CN111369668A - 一种自动绘制3d模型的方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供的一种自动绘制3D模型的方法，包括：包括以下步骤：确定目标区域，以及位于目标区域内的物联网设备；获取物联网设备的特征信息，其中，特征信息包括物联网设备所处的经纬度、物联网设备高度、物联网设备所采集的视频信息、物联网设备所采集的图片信息；根据特征信息，绘制3D模型。本发明实施例提供的自动绘制3D模型的方法，利用目标区域内的物联网设备的特征信息，绘制3D模型，具有多细节层次，指根据物体模型的节点在显示环境中所处的位置和重要度，决定物体渲染的资源分配，降低非重要物体的面数和细节度，从而获得高效率的渲染运算，进而有效的绘制了通用的3D模型。

Description

一种自动绘制3D模型的方法

技术领域

本发明涉及地理信息系统技术领域，特别是涉及一种自动绘制3D模型的方法。

背景技术

3D模型的特点是优雅而精确，与2D地图等替代品相比，3D模型的渲染成本更高，导航也更麻烦，这就是为什么2D地图与3D模型不同，主导着驾驶地图和酒店预订等商业演示。

但是，要想有效地表示摄像机和传感器等真实环境的数据，需要额外的精度和丰富的呈现方式，而这种特性只在3D模型中可用。

在世界上的大多数城市，2D模型信息(驱动地图和酒店预订显示的基础)是可用的，但3D模型通常要么不可用，要么不在公共领域。目前，无法生成或制作一个通用的3D模型，以用户满足正常使用。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种自动绘制3D模型的方法，以生成或制作一个通用的3D模型，以用户满足正常使用。具体技术方案如下：

本发明实施例提供了一种自动绘制3D模型的方法，其特征在于，包括：

确定目标区域，以及位于所述目标区域内的物联网设备；

获取所述物联网设备的特征信息，其中，所述特征信息包括所述物联网设备所处的经纬度、所述物联网设备高度、所述物联网设备所采集的视频信息、所述物联网设备所采集的图片信息；

根据所述特征信息，绘制3D模型。

可选的，确定目标区域中，所述目标区域为园区区域、城市区域、国家区域中的任一种。

可选的，根据所述特征信息，绘制3D模型包括：

通过所述经纬度信息确定所述目标区域的边界；

根据位于同一经纬度的物联网设备的高度信息，绘制立体建筑的高度；

根据位于所述立体建筑周边的图片信息，绘制所述立体建筑的轮廓；

生成具有高度以及轮廓的立体建筑；

根据所述图片信息以及所述经纬度信息绘制户外公园、街道、隧道；

由所述立体建筑、所述户外公园、所述街道、所述隧道共同组成所述3D模型。

可选的，根据所述特征信息，绘制3D模型包括：

通过所述经纬度信息确定所述目标区域的边界；

根据位于同一经纬度的物联网设备的高度信息，绘制立体建筑的高度；

根据现有的2D地图边界，绘制所述立体建筑的轮廓；

生成具有高度以及轮廓的立体建筑；

根据所述图片信息以及所述经纬度信息绘制户外公园、街道、隧道；

由所述立体建筑、所述户外公园、所述街道、所述隧道共同组成所述3D模型。

可选的，各所述物联网设备所处的高度为2m。

可选的，当显示所述户外公园、所述街道、所述隧道中任一项的图片信息中，未包含有高度信息，将高度信息默认设置为4m。

可选的，根据位于同一经纬度的物联网设备的高度信息，绘制立体建筑的高度包括：

当存在不规则的多层建筑时，系统自动派生3D模型；其中，自动派生3D模型高度显示10m。

可选的，根据所述特征信息，绘制3D模型之后，还包括：

根据所述3D模型的底层界面，生成2D地图；

制作并生成用户界面，所述用户界面包括左侧窗口、中间窗口、右侧窗口；所述左侧窗口显示所述2D地图，所述右侧窗口显示所述3D模型，中间窗口管理查询操作以及显示查询结果。

