一种基于Thing3DV本地渲染云管理模型的嵌入式Web3d系统

技术领域

本发明涉及网页浏览并操控三维模型技术领域，具体为一种基于Thing3DV本地渲染云管理模型的嵌入式Web3d系统。

背景技术

目前web3D系统有多种实现方式，例如申请号为CN2010188278.8的中国专利申请公开了一种可编辑的网页三维几何造型渲染方法，属于计算机图形处理技术领域。此专利在使用基于场景树的渲染引擎，解析数据交换协议实现web3D的基础上，通过解析图形节点中的几何造型，使用渲染引擎几何造型工场生成几何造型对象，通过插件扩展JavaScript底层API接口实现可编辑的三维几何造型渲染。该申请采用的是本地渲染的方式，但并未阐述云服务技术，很难实现多用户并发同步访问。

申请号为CN201010293205.5中国专利申请公开了一种3D模型的浏览实现方法、系统和服务器。该方法包括:服务器接收来自终端的页面访问请求，从请求访问的页面中解析3D模型文件；服务器根据所述终端的性能确定3D模型的精度；服务器获得与精度对应的简化3D模型；服务器将简化3D模型的参数发送给终端以便终端绘制3D模型。该申请只是利用服务器进行模型简化，将导致模型的信息大量丢失，并且简化的过程并不是客户指定的过程，并不能满足客户的需求。

在电子商务及模型展示中，由于web3D技术采用本地渲染的限制，也很难快速的将模型在各种的网站上自由转述展示，很难类似优酷视频一般，能够自由嵌入各个网站内，使得Web3D技术很难得到广泛的应用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于Thing3DV本地渲染云管理模型的嵌入式Web3d系统，具备了通过基于Thing3DV物联云平台来进行模型数据的管控，渲染，和在Thing3DV物联云平台的Mashup中展示，实现浏览器直接浏览并操控三维模型，图纸以及嵌入式图形图像分享浏览操作，解决了Thing3DV物联云平台不能加载和操控三维模型的功能效果，解决了在电子商务及模型展示中，由于web3D技术采用本地渲染的限制，也很难快速的将模型在各种的网站上自由转述展示，很难类似优酷视频一般，能够自由嵌入各个网站内，使得Web3D技术很难得到广泛的应用的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于Thing3DV本地渲染云管理模型的嵌入式Web3d系统，包括：

用户端；用于用户登录三维可视化物联云平台，以及访问云端服务器；

用户访问控制模块：用于对用户端进行权限验证，并浏览云端服务器，以及发现安全隐患时及时进行报备；

三维可视化物联云平台：用于多用户实时访问，并浏览三维模型；

文件管理模块：用于用户自定义将模型上传至云端服务器或将模型下载到本地；

本地渲染模块：用于在本地对模型进行渲染，并将渲染后的3D模型传输传输至三维数据处理与显示模块，以及对3D渲染数据任务进行分割处理；

三维数据处理与显示模块：用于显示渲染后的3D模型，以及显示用户自定义模型数据传输的结果；

模型交互模块：用于用户根据三维数据处理与显示模块的内容与Web3d系统进行交互操作；

云端服务器：用于存储、管理所有系统运行数据；

所述三维可视化物联云平台包括Thing3DV物联云平台。

可选的，所述用户访问控制模块包括网络传输子模块、权限验证子模块、访问指令控制子模块和信息传输报备子模块；

所述网络传输子模块：用于向云端服务器发送浏览请求命令权限；

所述权限验证子模块：用于对用户端进行权限验证，权限验证子模块与用户端分别存储有与强度参数关联的验证因子，在用户端将自定义姓名、验证因子与身份信息类别或身份信息详细程度进行自定义关联的情况下，用户端，基于由权限验证子模块输入的验证因子或自身输入的验证因子反馈至少一个与验证因子关联的身份信息类别，在验证时，根据认证的强度参数来确定根据单一验证因子进行单一认证或者根据多验证因子进行联合认证；

所述访问指令控制子模块：用于在匹配验证成功后，生成访问控制指令，并将该访问控制指令发送至云端服务器；

所述信息传输报备子模块：用于在多次匹配验证未成功时，生成安全警报信息，并将该安全警报信息发送至三维可视化物联云平台的后台管理系统。

可选的，所述本地渲染模块包括模型传输子模块、格式转化子模块、3D渲染数据分割子模块；

所述模型传输子模块：用于从云端服务器下载三维模型，以及将模型传输至三维数据处理与显示模块；

所述格式转化子模块：用于将下载的三维模型转化为计算机图形处理引擎能够使用的格式；

所述3D渲染数据分割子模块：其中渲染任务包含两个部分，第一部分为需要CPU计算的部分，包括模型的三维渲染，所述需要CPU计算的部分按照子任务来分配；第二部分为需要GPU计算的部分，所述需要GPU计算的部分从数据上进行分割，即将需要做3D渲染的数据分割成两个部分，分别分配给用户端和Thing3DV物联云平台，分割的标准包括：根据模型的渲染指标。

