利用分步旋转改变楼宇３Ｄ图形显示中视角的系统和方法技术方案

绘制三维空间中楼宇的方法和系统，首先绘制各楼层，然后添加对象，并且最终添加限定各楼层的墙壁。这样，楼宇的三维绘制除了呈现该楼宇的整个形状还示出了该楼宇内各对象的位置。可以根据用户输入不连续地绕轴线旋转所述绘制。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及在二维图形显示器上建立和呈现三维图像。特别，本专利技术涉及在二维图形显示设备上建立楼宇空间的三维绘制并利用分步旋转来转动该三维绘制的系统和方法。
技术介绍
已知的软件和硬件可用于绘制包括楼宇空间的各种三维图像。目前，已知的方法和系统不能清楚准确地描绘所绘制的楼宇图像中各对象(object)的位置。另外，当这些对象位于多个楼层，目前不能清楚地描述这些对象相互之间的位置关系。已知的系统包括使用图形硬件来产生精确的三维图像。其他已知的方法寻求通过首先绘制后壁来改进精确性。然后画出楼层中的对象。最后绘制前壁。这样的处理会由于其他的缺点而降低性能。某些系统使用动画软件来实现所显示空间的旋转。已知的系统和方法常常不能在三维结构中同时精确绘制透明度和深度，除非从后向前绘制用于建立图像的多边形。但是，在这种处理中，由于时间和深度处理的要求，排序多边形既低效也不灵活。根据目前使用的忽略深度的用于透明度的技术和忽略透明度来测试深度的技术都会引起错误。大型楼宇的3D模型越来越多地用于图形显示，以支持各种领域的中的情境意识(situation awareness)，包括救火、楼宇安全、财产跟踪和HVAC管理。例如，可使用半透明的楼宇3D模型来提供楼宇的鸟瞰图、透视图以及在三维空间中被激活的烟雾检测器与热检测器的位置。从这样的显示中，消防队员一看就明白火势的蔓延情况，特别是在楼宇的各楼层之间的垂直蔓延情况。而且，消防队员可以很直观地看到到达起火处的路径，并可看到其同伴队友的位置。楼宇的3D图形的优点之一是使得用户可以从外部以不同视角来观察楼宇。可绕其轴线360度旋转楼宇，以揭示楼宇中各对象之间的新的有价值的关系，以及诸如门、电梯、水源等特征。但是，如上所述，图形中楼宇的连续旋转需要动画和大的计算量。旋转还会引起用户丧失空间方向感的问题(“我现在是在看大楼的哪一面？我怎么才能回到前门或前厅一侧？”)。很明显需要一种方法，提供由360度旋转建立的视角改变的优点，同时把计算负担保持在最低，并对用户提供朝向参照。还需要一种在无需动画软件的情况下绘制和旋转多维楼宇空间的系统和方法。另外，还希望为用户提供朝向指示符，以尽可能减少部分朝向迷失。最后，优选能够连续精确定位各楼层的对象，并且在无需排序多边形的情况下同时精确绘制透明度和深度。附图说明图1是根据本专利技术的系统的方框图；图2A、2B是根据本专利技术的方法的流程图；图3是通过图2A、2B的方法呈现的图；图4示出了图2A、2B的方法的另外步骤；图5示出了图2A、2B的方法的第三步骤；图6示出了图2A、2B的方法的另外的步骤；图7示出了图2A、2B的方法的又另外的步骤；图8示出了图2A、2B的方法的又另外的步骤；图9示出了图2A、2B的方法的又另外的步骤；图10示出了图2A、2B的方法的又另外的步骤； 图11示出了图2A、2B的方法的又另外的步骤；以及图12示出了图2A、2B的方法的又另外的步骤。具体实施例方式尽管本专利技术可以用许多不同的方式来实施，但附图中示出并在这里详细说明本专利技术的具体实施例，应该理解，本公开应被看作是本专利技术原理的示例，而不应把本专利技术局限在所示出的具体实施例。如下所述，根据本专利技术的一个实施例提供楼宇图像绕其轴线的分步旋转而不是连续旋转。本专利技术的方法和系统有益地消除了与旋转相关联的连续动画的需求，因此大大降低了计算量。另外，提供指示符来维持用户的方向感。在本专利技术的一个方面，用户可按固定的步数以30度或60度的量级向右或向左绕其轴线旋转楼宇的图像。利用在呈现该楼宇图像的相同显示器上所呈现的多个命令按钮来执行间歇的或分步的旋转。例如，使用60度旋转按钮可用6个步骤执行完整的绕楼宇外围的行走，观察其选择的楼层。作为替换，可使用30度旋转按钮用12个步骤来执行。