可选的，所述查询操作包括：查询目标人物的访问路径、查询目标车辆的形式路径、查询目标人物在具有视频拍摄功能的物联网设备处的视频信息、设备维护路径规划。

可选的，查询查询目标人物的访问路径包括：

确定目标人物；其中，所述目标人物为需要在所述目标区域中查询访问路径的人物；

获取具有拍摄功能的物联网设备所拍摄的目标人物的影像信息；其中，所述影像信息为正面影像或背面影像；

按照预设方法在所述影像信息中提取待检测特征，其中，所述待检测特征包括人体特征、面部特征、步态特征中的至少一种；

根据所述待检测特征，获取所有的物联网设备拍摄到的目标人物的图片信息或视频信息；

获取所述图片信息或视频信息的拍摄时间以及拍摄地点；

根据所述拍摄时间的顺序，连接所述拍摄地点，获得所述目标人物的访问路径；

在所述中间窗口显示所述目标人物的访问路径。

可选的，在所述中间窗口显示所述目标人物的访问路径之后包括：

点击位于3D模型中的当前物联网设备图标，

在所述中间窗口显示所述目标人物的经过所述当前物联网设备时的视频片段。

本发明实施例提供的一种自动绘制3D模型的方法，包括：包括以下步骤：确定目标区域，以及位于目标区域内的物联网设备；获取物联网设备的特征信息，其中，特征信息包括物联网设备所处的经纬度、物联网设备高度、物联网设备所采集的视频信息、物联网设备所采集的图片信息；根据特征信息，绘制3D模型。本发明实施例提供的自动绘制3D模型的方法，利用目标区域内的物联网设备的特征信息，绘制3D模型，具有多细节层次，指根据物体模型的节点在显示环境中所处的位置和重要度，决定物体渲染的资源分配，降低非重要物体的面数和细节度，从而获得高效率的渲染运算，进而有效的绘制了通用的3D模型。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1为本发明实施例提供的一种自动绘制3D模型的方法流程图。

图2为本发明实施例提供的3D模型图。

图3为本发明实施例提供的柜模型存储列表。

图4为本发明实施例提供的一种用户界面图。

图5为本发明实施例提供的在用户界面图中的图库扩张器。

图6为本发明实施例提供的在用户界面图中显示的访问路径。

图7为本发明实施例提供的在用户界面图中视频片段播放示意图。

图8为本发明实施例提供的在用户界面图中的时钟工具。

图9为本发明实施例提供的将云数据中心服务器详细描述为GUI模型中的一个构建。

图10为本发明实施例提供的图形用户界面在各种用例之间呈现一致的交互。

图11为本发明实施例提供的大型事件历史记录的导航示意图。

图12为本发明实施例提供的统计数据两种模式表示示意图。

图13为本发明实施例提供的，视觉维护路径的表示方法示意图。

图14为本发明实施例提供的将来自2D地图中的多边形形状创建3D模型的示意图。

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描述。

为了生成或制作一个通用的3D模型，以用户满足正常使用，本发明实施例提供了一种自动绘制3D模型的方法。

请参见图1、图2，本发明实施例所提供的本发明实施例提供了一种自动绘制3D模型的方法，其特征在于，包括：

S110.确定目标区域，以及位于所述目标区域内的物联网设备；

S120.获取所述物联网设备的特征信息，其中，所述特征信息包括所述物联网设备所处的经纬度、所述物联网设备高度、所述物联网设备所采集的视频信息、所述物联网设备所采集的图片信息；

