CN105023290A - 基于AutoCAD平台三维场景建模可视化方法及*** - Google Patents
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Abstract
一种基于AutoCAD平台场景三维建模可视化方法，具体按照以下步骤实施：步骤1：在AutoCAD软件环境中创建一个窗口，与AutoCAD自身文档、视图统一由AutoCAD一体化管理，此窗口以下称为AutoCAD三维窗口；步骤2：从指定的外部DWG文件或某一已经打开的文件中，提取场景模型数据；步骤3：根据步骤2得到的场景模型数据进行三维建模，得到场景三维模型，将场景三维模型动态显示到步骤1中生成的AutoCAD三维窗口中；步骤4：在步骤3中动态显示的三维模型中，完成各种三维视图和实体的输入、输出交互操作。采用上述技术方案的本发明，全部过程在Autocad平台下一体化完成，包括数据读取、三维建模、三维显示、三维交互等操作全部内嵌到Autocad之中。
Description
技术领域
本发明属于三维城市建模及展示的计算机相关应用技术领域， 涉及三维场景建模、展示及操作管理方法，具体涉及一种完全基于AutoCAD平台的场景三维建模及可视化方法。
背景技术
在工业设计中，AutoCAD平台是设计人员常常使用的工具平台，但是该平台为二维平台，不能进行三维渲染，给日常的设计施工工作带来了极大的不便。
专利号为201110091740.7的发明专利，是把数据读取之后，导入到另外一个平台软件3dmax建立的三维模型，也就是说它的三维模型是在3dmax显示和生成。
发明内容
本发明要解决的技术问题是在AutoCAD平台上进行三维场景建模及可视化方法。
为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：
一种完全基于AutoCAD平台的场景三维建模可视化方法，具体按照以下步骤实施：
步骤1：在AutoCAD软件环境中创建一个窗口，与AutoCAD自身文档、视图统一由AutoCAD一体化管理，此窗口以下称为AutoCAD三维窗口；
步骤2：从指定的外部DWG文件或某一已经打开的文件中，提取场景模型数据；
步骤3：根据步骤2得到的场景模型数据进行三维建模，得到场景三维模型，将场景三维模型动态显示到步骤1中生成的AutoCAD三维窗口中；
步骤4：在步骤3中动态显示的三维模型中，完成各种三维视图和实体的输入、输出交互操作。
所述步骤1中的实现与AutoCAD自身文档、视图的统一化管理，具体按照以下步骤实施：
首先，基于AutoCAD二次开发技术在AutoCAD软件运行环境中由程序创建一个窗口；
其次，根据AutoCAD应用程序的多文档框架原理，把上述窗口嵌入到AutoCAD主框架中、或模拟成AutoCAD主框架的一个视图或文档，以此生成一个“与AutoCAD自身文档、视图统一由AutoCAD一体化管理”的窗口，此窗口即为AutoCAD三维窗口；
再次，基于AutoCAD程序主框架、视图和文档的构建原理，也使得AutoCAD三维窗口随时脱离AutoCAD环境，也可支持多显示屏幕的联动操作；
最终，形成一个完全嵌入到AutoCAD中、可支持多屏操作、也可由开发者自由扩充的独立AutoCAD三维窗口，此AutoCAD三维窗口作为后续三维显示和交互的平台窗口。
所述的步骤2中的提取场景模型数据， 具体按照以下步骤实施：
a：指定提取数据来源；
b：确定提取方式；
c：或者按照提取方式重新交互赋值；
d：提取三维场景建模必须的属性数据；
e：生成支撑三维建模的数据结构。
所述的步骤a中的指定提取数据来源，具体按照以下步骤实施：显式或隐式指定从外部Dwg文件或者当前打开的一个AutoCAD视图中，提取场景三维模型所需数据。
所述步骤b中的确定提取方式，具体按照以下步骤实施：首先，确定提取依据，主要可分为：按照AutoCAD图层特性提取、或者按照AutoCAD实体属性提取、或者按照AutoCAD形体规则提取；然后，针对场景中各种实体确定对应的一种或者多种提取方式。
所述的步骤c中的按照规则重新交互赋值，具体按照以下步骤实施：针对某些已知数据中无法提取或表达出的场景数据，采用人为交互方式赋予三维建模所需的数据信息。
所述的步骤3中的将场景三维模型动态显示到步骤1中生成的AutoCAD窗口中，具体按照以下步骤实施 ：首先，建立步骤1生成的AutoCAD三维窗口与底层三维开发接口关联；其次，根据步骤2中生成的支撑三维建模的数据结构，采用三维可视化表达方式输出到AutoCAD三维窗口中。