操作者或用户的方向感通过使用“前”按钮得到强化或支持，“前”按钮可立即旋转图像使得用户从前面或前向的朝向来使用图像。在本专利技术的另一方面，用户或操作者可在二维楼层平面图和表现多个楼层的三维视图之间进行切换。当在二维视图和三维视图之间进行切换时，由于新的视图与前一视图具有相同的朝向，方向感得到强化。图1示出了系统10，该系统可分布在楼宇B1的全部多个楼层，用于监视整个楼宇的各种情况。可表示的情况包括火、烟雾、燃气、HVAC系统的操作、照明系统和/或安全系统，对此没有限制。系统10可包括多个周围环境情况检测器，分散在整个楼宇中，一般地用14来标记，用于监视整个楼宇B1的各种情况。涉及检测器14输出的信号可耦合至火情控制与显示单元18。单元18可与分散在整个楼宇B1的各种检测器14按有线或无线方式来通信。涉及楼宇B1内情况的信息可被呈现在一个或多个本地可视显示器上。这样的显示器可提供涉及多个外围环境检测器14的一个或多个成员14i的状态的信息。单元18可利用控制电路20a来实现，控制电路20a可包括一个或多个可编程处理器。应该理解，所述处理器不需要在物理上相互邻近安置。它们可通过一个或多个网络来通信。单元18还可包括控制和监视软件20b，可由控制电路20a的一个或多个处理器来执行。软件20b通过有线和/或无线介质(一般地用20c-1来标记)实现与多个外围环境检测器14的通信，以及与其他相间隔的设备的通信。通过有线或无线介质20c-2，可提供至其他场点的通信。单元18还可包括软件20d(下面将详细讨论)，用于呈现楼宇B1的一个或多个绘制图像。按2D或3D形式绘制的图像可在本地呈现在二维显示单元20e上。单元20e可被附近的第一响应者观看，用于理解楼宇B1的布局，包括该楼宇的楼梯和电梯的位置、多个检测器14的各成员的位置和排列。可以突出显示那些发出报警情况的检测器。本领域的技术人员能够理解，可使用各种软件来建立楼宇B1的各楼层的绘制图像。这里公开本专利技术的优选系统和方法，美国专利申请11/274,443的内容结合于此供参考。其他形式的绘制也包含在本专利技术的精神和范围之内。图2A、2B一起示出了根据本专利技术的方法100。在步骤102，在显示器20e为用户示出了所选择楼层的二维视图，见图3。如图3所示，通过控制部件或按钮40a激活二维平面视图。通过控制部件或按钮40b激活三维视图。图3示出了楼宇B1的第3层的平面视图，朝着该楼宇的前部观看，如朝向指示符40c所指示的。可以利用一般用42标记的多个控制部件或按钮来选择待显示的楼层。通过控制部件或按钮46可显示报警列表。在步骤104，用户可揿“3D”控制部件或按钮40b。响应于此，在步骤106，软件20d显示图4所示的楼宇B1的绘制图像。如图4所示，观察者或操作者连续观看图像，从楼宇的前面观看。在图4的显示画面的右侧的指示符44a和44b可被用于改变视角和视图的“斜度”。根据多个42选择的楼层，即第3层，在图4的显示画面中突出显示。图4的显示画面不仅呈现第3层的结构以及其上下层的结构，还显示各检测器、报警指示装置、电梯、楼梯等的位置，对此没有限制。除了显示指定按钮40a、40b，图4的显示画面还提供另外的控制按钮40-1…40-5，这些按钮可用于控制朝向并在显示器20e上产生旋转。例如，在步骤110，如果用户激活按钮40-2，请求顺时针30度旋转，在步骤11 2，绘制软件20d把本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种系统，包括：多个周围环境情况检测器；与所述检测器通信的控制电路，包括第一软件，该第一软件至少部分地确定由至少某些所述检测器监视的区域中报警情况的存在；第二软件，用于可视呈现被监视的该区域的至少一部分的表示；所述表示具有首先形成的楼层要素、其次形成的相关该楼层要素定位的各对象以及然后形成的用于至少部分限定该楼层要素的墙壁要素；以及第三软件，用于非连续地旋转所述表示。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：托马斯A普洛切，杰弗里M赖伊，
申请(专利权)人：霍尼韦尔国际公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]