S130.根据所述特征信息，绘制3D模型。

具体的，本发明实施例提供的一种自动绘制3D模型的方法，包括：包括以下步骤：确定目标区域，以及位于目标区域内的物联网设备；获取物联网设备的特征信息，其中，特征信息包括物联网设备所处的经纬度、物联网设备高度、物联网设备所采集的视频信息、物联网设备所采集的图片信息；根据特征信息，绘制3D模型。本发明实施例提供的自动绘制3D模型的方法，利用目标区域内的物联网设备的特征信息，绘制3D模型，具有多细节层次，指根据物体模型的节点在显示环境中所处的位置和重要度，决定物体渲染的资源分配，降低非重要物体的面数和细节度，从而获得高效率的渲染运算，进而有效的绘制了通用的3D模型，奥卡数据云引入了具有真实环境柜管理员的全球CDN的概念，包括纬度、经度和海拔，因此代表了真实环境的实际位置，此外，云存储拓扑与基于相关的实际元素的底层拓扑相关联，这为云基础设施本身提供了一个机会，可以在相同的演示空间中以实际元素的形式呈现。

进一步的，确定目标区域中，所述目标区域为园区区域、城市区域、国家区域中的任一种。

进一步的，根据所述特征信息，绘制3D模型包括：

通过所述经纬度信息确定所述目标区域的边界；

根据位于同一经纬度的物联网设备的高度信息，绘制立体建筑的高度；

根据位于所述立体建筑周边的图片信息，绘制所述立体建筑的轮廓；

生成具有高度以及轮廓的立体建筑；

根据所述图片信息以及所述经纬度信息绘制户外公园、街道、隧道；

由所述立体建筑、所述户外公园、所述街道、所述隧道共同组成所述3D模型。

进一步的，根据所述特征信息，绘制3D模型包括：

通过所述经纬度信息确定所述目标区域的边界；

根据位于同一经纬度的物联网设备的高度信息，绘制立体建筑的高度；

根据现有的2D地图边界，绘制所述立体建筑的轮廓；

生成具有高度以及轮廓的立体建筑；

根据所述图片信息以及所述经纬度信息绘制户外公园、街道、隧道；

由所述立体建筑、所述户外公园、所述街道、所述隧道共同组成所述3D模型。

进一步的，各所述物联网设备所处的高度为2m。

进一步的，当显示所述户外公园、所述街道、所述隧道中任一项的图片信息中，未包含有高度信息，将高度信息默认设置为4m。

具体的，本发明实施例提供的自动绘制3D模型的方法，请参见图2，自动生成的三维模型在LOD 1.5到LOD 2之间，根据模型区域参考二维边界标记的存在进行估计或准确。对象分为4类:户外公园-3.3、街道-3.4、建筑-3.2、隧道；建筑物或隧道可以有多个楼层，并由一个立方体表示。公园或街道用地面来表示。区域边界，无论是立方体还是平面，都是由经纬度的最小值和最大值、楼层的最小值和最大值在适当时生成的。在没有显式尺寸的情况下，地板呈现为4米高。各传感器元件(3.1)以经纬度为中心，垂直于所含楼层平面上方2米。

自动生成几何的限制是，所呈现的几何图形大于或者等于实际的物理边界。如果有区域标记源，例如2D地图数据库，则可以改进这一点。需要说明的是，元素是绘制的，而不是标注上的。这是经过深思熟虑的，也是专题3D地图的基本概念，该模型会根据查询的结果进行模型的渲染和动画，采用绘制的方法制作3D模型，可以有效创建空白区域的3D模型。

还需要注意的是，这种图形界面的展示与城市规划高度兼容，允许在完全没有2D或3d地图数据的情况下创建3d模型，而且图形界面还将从底层对象几何图形自动生成2D地图模型。换句话说，给定一个表示未来开发的现有映射中的空白，本发明实施例提供的方法将填充这些空白。

需要说明的是，在本发明实施例中引入柜模型对信息进行存储，举例说明，请参见图3，图形界面拓扑可以从数据云CDN中的底层柜结构衍生出来。第13行定义了摄像机，第9行定义了包含地图的扇区，第8行定义了包含地图的区域。

对于摄像头信息(第13行)，列K将摄像头定义为公园(绿色)类，列L将摄像头定义为GPU人脸类，列G表示摄像头位于1层，因此中心标高为2米，列I、J定义纬度和经度。

