大规模建筑场景的细粒度化Web3D在线可视化方法技术

本发明专利技术公开了一种大规模建筑场景的细粒度化Web3D在线可视化方法，首先，BIM模型轻量化预处理阶段分别通过模型级细粒度化和文件级细粒度化两种方式进行轻量化预处理；其次，在网络端预渲染和传输调度处理流程中，包括加载预处理、选择最优初始视点、可视增量列表计算、兴趣度计算、文件打包等；最后，Web端多线程异步加载渲染流程中，先通过多线程对场景中的可视构件数据进行增量式下载，使用WebAssembly技术对文件包在线高效解析，然后使用构件的重用信息进行实例化渲染，使用基于兴趣度的缓存调度机制进行构件加载和剔除的管理。经过上述流程处理，完整实现了一套渐进式的大规模BIM场景的轻量级在线可视化解决方案。

【技术实现步骤摘要】
大规模建筑场景的细粒度化Web3D在线可视化方法
本专利技术涉及三维建模与渲染
，特别是涉及一种大规模建筑场景的细粒度化Web3D在线可视化方法。
技术介绍
当今，“互联网+”技术日趋成熟，“VR+”技术开始兴起，在移动网页浏览器上在线展示三维虚拟场景的诉求应运而生，大规模Web3D场景的在线可视化越发兴起。对于建筑领域，随着建筑信息化，BuildingInformationModel(BIM)已经成为建设及土木行业信息化发展的主流技术，BIM技术的应用使原来大规模建筑数据信息的集成、表达、更新以及传递共享越来越简捷，BIM与面向移动互联网的Web3D可视化的交叉融合已经成为重要的研究与应用方向。但是，建筑模型数据往往很大，这些年呈现爆炸式增长的趋势，数据常常数以GB计，而Web浏览器(尤其是移动端浏览器)计算性能与缓存都非常有限，网络传输带宽还远不足以支持大规模建筑场景模型数据的快速传输，在此情况下，如何快速、流畅而准确地将建筑模型数据传输至Web端并进行高效实时在线渲染可视化成为挑战性的热点技术。WebBIM大规模建筑场景在线本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种大规模建筑场景的细粒度化Web3D在线可视化方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS1，BIM模型轻量化预处理：分别通过模型级细粒度化和文件级细粒度化两种方式对BIM模型建筑构件进行轻量化预处理；/nS2，网络端预渲染和传输调度处理：首先选取BIM模型建筑场景的最优初始视点位置，然后通过预渲染策略和深度图技术实时计算出用户的真实可见构件增量集合，并按照构件兴趣度高低进行排序，最后依次打包可见构件数据并传输；/nS3，Web端多线程异步加载渲染流程：首先通过多线程对场景中的可视构件数据进行增量式下载，使用Web Assembly技术对文件包在线高效解析，然后使用构件的重用信息进行实例化渲染...

【技术特征摘要】
1.一种大规模建筑场景的细粒度化Web3D在线可视化方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1，BIM模型轻量化预处理：分别通过模型级细粒度化和文件级细粒度化两种方式对BIM模型建筑构件进行轻量化预处理；
S2，网络端预渲染和传输调度处理：首先选取BIM模型建筑场景的最优初始视点位置，然后通过预渲染策略和深度图技术实时计算出用户的真实可见构件增量集合，并按照构件兴趣度高低进行排序，最后依次打包可见构件数据并传输；
S3，Web端多线程异步加载渲染流程：首先通过多线程对场景中的可视构件数据进行增量式下载，使用WebAssembly技术对文件包在线高效解析，然后使用构件的重用信息进行实例化渲染，使用基于兴趣度的缓存调度机制进行构件加载和剔除的管理。


2.根据权利要求1所述的大规模建筑场景的细粒度化Web3D在线可视化方法，其特征在于，所述步骤S1，BIM模型轻量化预处理：分别通过模型级细粒度化和文件级细粒度化两种方式对BIM模型建筑构件进行轻量化预处理，具体包括：
S101，模型级细粒度化：
基于语义分析对建筑构件进行查重，利用几何相似度对建筑构件进行度量验证，实现数据去冗；
对构筑物进行内外体分离、子空间分块，当视点处于特定空间中时，加载该区域的可视构件；
S102，文件级细粒度化：
将自定义模型格式转为主流gltf模型格式；
优化gltf存储，对gltf格式中部分冗余信息进行剔除，生成最小化gltf文件；
使用Draco进行模型数据压缩；
使用二进制进行存储表示，最终转化为二进制glb文件格式。


3.根据权利要求1所述的大规模建筑场景的细粒度化Web3D在线可视化方法，其特征在于，所述步骤S2，网络端预渲染和传输调度处理：首先选取BIM模型建筑场景的最优初始视点位置，然后通过预渲染策略和深度图技术实时计算出用户的真实可见构件增量集合，并按照构件兴趣度高低进行排序，最后依次打包可见构件数据并传输，具体包括：
S201，服务器预加载BIM模型建筑场景，准备相关数据，并生成构件颜色匹配对照表；
S202，计算选取场景最优初始加载视点；
S203，用户打开浏览器，服务器与Web端浏览器建立连接；
S204，依据最优视点进行Web初始加载渲染；
S205，间歇性获取Web端用户视点信息，包括相机位置、相机朝向、Web网页窗口大小；
S206，根据视点信息渲染当前场景，依据构件颜色匹配对照表计算出当前视点下的可视构件增量列表，计算构件的兴趣度，并生成相应构件的兴趣度列表；
S207，依据构件的兴趣度高低对其进行优先级排序；
S208，依据用户带宽大小进行自适应打包；
S209，将得到的文件包序列依次进行传输。


4.根据权利要求3所述的大规模建筑场景的细粒度化Web3D在线可视化方法，其特征在于，所述步骤S202，计算选取场景最优初始加载视点，具体包括：
将场景包围球网格化；
在上半球选取设定范围的环状区域设为候选区域，在候选区域上离散采样，选取若干候选...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾金原，李柯，张乾，郑立国，
申请(专利权)人：吉林吉动盘古网络科技股份有限公司，吉林动画学院，
类型：发明
国别省市：吉林;22