基于三维模型的数据可视化方法及其装置与流程

本发明涉及虚拟现实应用，具体涉及基于三维模型的数据可视化方法及其装置。

背景技术：

1、随着互联网、可视化等技术的发展，三维模型的数据可视化可以更高效、准确、直观模拟特定应用场景，利于准确高效分析和学习。

2、例如中国专利cn106683183b一种建设工程模型在线三维可视化方法，属于建设工程领域。包括以下步骤：首先，利用建设工程设计成果开展基于高精度地形的三维模拟，其次，将建设工程三维模型的空间数据转换成高精度数字高程模型，并与低精度数字高程模型数据进行融合；然后，将建设工程三维模型的相关纹理与公开获取的大范围影像数据进行镶嵌；最后，基于融合后的数字高程模型和镶嵌后的影像，叠加融合得到可视化的建设工程模型。本发明使用高精度数据资源，对建设工程三维模型进行构建；以互联网可获取的地理信息为本底，与建设工程三维模型进行融合，并将融合后的数据资源展示给公众，从而有效解决了资源利用和保密政策之间的矛盾，将极大促进地理信息资源的服务能力；

3、例如中国专利cn219758668u一种透明oled全息展示柜，包括展示组件，所述展示组件包括全息展示柜柜体、投影模块、透明oled分光棱镜、滑座、箱体、控制面板、滑槽、滑块、转动柱、转板、传动杆、支撑杆、承载板和调节电动缸。本实用新型通过投影模块应用全息投影技术将立体影像投影到透明oled分光棱镜中，透明oled分光棱镜为透明oled材料制成的四面椎体，观众的视线可从任何一面穿透，大大提高了影像的空间感和透视感，通过调节电动缸的活塞杆一端伸缩带动一个滑块移动，在传动杆的传动作用下两个滑块相互靠近或者远离，从而带动支撑杆的底端同步移动，支撑杆将推动滑座升高或者拉动滑座降低，从而实现对全息展示柜柜体的高度调节。

4、第一份专利的数据为设计数据，只能展示设计数据的三维模型，无法针对自然场景数据进行展示；第二份专利存在全息尺寸是固定的，无法根据需要对应调节，同时，在不使用时灰尘容易粘结，不利于后续使用。

