维模型管理平台包括数据库，数据库包括日期数据库、材质子数据库、 大小字数据库和名称子数据库。

首先，需要说明的是，本发明针对的是一般科技研发单位，在处理三维模型的数据时， 有不同的分类办法，在一些企业中，需要根据客户的实时反馈针对三维模型进行调整，这个 过程就需要针对建模的过程进行复盘，以发现在第一次建模的过程中有什么工作流程、工作 方法、建模操作等方面有哪些还可以改进的地方，这个过程就需要采集初次建模的日期数据、 材质数据、大小数据和名称数据；其中，日期数据用以追溯时间节点，规划工作节点，加强 工作效率；材质数据用以核对所建模型的准确性，避免工程师在建模过程中还没对设计方案 形成完整的理解就开始建模，导致材质数据的不对应问题；大小数据用以核对工作量，比较 模型的最简化建立，加强工程师之间的相互学习，这里特别重要，在实际工作中，我们发现， 建模工程师在实际工作中，常常是单打独斗的，没有与部门内的其他建模人员形成良好互动， 导致一些很好的建模思路得不到很好的利用，从而降低整个部门的工作效率；名称数据用来 进行检索时的最可靠的工具，结合常规的工业部件分类名称，可以实现快速的筛选，保证工 作效率。

本实施例的工作原理：首先，如果是以前就存在的现有三维模型数据可以直接导入系统， 如果是客户或者研发部门提供的实体产品，就需要用到数据采集模块，利用数据采集模块采 集该实体产品的三维数据，建立三维模型然后导入；具体而言，数据采集模块的工作原理是： 首先将实体产品放在取像台1上，然后通过控制器8的驱动控制单元控制运动轮10的运动， 运动轮10绕着底座2转动一定幅度，运动轮10带动伸缩柱9，伸缩柱9带动置放板13，从 而带动扫描区11绕着底座2转动一定幅度，扫描区11中的扫描仪采集实体产品的图像数据， 并导入到控制器8的数据处理单元，需要说明的是，控制器8的驱动控制单元控制运动轮10 的运动的幅度可以根据实体产品的具体结构的复杂情况进行选择，比如，一般简单的常规部 件(如齿轮、圆柱形连接部件等简单的规则部件)就可以设定为一次转动幅度为90度，采 集竖直放置实体产品的前后左右四个典型视图，然后将实体产品水平放置，再依次采集典型 视图，将这些数据导入到控制器8的数据处理单元，生成三维模型数据，然后利用控制器8 的数据传输单元传输到客户端即可；对于比较复杂的、有一些细微处的特殊结构的实体产品， 就可以根据实际需要，将一次转动幅度调整为10度-90度，这个实际操作幅度需要根据实际 需要做调整，如果，对于实体产品的建模准确度要求非常高，还可以设定一定的巡航速度， 动态地扫描实体产品，这个对于拍照式三维扫描仪的要求很高，可以根据实际需要采用合适 的拍照式三维扫描仪，并在实体产品上布置相应的标志点，并且对于标志点的精度还需要根 据实际需要进行调整，由于这类扫描仪在现有工业市场上应用比较广泛，其具体实现原理就 不在此赘述。

实施例二

如图6所示，本实施例是在实施例一的基础上，所述环形伸缩支撑杆3的顶部设置与环 形伸缩支撑杆3同轴的沟槽31，所述沟槽31的尺寸小于环形伸缩支撑杆3顶部的尺寸，所 述沟槽31内设置有多个滚珠32，所述滚珠32的顶部高于环形伸缩支撑杆3的顶部。

这样的设计是减小连接部件5和环形伸缩支撑杆3之间的摩擦阻力，当然某些这样的转 动方式在实际工作中可能会产生一定的抖动，对于一些放置不稳定的实体产品就不再适用， 但是，这种结构就比较适合较重的、有稳定放置可能的实体产品扫描工作。