可选的，所述渲染指标包括分辨率指标、帧率指标、CPU利用率、内存使用率和GPU利用率。

可选的，所述三维数据处理与显示模块包括模型数据处理整合子模块和模型多形式显示子模块；

所述模型数据处理整合子模块：用于对本地渲染模块传输过来的模型数据进行处理，并整合，拦截多次且重复传输过来的相同模型数据；

所述模型多形式显示子模块：用于将由本地渲染模块传输过来的模型，以三维模型、二维图纸、二维图片、文字、动画、视频或图形图像的表现形式进行显示。

可选的，所述模型交互模块包括菜单交互子模块和图形图像操作交互子模块；

所述菜单交互子模块：用于通过菜单或者按钮的方式发出指令，来决定交互内容；

所述图形图像操作交互子模块：用于在图形区域对模型的操作。

可选的，所述模型交互模块中交互方式包括选择、隐藏、切割、移动、旋转、缩放、播放、文本输入、文本编辑、文本删除、符号输入、符号编辑、符号删除、标记输入、标记编辑、标记删除、图形截取、图形绘制、图形编辑、图形删除、亮度调节、透明度调节、光影效果调节、投影方式调节、清晰度调节、渲染方式调节、模型颜色更换、布局调整、视图切换和干涉检查交互操作控制。

可选的，所述Thing3DV物联云平台包括Service服务器，以及Mashup页面创建模块；

所述Service服务器：用于完成控制模型的脚本编写。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

一、本发明基于Thing3DV物联云平台来进行模型数据的管控，渲染，和在Thing3DV物联云平台的Mashup中展示，实现浏览器直接浏览并操控三维模型，图纸以及嵌入式图形图像分享浏览操作，解决了Thing3DV物联云平台不能加载和操控三维模型的功能。

二、本发明依靠本地渲染模块的完成模型的渲染工作，减少服务器的压力。

三、本发明利用Thing3DV物联云平台完成多用户共同实时访问和操作模型。

四、本发明利用Thing3DV物联云平台独有的算法，加速模型的传输速度。

五、本发明通过基于Thing3DV物联云平台角色的应用来控制用户访问控制模块，做到模型信息数据的安全化。

六、本发明利用Thing3DV物联云平台中的Service服务器完成控制模型的脚本编写。

七、本发明对本地渲染模块传输过来的模型数据进行处理，并整合，拦截多次且重复传输过来的相同模型数据；减少Thing3DV物联云平台存储并显示过多相同的模型数据带来的服务器压力。

八、本发明将三维模型解析和渲染中的过程分解成独立的任务，分别由Thing3DV物联云平台和客户端独立完成，然后由Thing3DV物联云平台综合这些任务的结果，完成最终的展示，同单一客户端渲染的方式相比，该方法可以降低对终端设备的性能要求，同单一利用Thing3DV物联云平台渲染的方式相比，该方案又能降低对平台服务器性能的要求，减少平台服务的投入成本。

九、本发明通过用户端设置有身份标识，身份标识可以是二维码、条码、防伪标识中的一种或几种。在权限验证子模块对用户端的身份标识进行识别，能够获取用户授权查看的面部图像、身份信息中的几种类别信息、三维轮廓图像等信息，从而对用户进行身份验证，身份标识的设置，使得人眼不能够直接获取用户端的身份信息，避免了在身份验证过程中旁观的第三者查看到验证人的个人隐私信息，权限验证子模块能够根据用户端提供的身份标识图案向云管理平台查询或验证相关信息。

附图说明

图1为本发明的结构框图；

图2为本发明应用流程图。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅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。