绿色类表示需要生成一个地面平面。列CDE为该摄像机定义一个区域、扇区和区域。所有共享同一区域的摄像头在经纬度上的面积边界就是三维模型地平面。扇形的边界，是扇形区域的最大值和最小值。一个区域的边界，是该区域中所有扇区的最大值和最小值。

利用柜模型，可以有效的对每一个物联网设备的经纬度、高度、图像、视频等信息进行存储，并可实现实时调用，进而在本发明实施例所提供的方法中，可以快速并准确的从柜模型中获取到特征信息，以顺利完成3D模型的绘制。请参见下表：下表为某一物联网设备存储在数据云中的信息列表。

设备信息	含义		设备信息	含义
					Opt＝cam	设备为摄像头		Zone＝1	地带代号
Reg＝30	地区代号		Floor＝1	第一层
					Sect＝1	扇区代号		Cam＝1	摄像头类代号
Area＝1	区域位置		Lat＝34.2540882	经度
					C1＝g	公园(绿色)类		Lng＝108.9423662	纬度
C2＝face	GPU人脸类

由上表可知，该物联网设备定义为公园(绿色)类，GPU人脸类，位于1层，中心标高为2米。绿色类表示需要生成一个地面平面。所有共享同一区域的摄像头在经纬度上的面积边界就是三维模型地平面。

进一步的，根据位于同一经纬度的物联网设备的高度信息，绘制立体建筑的高度包括：

当存在不规则的多层建筑时，系统自动派生3D模型；其中，自动派生3D模型高度显示10m。

进一步的，请参见图4，根据所述特征信息，绘制3D模型之后，还包括：

根据所述3D模型的底层界面，生成2D地图；

制作并生成用户界面，所述用户界面包括左侧窗口、中间窗口、右侧窗口；所述左侧窗口显示所述2D地图，所述右侧窗口显示所述3D模型，中间窗口管理查询操作以及显示查询结果。

具体的，在本发明实施例中，可以利用目标区域中的物联网设备，进行3D模型的绘制，在绘制完成3D模型后，系统从底层对象几何图形自动生成2D地图模型。在用户界面中，在三个面板(3.3、3.4、3.5)之上有一个由3部分组成的顶部栏(3.1、3.2)，它在左侧平面显示2D地图，在中间窗格中显示缩略图库等查询信息，在右侧窗格中显示3d模型。主导航是2D的，可以平移地图。单击地图扇区或区域图标将正确定位3D模型。二维地图和三维模型的着色渲染，将基于查询结果，中心面板管理查询和查询结果。

请参见图7，图7为单击3D模型中的摄像机将显示一个视频片段。

在本发明实施例中，请参见图9，提供的3D图像用户界面，此图将云数据中心服务器详细描述为GUI模型中的一个构建。磁盘表示为地面以上，CPU和GPU表示为地面以下，网络表示为地面。数据云拓扑中的服务器(8.1)与区域有关联，但与扇区没有关联，因此区域内的服务器将显示为单个模型。磁盘图标(8.4)，GPU/GPU图标可以着色(8.5)来表示故障状态和性能等方面。不同服务器之间以及来自客户端的网络流量将呈现为自动管道，类似于建筑物的HVAC呈现。

需要说明的是，请参见图5，在本发明实施例中，还添加有图库扩张器，图库扩张器提供了一种基于缩略图的导航机制。顶部工具栏图标(4.1)切换此视图，该视图将扩展缩略图库以覆盖3D模型部分。允许用户通过缩略图进行导航，而不是默认的按地图导航。点击缩略图，应直接跳转到一个该人脸的访问记录。

请参见图8，在本发明实施例中，还添加有时钟工具，时钟工具允许将时间刻度从默认值”当前”(10分钟内)更改为一个定义的间隔。作用可用作3D智慧城市中对历史交通数据，摄像头，物联网设备数据的历史回溯。