所述的步骤4中的支持各种三维视图和实体的输入、输出交互操作，具体按照以下步骤实施：首先，基于步骤1生成的AutoCAD三维窗口扩充其各种三维功能，包括工具条、菜单、快捷键支持；其次，针对三维视图支持三维漫游、放大、缩小、移屏各种视图交互操作；再次，针对已经显示的三维模型，支持交互选择、移动、旋转、放大、缩小实体操作；再次，基于AutoCAD实体反应器原理，实现实体操作与对应标准AutoCAD实体的联动；最后，支持三维模型和三维场景的标准化输入、输出数据互操作。
一种完全基于AutoCAD平台的场景三维建模可视化***，它包括：
窗口生成模块，它在AutoCAD软件环境中创建一个窗口；
窗体转换控制模块，它将AutoCAD自身文档、视图统一由AutoCAD一体化管理；
所述的窗口生成模块和窗体转换控制模块均与AutoCAD主控制平台相连接；
AutoCAD主控制平台的输出端连接三维模型表达模块，所述的三维模型表达模块从指定的外部DWG文件或某一已经打开的文件中，提取场景模型数据；
三维模型场景及视图生成渲染控制模块，根据得到的场景模型数据进行三维建模，得到场景三维模型，将场景三维模型动态显示到生成的AutoCAD三维窗口中；
三维模型场景及视图操作控制模块，在动态显示的三维模型中，完成各种三维视图和实体的输入、输出交互操作。
采用上述技术方案的本发明，全部过程在Autocad平台下一体化完成，包括数据读取、三维建模、三维显示、三维交互等操作全部内嵌到Autocad之中，具有以下优点：
1、二维提取三维信息：可以灵活配置数据读取标准或参照（比如按照图层、线型、颜色、关联数据等），此方法可以智能提取三维建模必须的相关信息，从而内存中自动构建三维模型；
2、三维建模的过程：不需要更换图形平台，不需要数据格式的手工转换，不需要更改用户的操作习惯；
3、三维模型的显示：与独立平台显示效果无差异，也可以理解为功能上可扩展、可延伸，显示效果及粒度上可宏观、可微观、可外表、可内部。此外，三维视窗一旦打开，窗口既可以嵌入到AutoCAD中，也可以独立出AutoCAD，并且支持多屏幕并列显示；
4、三维交互方法：完全遵循其他三维独立平台的交互操作习惯。
附图说明
图1为本发明的流程图。
图2为本发明的***结构图。
具体实施方式
如图1所示，一种完全基于AutoCAD平台的场景三维建模及可视化方法，具体按照以下步骤实施：
步骤1：在AutoCAD软件环境中创建一个窗口，与AutoCAD自身文档、视图统一由AutoCAD一体化管理，此“窗口”称为“AutoCAD三维窗口”；
步骤2：从指定的外部DWG文件或某一已经打开的文件中，提取场景模型数据；
步骤3：根据步骤2得到的场景模型数据进行三维建模，将场景三维模型动态显示到步骤1中生成的“AutoCAD三维窗口”中；
步骤4：在步骤3中显示的三维模型支持各种三维视图和实体的输入、输出交互操作。
步骤1中的实现与AutoCAD其他窗口的统一化管理，具体按照以下步骤实施：首先，基于AutoCAD二次开发技术在AutoCAD软件运行环境中由程序创建一个窗口；其次，根据AutoCAD应用程序的多文档框架（MainFrame）原理，把上述窗口嵌入到AutoCAD主框架中、或模拟成AutoCAD主框架的一个视图或文档，以此生成一个“与AutoCAD自身文档、视图统一由AutoCAD一体化管理”的独立“窗口”，此“窗口”即为“AutoCAD三维窗口”；再次，基于AutoCAD程序主框架、视图和文档的构建原理，也使得“AutoCAD三维窗口”随时脱离AutoCAD环境，也可支持多显示屏幕的联动操作；最终，形成一个完全嵌入到AutoCAD中、即可支持多屏操作、也可由开发者自由扩充的独立“AutoCAD三维窗口”，此“AutoCAD三维窗口”作为后续三维显示和交互的平台窗口。
步骤2中的提取场景模型数据， 具体按照以下步骤实施：
a：指定提取数据来源；
b：确定提取方式；
c：或者按照提取方式重新交互赋值；
d：提取三维必须的属性数据；
e：生成支撑三维建模的数据结构。
步骤a中的指定提取数据来源，具体按照以下步骤实施：显式或隐式指定从外部Dwg文件或者当前打开的一个AutoCAD视图中，提取场景三维模型所需数据。
步骤b中的确定提取方式，具体按照以下步骤实施：首先，确定提取依据，主要可分为：按照AutoCAD图层特性提取；按照AutoCAD实体属性提取；按照AutoCAD形体规则提取；然后，针对场景中各种实体指定对应的一种或者多种提取依据，例如：道路=图层提取、建筑物=形体提取；植被=属性提取；配景=图层提取+形体提取+属性提取；等等诸如此类。
步骤c中的按照提取方式重新交互赋值，具体按照以下步骤实施：针对某些已知数据中无法提取或表达出的场景数据，采用人为交互方式赋予三维建模所需的数据信息，例如：天空背景、水纹动画、喷泉、飞鸟等要素，采用人为参数指定方式，并传递至后续步骤中，支撑三维场景中此类模型的构建参数。
