基于Thingworx本地渲染云管理模型的嵌入式Web3D系统及其实现方法与流程

本发明涉及计算机图形处理技术领域，具体涉及一种基于thingworx本地渲染云管理模型的嵌入式web3d系统及其实现方法。

背景技术：

目前web3d系统有多种实现方式，例如申请号为cn2010188278.8的中国专利申请公开了一种可编辑的网页三维几何造型渲染方法，属于计算机图形处理技术领域。此专利在使用基于场景树的渲染引擎，解析数据交换协议实现web3d的基础上，通过解析图形节点中的几何造型，使用渲染引擎几何造型工场生成几何造型对象，通过插件扩展javascript底层api接口实现可编辑的三维几何造型渲染。该申请采用的是本地渲染的方式，但并未阐述云服务技术，很难实现多用户并发同步访问。

申请号为cn201010293205.5中国专利申请公开了一种3d模型的浏览实现方法、系统和服务器。该方法包括:服务器接收来自终端的页面访问请求，从请求访问的页面中解析3d模型文件；服务器根据所述终端的性能确定3d模型的精度；服务器获得与精度对应的简化3d模型；服务器将简化3d模型的参数发送给终端以便终端绘制3d模型。该申请只是利用服务器进行模型简化，将导致模型的信息大量丢失，并且简化的过程并不是客户指定的过程，并不能满足客户的需求。

技术实现要素：

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的之一在于提供一种基于thingworx本地渲染云管理模型的嵌入式web3d系统，实现浏览器直接浏览并操控三维模型、图纸以及嵌入式图形图像分享浏览操作。

第一方面，本发明提供的基于thingworx本地渲染云管理模型的嵌入式web3d系统，包括用户权限验证单元、文件管理单元、本地渲染单元、显示单元和模型交互单元，所述用户权限验证单元用于用户登录后验证用户对模型的操作权限；所述文件管理单元用于用户根据操作权限上传或下载模型；所述本地渲染单元在用户端根据模型状态对模型进行渲染，把渲染的结果以图片的形式发送到显示单元；所述显示单元用于前端渲染结果显示和用户自定义内容显示；所述模型交互单元用于用户根据显示内容与系统进行交互操作。实现浏览器直接浏览并操控三维模型、图纸以及嵌入式图形图像分享浏览操作，解决了thingworx物联云平台不能加载和操控三维模型的问题。

可选地，所述用户权限验证单元包括用户登录模块、存储器和用户验证模块，所述用户登录模块用于登录系统；所述存储器用于存储用户访问模型的权限数据；所述用户验证模块根据登录用户信息与存储器中的对应用户权限数据进行对比匹配，得到用户的操作权限数据。

可选地，本地渲染单元包括模型状态获取模块、组织分配模块、计算模块和结果输出模块，所述模型状态获取模块实时获取模型状态；组织分配模块将渲染任务分配给cpu或gpu；所述计算模块用于数据处理完成对模型渲染任务；所述结果输出模块用于输出渲染结果。

可选地，所述模型交互单元包括菜单交互模块和图形操作交互模块，所述菜单交互模块通过菜单或者按钮的方式发出指令，通过指令来决定交互内容；所述图形操作交互模块，在图形区域对模型的操作实现交互。

可选地，所述模型交互单元中交互方式包括选择、隐藏、切割、移动、旋转、缩放、播放、文本输入、文本编辑、文本删除、符号输入、符号编辑、符号删除、标记输入、标记编辑、标记删除、图形截取、图形绘制、图形编辑、图形删除、亮度调节、透明度调节、光影效果调节、投影方式调节、清晰度调节、渲染方式调节、模型颜色更换、布局调整、视图切换和干涉检查。

可选地，所述显示单元包括本地渲染显示单元和用户自定义显示单元，所述本地渲染显示单元用于显示本地渲染结果；所述用户自定义显示单元用于显示用户自定义设置需要显示的内容。

