一种云计算框架下海量三维模型集成平台制造技术

本发明专利技术涉及一种云计算框架下海量三维模型集成平台，包括：三维模型存储模块，基于NoSQL数据库实现三维模型的存储；三维模型访问模块，用于对所存储的三维模型进行协同并发访问；三维模型推荐模块，基于Spark云计算框架实现三维模型的隐式推荐。与现有技术相比，本发明专利技术具有存储高效、并发性强和高效的储存等优点。

A Massive 3D Model Integration Platform Based on Cloud Computing Framework

The invention relates to a massive three-dimensional model integration platform under cloud computing framework, which includes: three-dimensional model storage module, three-dimensional model storage based on NoSQL database; three-dimensional model access module, which is used for collaborative and concurrent access to stored three-dimensional models; three-dimensional model recommendation module, which implements implicit recommendation of three-dimensional models based on Spark cloud computing framework. Compared with the prior art, the invention has the advantages of high storage efficiency, concurrency and efficient storage.

【技术实现步骤摘要】
一种云计算框架下海量三维模型集成平台
本专利技术涉及海量三维模型的储存与应用技术，尤其是涉及一种云计算框架下海量三维模型集成平台。
技术介绍
随着虚拟现实技术及互联网的迅猛发展，科研人员提出了大量的面向互联网的虚拟现实的应用，包括智慧城市等，构建一个面向多人可交互的智慧城市平台越来越迫切。但是一些关键环节却严重受制于虚拟现实在浏览器端的应用，包括浏览器端的有限的内存和网络传输的带宽有限之间、多人协同并发的需求和缺乏并发性的互联网实际应用之间、虚拟现实智能化的需求与三维模型大数据智能化挖掘瓶颈之间的协调问题等。同时，面向移动互联网的智慧城市应用仍旧面临着很多问题，主要表现在：三维模型的规模惊人而实际存储机制单一、低效。浏览器加载速度慢、场景内模型的交互响应不及时等，导致了虚拟城市场景中模型整体结构简单、场景复杂度低、场景内交互手段单一。而现实中城市结构复杂、交互手段多样。这些不足都严重制约了虚拟现实技术在大规模虚拟城市的应用。另外，随着人工智能技术的快速发展，人们对于智能型的应用的需求也日益增强，对于大数据的挖掘的相关研究越来越受到追捧，虚拟现实与人工智能的联系日益紧密，而现实中，对于虚拟现实的技术与人工智能仍旧处于各自独立发展的阶段。构建智能化的虚拟现实应用越来越迫切，虚拟现实和人工智能技术都需要对海量数据的高效计算。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种云计算框架下海量三维模型集成平台。本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：一种云计算框架下海量三维模型集成平台，包括：三维模型存储模块，基于NoSQL数据库实现三维模型的存储；三维模型访问模块，用于对所存储的三维模型进行协同并发访问；三维模型推荐模块，基于Spark云计算框架实现三维模型的隐式推荐。进一步地，所述三维模型存储模块存储的数据包括三维模型数据、三维模型附属信息、三维模型关键字信息和机器学习结果信息。进一步地，所述三维模型附属信息包括模型上传者、模型包围球中心点坐标以及模型的名称和类别。进一步地，所述三维模型推荐模块包括：数据获取单元，通过Spark读取三维模型库的日志文件数据并对数据进行分组；数据解析单元，对所读取的数据进行解析，形成统计数据；训练单元，以所述统计数据为学习样本进行训练；预测单元，基于训练结果实现三维模型的隐式推荐，输出预测结果。进一步地，所述数据获取单元中，将所读取的数据保存为弹性分布式文件。进一步地，所述数据解析单元中的解析包括对弹性分布式文件的持久化操作以及数据Map操作和Reduce操作。进一步地，所述训练单元中对ALS函数进行训练。与现有技术相比，本专利技术具有以如下有益效果：(1)高效的储存机制：在Hadoop云框架下相应的Hbase数据库，可以极大地提高三维模型的储存管理效率，Hbase数据库作为一种NoSQL数据库，可以满足三维模型数据的多样性特点，如有的模型存在纹理贴图，有的模型什么也没有(如白模)，有的模型是由多个构件构成(如BIM场景下模型)，这些复杂的多样的模型数据必须采用NoSQL数据库存储，相对于直接采用文件管理模式，数据库管理具有高效的管理机制和快捷访问等特点，这些特点保证基于平台的应用具有很强的交互能力。