步骤3中的将场景三维模型动态显示到步骤1中生成的窗口中，具体按照以下步骤实施 ：首先，建立步骤1生成的“AutoCAD三维窗口”与底层三维开发接口关联；其次，根据步骤2中生成的支撑三维建模的数据结构，采用三维可视化表达方式输出到“AutoCAD三维窗口”中。
步骤4中的支持各种三维视图和实体的输入、输出等交互操作，具体按照以下步骤实施：首先，基于步骤1生成的“AutoCAD三维窗口”扩充其各种三维功能，包括工具条、菜单、快捷键支持；其次，针对三维视图可支持三维漫游、放大、缩小、移屏等各种视图交互操作；再次，针对已经显示的三维模型支持交互选择、移动、旋转、放大、缩小等实体操作；再次，基于AutoCAD实体反应器原理，实现实体操作与对应标准AutoCAD实体的联动，即：三维实体X方向放大倍数=2.5X，则关联AutoCAD实体X方向放大倍数=2.5X，即缩小、移动、旋转等操作均类同；最后，支持三维模型和三维场景的标准化输入、输出等数据互操作，例如：支持3dMax、SketchUp、KMZ、XML等标准格式的输入、输出数据互操作。
如图2所示，一种完全基于AutoCAD平台的场景三维建模可视化***，它包括：
窗口生成模块，它在AutoCAD软件环境中创建一个窗口；
窗体转换控制模块，它将AutoCAD自身文档、视图统一由AutoCAD一体化管理；
所述的窗口生成模块和窗体转换控制模块均与AutoCAD主控制平台相连接；
AutoCAD主控制平台的输出端连接三维模型表达模块，所述的三维模型表达模块从指定的外部DWG文件或某一已经打开的文件中，提取场景模型数据；
三维模型场景及视图生成渲染控制模块，根据得到的场景模型数据进行三维建模，得到场景三维模型，将场景三维模型动态显示到生成的AutoCAD三维窗口中；
三维模型场景及视图操作控制模块，在动态显示的三维模型中，完成各种三维视图和实体的输入、输出交互操作。
Claims (9)
1.一种基于AutoCAD平台场景三维建模可视化方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：
步骤1：在AutoCAD软件环境中创建一个窗口，与AutoCAD自身文档、视图统一由AutoCAD一体化管理，此窗口以下称为AutoCAD三维窗口；
步骤2：从指定的外部DWG文件或某一已经打开的文件中，提取场景模型数据；
步骤3：根据步骤2得到的场景模型数据进行三维建模，得到场景三维模型，将场景三维模型动态显示到步骤1中生成的AutoCAD三维窗口中；
步骤4：在步骤3中动态显示的三维模型中，完成各种三维视图和实体的输入、输出交互操作。
2.根据权利要求1所述的基于AutoCAD平台场景三维建模可视化方法，其特征在于，所述步骤1中的实现与AutoCAD自身文档、视图的统一化管理，具体按照以下步骤实施：
首先，基于AutoCAD二次开发技术在AutoCAD软件运行环境中由程序创建一个窗口；
其次，根据AutoCAD应用程序的多文档框架原理，把上述窗口嵌入到AutoCAD主框架中、或模拟成AutoCAD主框架的一个视图或文档，以此生成一个“与AutoCAD自身文档、视图统一由AutoCAD一体化管理”的窗口，此窗口即为AutoCAD三维窗口；
再次，基于AutoCAD程序主框架、视图和文档的构建原理，也使得AutoCAD三维窗口随时脱离AutoCAD环境，也可支持多显示屏幕的联动操作；
最终，形成一个完全嵌入到AutoCAD中、可支持多屏操作、也可由开发者自由扩充的独立AutoCAD三维窗口，此AutoCAD三维窗口作为后续三维显示和交互的平台窗口。
3.根据权利要求1所述的基于AutoCAD平台场景三维建模可视化方法， 其特征在于，所述的步骤2中的提取场景模型数据， 具体按照以下步骤实施：
a：指定提取数据来源；
b：确定提取方式；
c：或者按照提取方式重新交互赋值；
d：提取三维场景建模必须的属性数据；
e：生成支撑三维建模的数据结构。
4.根据权利要求 3 所述的基于AutoCAD平台场景三维建模可视化方法，其特征在于：所述的步骤a中的指定提取数据来源，具体按照以下步骤实施：显式或隐式指定从外部Dwg文件或者当前打开的一个AutoCAD视图中，提取场景三维模型所需数据。
5.根据权利要求 3 所述的基于AutoCAD平台场景三维建模可视化方法，其特征在于，所述步骤b中的确定提取方式，具体按照以下步骤实施：首先，确定提取依据，主要可分为：按照AutoCAD图层特性提取、或者按照AutoCAD实体属性提取、或者按照AutoCAD形体规则提取；然后，针对场景中各种实体确定对应的一种或者多种提取方式。