实施例三

如图3所示，本实施例是在实施例一的基础上，所述伸缩柱9为两根，用以加强置放板 13的稳定性和支撑能力。

实施例四

如图2所示，本发明包括一种基于JAVA的三维模型展示方法，具体包括以下步骤：

步骤S1：客户端通过http协议将三维模型的数据上传到服务端，

步骤S2：服务端根据接收到的数据类型进行分类，并存储到三维模型管理平台，包括以下分步骤：

步骤S2-1：根据数据的采集日期将数据存入对应的日期数据库；

步骤S2-2：根据数据的模型材质将数据存入对应的日期数据库内的材质 子数据库；

步骤S2-3：根据数据的大小将数据存入对应的材质子数据库中的大小子 数据库；

步骤S2-4：根据存储的数据名称将数据存入对应的大小子数据库中的名 称子数据库；

步骤S3：服务端将该三维模型的数据通过webgl进行数据渲染，渲染后三维模型为json格式；

步骤S4：将步骤S4得出的渲染后三维模型的数据传输到客户端的数据接收模块；

步骤S5：客户端将接收到的三维模型的数据利用数据处理模块进行模型展示。

具体的，步骤S1中的三维模型的数据可以由数据采集模块采集或者由用户自行上传；步骤S2中的，三维模型的数据的分类方法是：依次判断数据的日期、材质、大小和名 称。所述数据处理模块将采集到的三维模型的数据按照数据的采集日期、模型材质、模型大 小和存储的数据名称分别进行分类存储。

其中，日期数据用以追溯时间节点，规划工作节点，加强工作效率；材质数据用以核对 所建模型的准确性，避免工程师在建模过程中还没对设计方案形成完整的理解就开始建模， 导致材质数据的不对应的问题，这种现象在实际工作中常常出现，由于项目时间要求紧，大 多工程师都是在边阅读方案过程中边建立三维模型；大小数据用以核对工作量，比较模型的 最简化建立，加强工程师之间的相互学习，这里特别重要，在实际工作中，我们发现，建模 工程师在实际工作中，常常是单打独斗的，没有与部门内的其他建模人员形成良好互动， 导致一些很好的建模思路得不到很好的利用，从而降低整个部门的工作效率；名称数据用来 进行检索时的最可靠的工具，结合常规的工业部件分类名称，可以实现快速的筛选，保证工 作效率。

通过本发明的基于JAVA的三维模型展示系统，可以实现各种格式的三维模型都可以在 web端轻松无压力的展示，提高了往常三维开发的工作效率；通过三维管理平台进行三维模 型的集中化管理，能更便利的对每一个三维模型进行识别、具体模型修改、以及对三维模型 的上传下载，方便了对三维模型的二次修改使用；在性能方面可以加载在低配置的电脑上， 不需要多高的电脑配置都可以轻松的加载该三维引擎；还可以实现对于用户自身上传的三维 模型的数据分类整理，便于用户调用和整理，根据每个日期上传的不同文件进行整理，还可 以实现对于用户自身工作需要的复查。

需要说明的是：本发明的数据库构成是以日期为第一划分标准，在每个日期数据内按照 材质划分材质子数据库，在材质子数据库内部再按照大小划分大小子数据库，在大小子数据 库内按照名称划分名称子数据库；这样的数据库划分是为了加强模型的识别、修改和上传、 下载等管理工作，可以依据日期，准确复查日期下的三维模型数据，有时候在企业中，还需 要对三维模型的数据依据大小、材质或名称进行复检或盘查复盘；用以提升工作效率和加强 内部工作效率。

在上文中，结合具体的实施例对本发明的各种实施方式进行了描述。然而，应当得出的 理解是：本发明的对各个实施例描述的用意不是对本发明的限制。以上所述仅是本发明的示 范性实施例，而非用于限制本发明的保护范围，本发明的保护范围由权利要求确定。