进一步的，所述查询操作包括：查询目标人物的访问路径、查询目标车辆的形式路径、查询目标人物在具有视频拍摄功能的物联网设备处的视频信息、设备维护路径规划。

具体的，请参见图6，在从缩略图库(5.1)查询最近的访问之后，单击缩略图将在2D地图(5.2)和3D模型(5.3)上显示访问路径。

鼠标停留在2D地图区域的地方会显示访问时间，鼠标停留在3D地图的摄像头图标也会显示访问时间。单击3D相机图像会显示一个视频片段。单击3D模型中的摄像机将显示一个视频片段。例如，视频片段的文件路径将作为匹配缩略图库里最近面孔查询结果的一部分上传。

进一步的，查询查询目标人物的访问路径包括：

确定目标人物；其中，所述目标人物为需要在所述目标区域中查询访问路径的人物；

获取具有拍摄功能的物联网设备所拍摄的目标人物的影像信息；其中，所述影像信息为正面影像或背面影像；

按照预设方法在所述影像信息中提取待检测特征，其中，所述待检测特征包括人体特征、面部特征、步态特征中的至少一种；

根据所述待检测特征，获取所有的物联网设备拍摄到的目标人物的图片信息或视频信息；

获取所述图片信息或视频信息的拍摄时间以及拍摄地点；

根据所述拍摄时间的顺序，连接所述拍摄地点，获得所述目标人物的访问路径；

在所述中间窗口显示所述目标人物的访问路径。

进一步的，在所述中间窗口显示所述目标人物的访问路径之后包括：

点击位于3D模型中的当前物联网设备图标，

在所述中间窗口显示所述目标人物的经过所述当前物联网设备时的视频片段。

请参见图10，采用本发明实施例提供的方法绘制的3D模型，具有以下功能，人脸搜寻(9.1-第一阶段)、相机状态(9.2-第一阶段)、云状态(9.3-阶段1)、展览馆维修(9.4-第一期)、步态检测(9.5-第三阶段)、服装检测(9.6-第2阶段)、人群统计(9.7-第一阶段)

请参见图11，热图导航功能，大型事件历史记录可以很容易地导航。一系列事件以可点击的热图图表(10.1)的形式呈现。当鼠标移动到一个小图标(10.2)上时，会显示一个详细的插图(10.3)。

请参见图12，在本发明实施例中，数据统计的方式有两种，统计数据可以同时以两种模式表示，按位置和按序数。在3D模型上绘制序数热图标(11.1)。中心热图(11.2)按序数组织。这些展示都支持由AI/BI作为驱动，因此组合起来可以表示任意数量的因素。

请参见图13，在本发明实施例中，视觉维护路径可以同时表示为要做的列表和可视路径。中心热度图(12.1)是一个待办事项列表，可能按人员和时间进行组织。要执行的操作集表示为从一个物理组件到另一个物理组件的路径(12.2)。这个机制可应用在真实环境中(摄像头维护)和云数据中心(磁盘驱动器替换)。

请参见图14，绘制多边形插入，来自2D地图的多边形形状可用于创建3D模型。二维地图边界(13.1)可用于创建三维多边形模型(13.2)。这个机制可以通过少量组件信息来呈现的建筑物的精确轮廓，其中，少量组件即为物联网设备；例如只有一个监视摄像头的建筑物。另一方面，当存在不规则的多层建筑时，由构件对象派生出的模型更具有代表性。基于外壳的对象集合表示是普遍存在的。

本发明实施例提供的一种自动绘制3D模型的方法，包括：包括以下步骤：确定目标区域，以及位于目标区域内的物联网设备；获取物联网设备的特征信息，其中，特征信息包括物联网设备所处的经纬度、物联网设备高度、物联网设备所采集的视频信息、物联网设备所采集的图片信息；根据特征信息，绘制3D模型。本发明实施例提供的自动绘制3D模型的方法，利用目标区域内的物联网设备的特征信息，绘制3D模型，具有多细节层次，指根据物体模型的节点在显示环境中所处的位置和重要度，决定物体渲染的资源分配，降低非重要物体的面数和细节度，从而获得高效率的渲染运算，进而有效的绘制了通用的3D模型。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种自动绘制3D模型的方法，其特征在于，包括：