本专利技术采用完全高效的储存模型，解决当前主流方法仅仅对某一类模型进行处理，实现对各种不同的三维模型兼容性储存。本专利技术基于NoSQL的HBase数据库存储机制，可以实现模型在线可视化环境下的高效和并发执行，同时满足三维数据的一些特殊属性的需求。(2)并发性强：云平台实质上是一种高效的分布式系统，通过多个服务器上协同处理，处理效率往往远超过单机系统。事实上，大量实际应用都要处理多个用户同时在线发送请求，而传统的方法顺序性的响应机制远远无法满足并发请求，尤其是面向移动互联网的应用，浏览器本身并发能力差、执行能力低，无法提供高效的响应服务。本专利技术基于三维模型的并发响应请求，在多人请求模型数据时，减低请求模型的响应时间，提高数据交互效率，可以极大地满足用户的需求，提高高质量的协同服务请求。(3)智能性强：目前软件系统日益进入智能化时代，虚拟现实应用也不例外，尤其是面向移动互联网的应用，智能化的需求日益迫切，如智慧城市的应用，提供智能化服务非常重要。本平台基于一种隐式推荐机制，通过对用户访问日志进行隐式分析，从而获取相关的规则。同时，Spark将所有的数据处理过程完全置于内存中进行，从而大大提高了速度，增强的处理效率。本专利技术利用云平台的高效的计算能力，平台可以极大地提高计算效率，支持多个用户在线操作。新一代的云计算框架完全能够提供并发的处理能力和协同的处理机制，从而实现了效率更高、并发更强的云计算平台服务。附图说明图1为本专利技术的原理示意图；图2为本专利技术基于HBase的TObject表和TProperty表的结构信息示意图；图3为基于HBase的TParameter表和TResult表的结构信息示意图；图4为本专利技术隐式推荐过程示意图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细说明。本实施例以本专利技术技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本专利技术的保护范围不限于下述的实施例。在虚拟现实中，对于三维模型的管理是非常重要的环境，但是现有的管理平台面临诸多的挑战，包括并发性差、协同交互性低效等特点，这些都严重影响虚拟现实平台的建设，如智慧城市等。云平台具有极高的并发能力和可靠的储存机制，已经在大数据储存等环境下取得了巨大的成功，三维模型作为一种特殊的大数据，存在着一些特殊的属性，包括存储结构复杂、几何信息丰富、附属要素多样等。如图1所示，本专利技术提供一种云计算框架下海量三维模型集成平台，包括三维模型存储模块、三维模型访问模块和三维模型推荐模块，三维模型存储模块基于NoSQL数据库实现三维模型的存储，三维模型访问模块用于对所存储的三维模型进行协同并发访问，三维模型推荐模块基于Spark云计算框架实现三维模型的隐式推荐。该集成平台具有以下两个功能：1、基于云平台的三维模型的存储与访问机制，可以实现在浏览器端海量模型的并发、协同访问机制，从而实现了海量模型的高效管理；2、实现了基于Spark云计算框架的模型隐式推荐服务，从而实现智能化管理机制。一、基于Hadoop和Hbase数据库的海量三维模型存储机制以HDFS文件系统为核心的Hadoop作为新型分布式存储机制，非常适合于存储大数据，三维模型大数据具有稀疏的属性信息和庞大的数据规模，这些恰恰非常适合云架构来存储，尤其是HDFS文件系统。HBase是一种不依赖主键的NoSQL数据库，每次读取必须读取整行数据，而列的数量是可以动态定义的。本专利技术三维模型存储模块存储的数据包括三维模型数据、三维模型附属信息、三维模型关键字信息和机器学习结果信息，如图2和图3所示。TObject表用来存储三维模型数据，实际上，由于三维模型包含很多不同信息，包括模型的贴图、模型材质、模型缩略图，简化模型等，而每次读取数据时候，会一次性将整行数据全部获取，这样就可以获取所有三维数据信息。实际上，每个三维模型的信息是不完全相同的，如BIM模型中，整个BIM模型由很多的构件组成，此时，该行的模型信息会包含更多的列。TProperty表包含本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种云计算框架下海量三维模型集成平台，其特征在于，包括：三维模型存储模块，基于NoSQL数据库实现三维模型的存储；三维模型访问模块，用于对所存储的三维模型进行协同并发访问；三维模型推荐模块，基于Spark云计算框架实现三维模型的隐式推荐。

【技术特征摘要】
1.一种云计算框架下海量三维模型集成平台，其特征在于，包括：三维模型存储模块，基于NoSQL数据库实现三维模型的存储；三维模型访问模块，用于对所存储的三维模型进行协同并发访问；三维模型推荐模块，基于Spark云计算框架实现三维模型的隐式推荐。2.根据权利要求1所述的云计算框架下海量三维模型集成平台，其特征在于，所述三维模型存储模块存储的数据包括三维模型数据、三维模型附属信息、三维模型关键字信息和机器学习结果信息。3.根据权利要求2所述的云计算框架下海量三维模型集成平台，其特征在于，所述三维模型附属信息包括模型上传者、模型包围球中心点坐标以及模型的名称和类别。4.根据权利要求1所述的云计算框架下海量三维模型集成平台，其特征在于，所述三维...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾金原，周文，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：上海,31