请参阅图1和图2，本发明提供一种技术方案：一种基于Thing3DV本地渲染云管理模型的嵌入式Web3d系统，包括：

用户端；用于用户登录三维可视化物联云平台，以及访问云端服务器；

用户访问控制模块：用于对用户端进行权限验证，并浏览云端服务器，以及发现安全隐患时及时进行报备；

三维可视化物联云平台：用于多用户实时访问，并浏览三维模型；

文件管理模块：用于用户自定义将模型上传至云端服务器或将模型下载到本地；

本地渲染模块：用于在本地对模型进行渲染，并将渲染后的3D模型传输传输至三维数据处理与显示模块，以及对3D渲染数据任务进行分割处理；

三维数据处理与显示模块：用于显示渲染后的3D模型，以及显示用户自定义模型数据传输的结果；

模型交互模块：用于用户根据三维数据处理与显示模块的内容与Web3d系统进行交互操作；

云端服务器：用于存储、管理所有系统运行数据；

三维可视化物联云平台包括Thing3DV物联云平台。

进一步的，用户访问控制模块包括网络传输子模块、权限验证子模块、访问指令控制子模块和信息传输报备子模块；

网络传输子模块：用于向云端服务器发送浏览请求命令权限；

权限验证子模块：用于对用户端进行权限验证，权限验证子模块与用户端分别存储有与强度参数关联的验证因子，在用户端将自定义姓名、验证因子与身份信息类别或身份信息详细程度进行自定义关联的情况下，用户端，基于由权限验证子模块输入的验证因子或自身输入的验证因子反馈至少一个与验证因子关联的身份信息类别，在验证时，根据认证的强度参数来确定根据单一验证因子进行单一认证或者根据多验证因子进行联合认证，用户端设置有身份标识，身份标识可以是二维码、条码、防伪标识中的一种或几种。在权限验证子模块对用户端的身份标识进行识别，能够获取用户授权查看的面部图像、身份信息中的几种类别信息、三维轮廓图像等信息，从而对用户进行身份验证，身份标识的设置，使得人眼不能够直接获取用户端的身份信息，避免了在身份验证过程中旁观的第三者查看到验证人的个人隐私信息，权限验证子模块能够根据用户端提供的身份标识图案向云管理平台查询或验证相关信息；

访问指令控制子模块：用于在匹配验证成功后，生成访问控制指令，并将该访问控制指令发送至云端服务器；

信息传输报备子模块：用于在多次匹配验证未成功时，生成安全警报信息，并将该安全警报信息发送至三维可视化物联云平台的后台管理系统。

进一步的，本地渲染模块包括模型传输子模块、格式转化子模块、3D渲染数据分割子模块；

模型传输子模块：用于从云端服务器下载三维模型，以及将模型传输至三维数据处理与显示模块；

格式转化子模块：用于将下载的三维模型转化为计算机图形处理引擎能够使用的格式；

3D渲染数据分割子模块：其中渲染任务包含两个部分，第一部分为需要CPU计算的部分，包括模型的三维渲染，需要CPU计算的部分按照子任务来分配；第二部分为需要GPU计算的部分，需要GPU计算的部分从数据上进行分割，即将需要做3D渲染的数据分割成两个部分，分别分配给用户端和Thing3DV物联云平台，分割的标准包括：根据模型的渲染指标，将三维模型解析和渲染中的过程分解成独立的任务，分别由Thing3DV物联云平台和客户端独立完成，然后由Thing3DV物联云平台综合这些任务的结果，完成最终的展示，同单一客户端渲染的方式相比，该方法可以降低对终端设备的性能要求，同单一利用Thing3DV物联云平台渲染的方式相比，该方案又能降低对平台服务器性能的要求，减少平台服务的投入成本。

进一步的，渲染指标包括分辨率指标、帧率指标、CPU利用率、内存使用率和GPU利用率。

进一步的，三维数据处理与显示模块包括模型数据处理整合子模块和模型多形式显示子模块；

模型数据处理整合子模块：用于对本地渲染模块传输过来的模型数据进行处理，并整合，拦截多次且重复传输过来的相同模型数据；减少Thing3DV物联云平台存储并显示过多相同的模型数据带来的服务器压力；

模型多形式显示子模块：用于将由本地渲染模块传输过来的模型，以三维模型、二维图纸、二维图片、文字、动画、视频或图形图像的表现形式进行显示。

进一步的，模型交互模块包括菜单交互子模块和图形图像操作交互子模块；

菜单交互子模块：用于通过菜单或者按钮的方式发出指令，来决定交互内容；

图形图像操作交互子模块：用于在图形区域对模型的操作。

进一步的，模型交互模块中交互方式包括选择、隐藏、切割、移动、旋转、缩放、播放、文本输入、文本编辑、文本删除、符号输入、符号编辑、符号删除、标记输入、标记编辑、标记删除、图形截取、图形绘制、图形编辑、图形删除、亮度调节、透明度调节、光影效果调节、投影方式调节、清晰度调节、渲染方式调节、模型颜色更换、布局调整、视图切换和干涉检查交互操作控制。

进一步的，Thing3DV物联云平台包括Service服务器，以及Mashup页面创建模块；

Service服务器：用于完成控制模型的脚本编写。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。