三维场景下信息标签排布方法、系统、存储介质及终端

技术领域

本发明涉及标签排布的技术领域，特别是涉及一种三维场景下信息标签排布方法、系统、存储介质及终端。

背景技术

在无人化料场项目中，为了更好地显示作业现场的情况，方便操作人员的作业，通常需要对现场进行三维场景的数字孪生。在三维场景中，设备元素较多且设备的位置在实时变化。同时操作人员为了观察细节，会对三维场景视角进行三维旋转、平移等操作。因此，当三维场景投影到二维显示画布上时，会造成场景中设备不同程度的重叠。由于设备之间距离较小，或完全重叠覆盖，设备标签可能会重叠在一起，导致标签上的文字被遮挡，使标签的信息可读性变差。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种三维场景下信息标签排布方法、系统、存储介质及终端，通过动态调整信息标签在二维画布上的位置，有效避免了标签之间的相互重叠，提高了标签信息的可读性。

第一方面，本发明提供一种三维场景下信息标签排布方法，所述方法包括以下步骤：获取三维场景下的信息标签；将所述信息标签投影至二维画布上；对于每个信息标签，判断所述信息标签在所述二维画布上是否存在遮挡；对于存在遮挡的信息标签进行位置排布，直至所述二维画布上所有信息标签之间均不存在遮挡。

在第一方面的一种实现方式中，将所述信息标签投影至二维画布上包括以下步骤：

将所述信息标签在所述三维场景中的三维位置信息映射为所述二维画布上的二维位置信息；

将所述信息标签在所述三维场景中的三维尺寸信息映射为所述二维画布上的二维尺寸信息。

在第一方面的一种实现方式中，对于每个信息标签，判断所述信息标签在所述二维画布上是否存在遮挡包括以下步骤：

对于每个信息标签，判断是否被地面遮挡；

若被地面遮挡，则判断存在遮挡；

若未被地面遮挡，则判断是否被其他信息标签遮挡且遮挡面积大于预设比例；若是，则判断存在遮挡，否则判断不存在遮挡。

在第一方面的一种实现方式中，所述预设比例为70％。

在第一方面的一种实现方式中，对于存在遮挡的信息标签进行位置排布包括以下步骤：

对于存在遮挡的每个信息标签，获取在左侧受力、右侧受力、上侧受力和下侧受力；所述左侧受力、所述右侧受力、所述上侧受力和所述下侧受力分别表示所述信息标签与左侧信息标签、右侧信息标签、上侧信息标签和下侧信息标签与所述信息标签的遮挡面积；

当所述左侧受力大于所述右侧受力时，将所述信息标签向右移动一个基本单位；

当所述左侧受力小于所述右侧受力时，将所述信息标签向左移动一个基本单位；

当所述上侧受力大于所述下侧受力时，将所述信息标签向下移动一个基本单位；

当所述上侧受力小于所述下侧受力时，将所述信息标签向上移动一个基本单位。

在第一方面的一种实现方式中，将所述信息标签采用气球虚拟化表示，所述气球之间的相互遮挡构成所述左侧受力、所述右侧受力、所述上侧受力和所述下侧受力。

第二方面，本发明提供一种三维场景下信息标签排布系统，所述系统包括获取模块、投影模块、判断模块和排布模块；

所述获取模块用于获取三维场景下的信息标签；

所述投影模块用于将所述信息标签投影至二维画布上；

所述判断模块用于对于每个信息标签，判断所述信息标签在所述二维画布上是否存在遮挡；

所述排布模块用于对于存在遮挡的信息标签进行位置排布，直至所述二维画布上所有信息标签之间均不存在遮挡。

第三方面，本发明提供一种存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述的三维场景下信息标签排布方法。

第四方面，本发明提供一种三维场景下信息标签排布终端，包括：处理器及存储器；

所述存储器用于存储计算机程序；

所述处理器用于执行所述存储器存储的计算机程序，以使所述三维场景下信息标签排布终端执行上述的三维场景下信息标签排布方法。

如上所述，本发明的三维场景下信息标签排布方法、系统、存储介质及终端，具有以下

有益效果：

(1)通过统计三维场景中出现的设备数量，标定其位置和空间范围，实现对三维场景中信息标签的位置规划，有效避免了信息标签之间的相互重叠，提高了标签信息的可读性；

(2)兼顾画面整体美观度和协调性，并将信息标签在画布中进行展示；

(3)三维场景下信息标签排布算法的执行时间需小于100毫秒，从而满足实际应用场景的需求。

附图说明

图1显示为本发明的三维场景下信息标签排布方法于一实施例中的流程图；

图2显示为本发明的标签信息排布于一实施例中的示意图；

图3显示为本发明的三维场景下信息标签排布系统于一实施例中的结构示意图；

图4显示为本发明的三维场景下信息标签排布终端于一实施例中的结构示意图。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