确定目标区域，以及位于所述目标区域内的物联网设备；

获取所述物联网设备的特征信息，其中，所述特征信息包括所述物联网设备所处的经纬度、所述物联网设备高度、所述物联网设备所采集的视频信息、所述物联网设备所采集的图片信息；

根据所述特征信息，绘制3D模型。

2.根据权利要求1所述的自动绘制3D模型的方法，其特征在于，确定目标区域中，所述目标区域为园区区域、城市区域、国家区域中的任一种。

3.根据权利要求1所述的自动绘制3D模型的方法，其特征在于，根据所述特征信息，绘制3D模型包括：

通过所述经纬度信息确定所述目标区域的边界；

根据位于同一经纬度的物联网设备的高度信息，绘制立体建筑的高度；

根据位于所述立体建筑周边的图片信息，绘制所述立体建筑的轮廓；

生成具有高度以及轮廓的立体建筑；

根据所述图片信息以及所述经纬度信息绘制户外公园、街道、隧道；

由所述立体建筑、所述户外公园、所述街道、所述隧道共同组成所述3D模型。

4.根据权利要求1所述的自动绘制3D模型的方法，其特征在于，根据所述特征信息，绘制3D模型包括：

通过所述经纬度信息确定所述目标区域的边界；

根据位于同一经纬度的物联网设备的高度信息，绘制立体建筑的高度；

根据现有的2D地图边界，绘制所述立体建筑的轮廓；

生成具有高度以及轮廓的立体建筑；

根据所述图片信息以及所述经纬度信息绘制户外公园、街道、隧道；

由所述立体建筑、所述户外公园、所述街道、所述隧道共同组成所述3D模型。

5.根据权利要求3或4所述的自动绘制3D模型的方法，其特征在于，各所述物联网设备所处的高度为2m；当显示所述户外公园、所述街道、所述隧道中任一项的图片信息中，未包含有高度信息，将高度信息默认设置为4m。

6.根据权利要求3或4所述的自动绘制3D模型的方法，其特征在于，根据位于同一经纬度的物联网设备的高度信息，绘制立体建筑的高度包括：

当存在不规则的多层建筑时，系统自动派生3D模型；其中，自动派生3D模型高度显示10m。

7.根据权利要求1所述的自动绘制3D模型的方法，其特征在于，根据所述特征信息，绘制3D模型之后，还包括：

根据所述3D模型的底层界面，生成2D地图；

制作并生成用户界面，所述用户界面包括左侧窗口、中间窗口、右侧窗口；所述左侧窗口显示所述2D地图，所述右侧窗口显示所述3D模型，中间窗口管理查询操作以及显示查询结果。

8.根据权利要求7所述的自动绘制3D模型的方法，其特征在于，所述查询操作包括：查询目标人物的访问路径、查询目标车辆的形式路径、查询目标人物在具有视频拍摄功能的物联网设备处的视频信息、设备维护路径规划。

9.根据权利要求8所述的自动绘制3D模型的方法，其特征在于，查询查询目标人物的访问路径包括：

确定目标人物；其中，所述目标人物为需要在所述目标区域中查询访问路径的人物；

获取具有拍摄功能的物联网设备所拍摄的目标人物的影像信息；其中，所述影像信息为正面影像或背面影像；

按照预设方法在所述影像信息中提取待检测特征，其中，所述待检测特征包括人体特征、面部特征、步态特征中的至少一种；

根据所述待检测特征，获取所有的物联网设备拍摄到的目标人物的图片信息或视频信息；

获取所述图片信息或视频信息的拍摄时间以及拍摄地点；

根据所述拍摄时间的顺序，连接所述拍摄地点，获得所述目标人物的访问路径；

在所述中间窗口显示所述目标人物的访问路径。

10.根据权利要求9所述的自动绘制3D模型的方法，其特征在于，在所述中间窗口显示所述目标人物的访问路径之后包括：

点击位于3D模型中的当前物联网设备图标，

在所述中间窗口显示所述目标人物的经过所述当前物联网设备时的视频片段。

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