可选地，显示单元显示的内容包括三维模型、二维图纸、二维图片、文字、动画、视频和图形图像。

可选地，第二方面，本发明提供的基于thingworx本地渲染云管理模型的嵌入式web3d系统的实现方法，包括以下步骤，服务器获取用户信息，根据用户信息判断用户的操作权限；

服务器获取用户的操作信息，识别用户是执行文件传输操作或访问模型操作；

如果是文件传输操作，则获取用户上传或下载模型数据，如果是下载模型数据，则进入访问模型操作步骤；

如果是访问模型操作，则显示模型信息；

获取用户选择的模型信息，下载用户选择的模型到客户端存储；

在客户端对所述下载的模型进行渲染操作；

在客户端显示渲染的模型；

客户端执行模型交互操作。

可选地，所述渲染操作具体包括以下步骤，客户端实时获取模型状态数据；cpu或gpu处理渲染任务；统计出完成的渲染模型；输出渲染结果。

可选地，所述模型交互操作包括选择、隐藏、切割、移动、旋转、缩放、播放、文本输入、文本编辑、文本删除、符号输入、符号编辑、符号删除、标记输入、标记编辑、标记删除、图形截取、图形绘制、图形编辑、图形删除、亮度调节、透明度调节、光影效果调节、投影方式调节、清晰度调节、渲染方式调节、模型颜色更换、布局调整、视图切换和干涉检查。

本发明的有益效果：

本发明的一种基于thingworx本地渲染云管理模型的嵌入式web3d系统，采用的用户权限验证单元，可对用户访问模型的权限进行验证，实现模型信息数据的安全化；采用的本地渲染单元，实现在客户端完成模型的渲染工作，减少服务器的压力，提高服务器的运行速度。文件管理单元主要完成用户自定义模型传输的功能，将模型上传至服务器或将模型下载到客户端。本发明实现浏览器直接浏览并操控三维模型、图纸以及嵌入式图形图像分享浏览操作，解决了thingworx物联云平台不能加载和操控三维模型的问题。

本发明的一种基于thingworx本地渲染云管理模型的嵌入式web3d系统的实现方法，实现浏览器直接浏览并操控三维模型、图纸以及嵌入式图形图像分享浏览操作，解决了thingworx物联云平台不能加载和操控三维模型的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1示出了本发明提供的一种基于thingworx本地渲染云管理模型的嵌入式web3d系统的结构示意图；

图2示出了本发明提供的用户权限验证单元的结构示意图；

图3示出了本发明提供的本地渲染单元的结构示意图；

图4示出了本发明提供的模型交互单元的结构示意图；

图5示出了本发明提供的显示单元的结构示意图；

图6示出了本发明提供的基于thingworx本地渲染云管理模型的嵌入式web3d系统的实现方法的流程图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只是作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。

需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。

图1示出了本发明第一实施例所提供的一种基于thingworx本地渲染云管理模型的嵌入式web3d系统，包括用户权限验证单元1、文件管理单元2、本地渲染单元3、显示单元4和模型交互单元5，所述用户权限验证单元1用于用户登录后验证用户对模型的操作权限；所述文件管理单元2用于用户根据操作权限上传或下载模型；所述本地渲染单元3在用户端根据模型状态对模型进行渲染，把渲染的结果以图片的形式发送到显示单元；所述显示单元4用于前端渲染结果显示和用户自定义内容显示；所述模型交互单元5用于用户根据显示的内容与系统进行交互操作。模型内容包含但不限于三维模型、二维图纸、二维图片、文字、动画、视频和图形图像。本实施例中的用户权限验证单元，可对用户访问模型的权限进行验证，实现模型信息数据的安全化；采用的本地渲染单元，实现在客户端完成模型的渲染工作，减少服务器的压力，提高服务器的运行速度。文件管理单元主要完成用户自定义模型传输的功能，将模型上传至服务器或将模型下载到客户端。本发明实现浏览器直接浏览并操控三维模型、图纸以及嵌入式图形图像分享浏览操作，解决了thingworx物联云平台不能加载和操控三维模型的问题。