本发明的三维场景下信息标签排布方法、系统、存储介质及终端通过动态调整信息标签在二维画布上的位置，有效避免了标签之间的相互重叠，提高了标签信息的可读性，且兼顾美观性，从而极具实用性。

如图1所示，于一实施例中，本发明的三维场景下信息标签排布方法包括以下步骤：

步骤S1、获取三维场景下的信息标签。

具体地，在三维场景下，设备对应的信息标签具有尺寸信息、位置信息和文本信息。其中，所述尺寸信息包括长、宽、高，所述位置信息包括三维坐标(X、Y、Z)，所述文本信息包括所述信息标签展示的文本内容。

步骤S2、将所述信息标签投影至二维画布上。

具体地，通常采用投影矩阵实现三维数据到二维数据的投影。在本发明中，首先将所述信息标签在所述三维场景中的三维位置信息(X、Y、Z)映射为所述二维画布上的二维位置信息(X、Y)；然后将所述信息标签在所述三维场景中的三维尺寸信息(长、宽、高)映射为所述二维画布上的二维尺寸信息(长、宽)。

步骤S3、对于每个信息标签，判断所述信息标签在所述二维画布上是否存在遮挡。

具体地，需要判断所述信息标签是否被地面遮挡，以及是否被其他信息标签遮挡。

于一实施例中，对于每个信息标签，判断所述信息标签在所述二维画布上是否存在遮挡包括以下步骤：

31)对于每个信息标签，判断是否被地面遮挡。

其中，地面是三维场景中的一种特殊元素，其它元素都依附于地面上，其它元素的位置属性都以地面作为参照。地面本身具有尺寸属性(长、宽)，位置属性始终为(0，0，0)，不会随视角的变化而变化，不具有信息属性。

通过比对所述信息标签和所述地面的位置信息来判断地面是否遮挡所述信息标签。

32)若被地面遮挡，则判断存在遮挡。

33)若未被地面遮挡，则判断是否被其他信息标签遮挡且遮挡面积大于预设比例；若是，则判断存在遮挡，否则判断不存在遮挡。

其中，所述预设比例为70％。

在一具体实施例中，将所述信息标签存储为列表模式。针对列表中的每个信息标签依次判断是否被地面遮挡，并将未被地面遮挡的信息标签存储至待处理列表。对于待处理列表中的每个信息标签，依次判断是否被其他信息标签遮挡且遮挡面积大于预设比例，从而确定被其他信息标签遮挡的信息标签。

步骤S4、对于存在遮挡的信息标签进行位置排布，直至所述二维画布上所有信息标签之间均不存在遮挡。

具体地，对于存在遮挡的信息标签进行位置排布包括以下步骤：

41)对于存在遮挡的每个信息标签，获取在左侧受力、右侧受力、上侧受力和下侧受力，所述左侧受力、所述右侧受力、所述上侧受力和所述下侧受力分别表示所述信息标签与左侧信息标签、右侧信息标签、上侧信息标签和下侧信息标签与所述信息标签的遮挡面积。

其中，将所述信息标签采用气球虚拟化表示，所述气球之间的相互遮挡构成所述左侧受力、所述右侧受力、所述上侧受力和所述下侧受力。基于所述左侧受力、所述右侧受力、所述上侧受力和所述下侧受力来确定所述信息标签的位置移动，以消除信息标签的遮挡。

42)当所述左侧受力大于所述右侧受力时，将所述信息标签向右移动一个基本单位。

43)当所述左侧受力小于所述右侧受力时，将所述信息标签向左移动一个基本单位。

44)当所述上侧受力大于所述下侧受力时，将所述信息标签向下移动一个基本单位。

45)当所述上侧受力小于所述下侧受力时，将所述信息标签向上移动一个基本单位。

如图2所示，将所述信息标签存储至列表中，针对每个信息标签依次进行位置排布处理，并判断是否还有信息标签被遮挡。若有，则迭代进行信息标签的位置排布处理，直至所有信息标签均不存在遮挡为止。