5、基于此，本发明设计了基于三维模型的数据可视化方法及其装置以解决上述问题。

技术实现思路

1、针对现有技术所存在的上述缺点，本发明提供了基于三维模型的数据可视化方法及其装置。

2、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

3、基于三维模型的数据可视化方法，包括以下步骤：

4、步骤一：获取展示场景数据；

5、步骤二：根据获取的数据构建展示场景三维模型；

6、步骤三：生成数据关系表对展示场景数据进行整合、重组，形成展示场景状态全息数据；

7、步骤四：将步骤三中的展示场景全息数据与步骤三中的各展示场景模型状态进行映射，构建展示场景状态全息三维模型；

8、步骤五：在可视化装置中将步骤四中构建所得的展示场景状态全息三维模型进行全景全息展示。

9、更进一步的，展示场景数据分为自然场景数据和人造场景数据；

10、更进一步的，自然场景数据获取的具体方式为无人机和全景摄像头配合在设定的点位进行数据采集；

11、更进一步的，人造场景数据获取的具体方式为在设计图纸上进行对应位置数据采集；

12、一种基于三维模型的数据可视化方法的可视化装置，包括箱体：

13、箱体顶部连接有用于全息影像展示的全息透明背投屏；

14、箱体连接有用于在不使用时进行防尘保护的调节式防尘组件

15、调节式防尘组件内顶部连接有用于角度调节的转动驱动组件；

16、转动驱动组件连接有用于投影的调节至投影组件；

17、调节至投影组件包括投影组件、扩散组件和调节式放大组件，投影组件与转动驱动组件连接，投影组件与扩散组件和调节式放大组件连接，调节式放大组件位于扩散组件下方。

18、更进一步的，调节式防尘组件包括支撑板、环形折叠罩、环形板、第一电机、第一锥齿轮、第二锥齿轮、第一螺纹杆、顶板和限位滑槽，箱体顶部左右端均固定连接有支撑板，支撑板内开设有限位滑槽，支撑板顶部固定连接有顶板，顶板底部固定连接有环形折叠罩，环形折叠罩底部固定连接有环形板，环形折叠罩在限位滑槽内活动，环形板与限位滑槽限位滑动连接，箱体内顶部固定连接有第一电机，第一电机驱动端固定安装有第一锥齿轮，且第一锥齿轮啮合连接有第二锥齿轮，第二锥齿轮安装孔内安装有第一螺纹杆，且第一螺纹杆位于一组限位滑槽内，第一螺纹杆与环形板螺纹连接。

19、更进一步的，转动驱动组件包括第二连接筒、第三电机、齿圈、齿环和连接轴承，第二连接筒固定安装于顶板内顶部，第二连接筒外侧壁下端安装有第三电机，第三电机输出端贯穿第二连接筒后与齿圈固定连接，第二连接筒内壁下端与连接轴承的外环固定连接，连接轴承内环顶部固定连接有与齿圈啮合连接的齿环，连接轴承内环底部与调节至投影组件的投影组件连接。

20、更进一步的，投影组件包括外罩、投影仪、导电滑环、第一连接筒和无线控制器，外罩顶部安装有无线控制器，投影仪固定安装于外罩的圆心处，投影仪顶部连接有第一连接筒，第一连接筒与导电滑环内环固定连接，导电滑环的外环与顶板内顶部固定连接；

21、外罩顶部与连接轴承内环底部固定连接。

22、更进一步的，扩散组件包括凹透镜和连接架，连接架固定安装于外罩内顶部，连接架底部安装有凹透镜，且凹透镜位于投影仪照射端正下方。

23、更进一步的，调节式放大组件包括凸透镜、固定环、导轨、滑块、第二螺纹杆和第二电机，第二电机固定安装于外罩上端横向部位上，第二电机驱动端固定连接有第二螺纹杆，固定环通过螺纹套与第二螺纹杆螺纹连接，固定环内安装有凸透镜，固定环外壁沿着圆周方向等间距固定连接有滑块，滑块与导轨限位滑动连接，且导轨固定安装于外罩下端内壁上。

24、有益效果：

25、本发明通过构建展示场景三维模型及虚拟展示场景，实现展示场景状态全息三维模型全息数据的实时发布，有效地提高了工作人员的工作效率和作业准确性，同时，通过多类型数据进行展示，可进行三维比较，利于全方位掌握实际情况。

26、本发明调节至投影组件的调节式放大组件根据放大需要调节至设定位置，投影组件进行投影，扩散组件对投影光线扩散，调节式放大组件进行放大处理，放大后的投影光线照射到全息透明背投屏进行全息投影展示，实现数据三维可视化展示，同时，转动驱动组件带动调节至投影组件转动，调节至投影组件转动时可进行其他角度的展示，观看人员无需沿着箱体转动，利于实际应用；此外，不展示时调节式防尘组件将箱体顶部完全罩住，减少灰尘进入到调节至投影组件和全息透明背投屏上，利于后续使用。

技术特征：

1.基于三维模型的数据可视化方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的基于三维模型的数据可视化方法，其特征在于，展示场景数据分为自然场景数据和人造场景数据。