6.根据权利要求 3 所述的基于AutoCAD平台场景三维建模可视化方法，其特征在于，所述的步骤c中的按照规则重新交互赋值，具体按照以下步骤实施：针对某些已知数据中无法提取或表达出的场景数据，采用人为交互方式赋予三维建模所需的数据信息。
7.根据权利要求1所述的基于AutoCAD平台场景三维建模可视化方法，其特征在于，所述的步骤3中的将场景三维模型动态显示到步骤1中生成的AutoCAD窗口中，具体按照以下步骤实施 ：首先，建立步骤1生成的AutoCAD三维窗口与底层三维开发接口关联；其次，根据步骤2中生成的支撑三维建模的数据结构，采用三维可视化表达方式输出到AutoCAD三维窗口中。
8.根据权利要求1所述的基于AutoCAD平台场景三维建模可视化方法，其特征在于，所述的步骤4中的支持各种三维视图和实体的输入、输出交互操作，具体按照以下步骤实施：首先，基于步骤1生成的AutoCAD三维窗口扩充其各种三维功能，包括工具条、菜单、快捷键支持；其次，针对三维视图支持三维漫游、放大、缩小、移屏各种视图交互操作；再次，针对已经显示的三维模型，支持交互选择、移动、旋转、放大、缩小实体操作；再次，基于AutoCAD实体反应器原理，实现实体操作与对应标准AutoCAD实体的联动；最后，支持三维模型和三维场景的标准化输入、输出数据互操作。
9.一种基于AutoCAD平台场景三维建模可视化***，其特征在于，它包括：
窗口生成模块，它在AutoCAD软件环境中创建一个窗口；
窗体转换控制模块，它将AutoCAD自身文档、视图统一由AutoCAD一体化管理；
所述的窗口生成模块和窗体转换控制模块均与AutoCAD主控制平台相连接；
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三维模型场景及视图生成渲染控制模块，根据得到的场景模型数据进行三维建模，得到场景三维模型，将场景三维模型动态显示到生成的AutoCAD三维窗口中；
三维模型场景及视图操作控制模块，在动态显示的三维模型中，完成各种三维视图和实体的输入、输出交互操作。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CP03 | Change of name, title or address |
Address after: Room 705 and 706 on the 7th floor of Building 1, East Boya Square, South Ping An Avenue, Longzihu Wisdom Island, Zhengdong New District, Zhengzhou City, Henan Province, 450000 Patentee after: Henan Guantu Information Technology Co.,Ltd. Address before: 450000 Room 104, 10th Floor, Shengdi Building, 101 Nanyang Road, Zhengzhou City, Henan Province Patentee before: NANJING GUANTU INFORMATION TECHNOLOGY Co.,Ltd. |
|
| CP03 | Change of name, title or address | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20240713 Address after: No. 825, 7th Floor, Unit 1, Building 1, No. 33 Jinsuo Road, High tech Industrial Development Zone, Zhengzhou City, Henan Province, China 450000 Patentee after: Guantu Technology Co.,Ltd. Country or region after: China Address before: Room 705 and 706 on the 7th floor of Building 1, East Boya Square, South Ping An Avenue, Longzihu Wisdom Island, Zhengdong New District, Zhengzhou City, Henan Province, 450000 Patentee before: Henan Guantu Information Technology Co.,Ltd. Country or region before: China |