例如，A标签的初始原点坐标为O

本发明实施例所述的三维场景下信息标签排布方法的保护范围不限于本实施例列举的步骤执行顺序，凡是根据本发明的原理所做的现有技术的步骤增减、步骤替换所实现的方案都包括在本发明的保护范围内。

本发明实施例还提供一种三维场景下信息标签排布系统，所述三维场景下信息标签排布系统可以实现本发明所述的三维场景下信息标签排布方法，但本发明所述的三维场景下信息标签排布系统的实现装置包括但不限于本实施例列举的三维场景下信息标签排布系统的结构，凡是根据本发明的原理所做的现有技术的结构变形和替换，都包括在本发明的保护范围内。

如图3所示，于一实施例中，本发明的三维场景下信息标签排布系统包括获取模块31、投影模块32、判断模块33和排布模块34。

所述获取模块31用于获取三维场景下的信息标签。

所述投影模块32与所述获取模块31相连，用于将所述信息标签投影至二维画布上。

所述判断模块33与所述投影模块32相连，用于对于每个信息标签，判断所述信息标签在所述二维画布上是否存在遮挡。

所述排布模块34与所述判断模块33相连，用于对于存在遮挡的信息标签进行位置排布，直至所述二维画布上所有信息标签之间均不存在遮挡。

其中，获取模块31、投影模块32、判断模块33和排布模块34的结构和原理与上述三维场景下信息标签排布方法中的步骤一一对应，故在此不再赘述。

需要说明的是，应理解以上装置的各个模块的划分仅仅是一种逻辑功能的划分，实际实现时可以全部或部分集成到一个物理实体上，也可以物理上分开。且这些模块可以全部以软件通过处理元件调用的形式实现，也可以全部以硬件的形式实现，还可以部分模块通过处理元件调用软件的形式实现，部分模块通过硬件的形式实现。例如：x模块可以为单独设立的处理元件，也可以集成在上述装置的某一个芯片中实现。此外，x模块也可以以程序代码的形式存储于上述装置的存储器中，由上述装置的某一个处理元件调用并执行以上x模块的功能。其它模块的实现与之类似。这些模块全部或部分可以集成在一起，也可以独立实现。这里所述的处理元件可以是一种集成电路，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法的各步骤或以上各个模块可以通过处理器元件中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。以上这些模块可以是被配置成实施以上方法的一个或多个集成电路，例如：一个或多个特定集成电路(Application Specific Integrated Circuit，简称ASIC)，一个或多个微处理器(Digital Signal Processor，简称DSP)，一个或者多个现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，简称FPGA)等。当以上某个模块通过处理元件调度程序代码的形式实现时，该处理元件可以是通用处理器，如中央处理器(CentralProcessing Unit，简称CPU)或其它可以调用程序代码的处理器。这些模块可以集成在一起，以片上系统(System-on-a-chip，简称SOC)的形式实现。

本发明的存储介质上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述的三维场景下信息标签排布方法。优选地，所述存储介质包括：ROM、RAM、磁碟、U盘、存储卡或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

如图4所示，于一实施例中，本发明的三维场景下信息标签排布终端包括：处理器41和存储器42。

所述存储器42用于存储计算机程序。所述存储器42包括：ROM、RAM、磁碟、U盘、存储卡或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

所述处理器41与所述存储器42相连，用于执行所述存储器存储的计算机程序，以使所述三维场景下信息标签排布终端执行上述的三维场景下信息标签排布方法。

优选地，所述处理器可以是通用处理器，包括中央处理器(Central ProcessingUnit，简称CPU)、网络处理器(Network Processor，简称NP)等；还可以是数字信号处理器(Digital Signal Processor，简称DSP)、专用集成电路(Application SpecificIntegrated Circuit，简称ASIC)、现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，简称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。

综上所述，本发明的三维场景下信息标签排布方法、系统、存储介质及终端通过统计三维场景中出现的设备数量，标定其位置和空间范围，实现对三维场景中信息标签的位置规划，有效避免了信息标签之间的相互重叠，提高了标签信息的可读性；兼顾画面整体美观度和协调性，并将信息标签在画布中进行展示；三维场景下信息标签排布算法的执行时间需小于100毫秒，从而满足实际应用场景的需求。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。