如图2所示，用户权限验证单元1包括用户登录模块11、存储器12和用户验证模块13，所述用户登录模块11用于登录系统；所述存储器12用于存储用户访问模型的权限数据；所述用户验证模块13根据登录用户信息与存储器中的对应用户权限数据进行对比匹配，得到用户的操作权限数据。通过用户权限验证单元对登录的用户权限进行识别判断，对用户访问模型的权限进行控制，做到模型信息数据安全化。

如图3所示，本地渲染单元3包括模型状态获取模块31、组织分配模块32、计算模块33和结果输出模块34，所述模型状态获取模块31实时获取模型状态；组织分配模块32将渲染任务分配给cpu或gpu；所述计算模块33用于数据处理完成对模型渲染任务；所述结果输出模块34用于输出渲染结果。

如图4所示，模型交互单元5包括菜单交互模块51和图形操作交互模块52，所述菜单交互模块51通过菜单或者按钮的方式发出指令，通过指令来决定交互内容；菜单交互模块包括旋转菜单栏的命令(如点击、输入等)，还包括点击菜单栏后的下拉菜单或新弹出的对话框，以及在对话框中的交互(例如点击、勾选、输入、选择等等)。所述图形操作交互模块52在图形区域对模型的操作实现交互。所有的操作必然引起图形区域内容发生改变，例如：指定用户坐标系并旋转模型，则体现在图形区域的变化是：用户坐标系位置随着指定位置的变化而发生改变，模型随着旋转操作的变化而进行相应的旋转响应。交互的方式包括：鼠标、手势、摄像、语音等等。模型交互单元中交互方式包括选择、隐藏、切割、移动、旋转、缩放、播放、文本输入、文本编辑、文本删除、符号输入、符号编辑、符号删除、标记输入、标记编辑、标记删除、图形截取、图形绘制、图形编辑、图形删除、亮度调节、透明度调节、光影效果调节、投影方式调节(如：平行投影、透视投影)、清晰度调节、渲染方式调节(如：线框模型、实色模型等等)、模型颜色更换、布局调整、视图切换和干涉检查等交互操作控制。

如图5所示，显示单元4包括本地渲染显示单元41和用户自定义显示单元42，所述本地渲染显示单元41用于显示本地渲染结果；所述用户自定义显示单元42用于显示用户自定义设置需要显示的内容。显示单元显示的内容包括但不限于三维模型、二维图纸、二维图片、文字、动画、视频和图形图像。

如图6所示，本发明还提供一种基于thingworx本地渲染云管理模型的嵌入式web3d系统的实现方法，包括以下步骤，s1.服务器获取用户信息，根据用户信息判断用户的模型操作权限；s2.服务器获取用户的操作信息，识别用户是执行文件传输操作或访问模型操作；s3.如果是文件传输操作，则获取用户上传或下载模型数据，如果是下载模型数据，则进入访问模型操作步骤；s4.如果是访问模型操作，则显示模型信息；s5.获取用户选择的模型信息，下载用户选择的模型到客户端存储；s6.在客户端对所述下载的模型进行渲染操作；s7.在客户端显示渲染的模型；s8.客户端执行模型交互操作。实现浏览器直接浏览并操控三维模型、图纸以及嵌入式图形图像分享浏览操作，解决了thingworx物联云平台不能加载和操控三维模型的问题。

渲染操作具体包括以下步骤，客户端实时获取模型状态数据；cpu或gpu处理渲染任务；统计出完成的渲染模型；输出渲染结果。

模型交互操作包括选择、隐藏、切割、移动、旋转、缩放、播放、文本输入、文本编辑、文本删除、符号输入、符号编辑、符号删除、标记输入、标记编辑、标记删除、图形截取、图形绘制、图形编辑、图形删除、亮度调节、透明度调节、光影效果调节、投影方式调节、清晰度调节、渲染方式调节、模型颜色更换、布局调整、视图切换和干涉检查等交互操作。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。