3.根据权利要求2所述的基于三维模型的数据可视化方法，其特征在于，自然场景数据获取的具体方式为无人机和全景摄像头配合在设定的点位进行数据采集。

4.根据权利要求3所述的基于三维模型的数据可视化方法，其特征在于，人造场景数据获取的具体方式为在设计图纸上进行对应位置数据采集。

5.一种用于权利要求4所述的基于三维模型的数据可视化方法的可视化装置，包括箱体(1)，其特征在于：

6.根据权利要求5所述的可视化装置，其特征在于，调节式防尘组件(2)包括支撑板(21)、环形折叠罩(22)、环形板(23)、第一电机(24)、第一锥齿轮(25)、第二锥齿轮(26)、第一螺纹杆(27)、顶板(28)和限位滑槽(29)，箱体(1)顶部左右端均固定连接有支撑板(21)，支撑板(21)内开设有限位滑槽(29)，支撑板(21)顶部固定连接有顶板(28)，顶板(28)底部固定连接有环形折叠罩(22)，环形折叠罩(22)底部固定连接有环形板(23)，环形折叠罩(22)在限位滑槽(29)内活动，环形板(23)与限位滑槽(29)限位滑动连接，箱体(1)内顶部固定连接有第一电机(24)，第一电机(24)驱动端固定安装有第一锥齿轮(25)，且第一锥齿轮(25)啮合连接有第二锥齿轮(26)，第二锥齿轮(26)安装孔内安装有第一螺纹杆(27)，且第一螺纹杆(27)位于一组限位滑槽(29)内，第一螺纹杆(27)与环形板(23)螺纹连接。

7.根据权利要求6所述的可视化装置，其特征在于，转动驱动组件(5)包括第二连接筒(51)、第三电机(52)、齿圈(53)、齿环(54)和连接轴承(55)，第二连接筒(51)固定安装于顶板(28)内顶部，第二连接筒(51)外侧壁下端安装有第三电机(52)，第三电机(52)输出端贯穿第二连接筒(51)后与齿圈(53)固定连接，第二连接筒(51)内壁下端与连接轴承(55)的外环固定连接，连接轴承(55)内环顶部固定连接有与齿圈(53)啮合连接的齿环(54)，连接轴承(55)内环底部与调节至投影组件(4)的投影组件连接。

8.根据权利要求7所述的可视化装置，其特征在于，投影组件包括外罩(42)、投影仪(43)、导电滑环(44)、第一连接筒(411)和无线控制器(413)，外罩(42)顶部安装有无线控制器(413)，投影仪(43)固定安装于外罩(42)的圆心处，投影仪(43)顶部连接有第一连接筒(411)，第一连接筒(411)与导电滑环(44)内环固定连接，导电滑环(44)的外环与顶板(28)内顶部固定连接；

9.根据权利要求8所述的可视化装置，其特征在于，扩散组件包括凹透镜(49)和连接架(410)，连接架(410)固定安装于外罩(42)内顶部，连接架(410)底部安装有凹透镜(49)，且凹透镜(49)位于投影仪(43)照射端正下方。

10.根据权利要求9所述的可视化装置，其特征在于，调节式放大组件包括凸透镜(41)、固定环(45)、导轨(46)、滑块(47)、第二螺纹杆(48)和第二电机(412)，第二电机(412)固定安装于外罩(42)上端横向部位上，第二电机(412)驱动端固定连接有第二螺纹杆(48)，固定环(45)通过螺纹套与第二螺纹杆(48)螺纹连接，固定环(45)内安装有凸透镜(41)，固定环(45)外壁沿着圆周方向等间距固定连接有滑块(47)，滑块(47)与导轨(46)限位滑动连接，且导轨(46)固定安装于外罩(42)下端内壁上。

技术总结
本发明公开了基于三维模型的数据可视化方法及其装置，属于虚拟现实应用技术领域，包括以下步骤：步骤一：获取展示场景数据；步骤二：根据获取的数据构建展示场景三维模型；步骤三：生成数据关系表对展示场景数据进行整合、重组，形成展示场景状态全息数据；步骤四：将步骤三中的展示场景全息数据与步骤三中的各展示场景模型状态进行映射，构建展示场景状态全息三维模型；步骤五：在可视化装置中将步骤四中构建所得的展示场景状态全息三维模型进行全景全息展示。通过上述方式，本发明通过构建展示场景三维模型及虚拟展示场景，实现展示场景状态全息三维模型全息数据的实时发布，有效地提高了工作人员的工作效率和作业准确性。

技术研发人员：王振克,陈昊,臧润泽,陈解决,郑晓勇,毛湘雲,杨响荣,王先权,潘丽娟
受保护的技术使用者：淮河能源淮南潘集发电有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/5/29