本發(fā)明涉及一種在多個(gè)3D模型中精準(zhǔn)選擇指定模型的方法及裝置，具體涉及一種在復(fù)雜細(xì)小3D模型組合中準(zhǔn)確選擇單一或多個(gè)指定模型的方法及裝置。

背景技術(shù)：

對(duì)于擁有3D模型操作功能的軟件，通常具備選擇模型或定位模型部位的功能。尤其在醫(yī)學(xué)教學(xué)軟件中，需要對(duì)教學(xué)的人體結(jié)構(gòu)進(jìn)行準(zhǔn)確的定位和選擇?，F(xiàn)有技術(shù)中，該功能的實(shí)現(xiàn)方式為使用鼠標(biāo)或手指點(diǎn)擊模型，所點(diǎn)中的模型變?yōu)楸贿x擇狀態(tài)。參見圖1，以鼠標(biāo)點(diǎn)擊或觸摸操作體(通常為手指)觸擊觸摸屏為起點(diǎn)，從點(diǎn)擊處發(fā)射一條“碰撞檢測射線”射向模型，當(dāng)射線碰撞到模型后，即向程序返回其碰到的第一個(gè)模型的名稱，并停止碰撞檢測，從而使程序選中該模型。此外，專利文獻(xiàn)(公開號(hào)：CN102637116A)公開了一種3D場景交互方法，其提出了從用戶輸入?yún)^(qū)域內(nèi)選取若干個(gè)均勻分布的發(fā)射點(diǎn)，并從選取的發(fā)射點(diǎn)中引出多條射線對(duì)模型進(jìn)行選擇。然而在該方案中，其碰撞檢測射線同樣是一條射線只能檢測到一個(gè)模型，多條射線的目的在于當(dāng)足夠數(shù)量的射線碰撞到同一3D物體時(shí)判定該3D物體為用戶選擇的物體，當(dāng)判定有多個(gè)待選模型時(shí)僅選取其中一條射線碰撞到的模型作為目標(biāo)模型，因此，該方法同樣無法選擇出被覆蓋和遮擋的模型。同時(shí)其僅根據(jù)用戶輸入?yún)^(qū)域內(nèi)均勻分布的若干點(diǎn)進(jìn)行檢測，容易造成模型選擇的漏檢以及誤檢，使得模型的檢測準(zhǔn)確率以及用戶體驗(yàn)度不高。

同時(shí)，在醫(yī)學(xué)教學(xué)軟件中，人體結(jié)構(gòu)復(fù)雜，通常由多個(gè)細(xì)小的模型組合而成。在模型較為細(xì)小、聚集在一起或相互產(chǎn)生交疊遮擋的情況下，用戶便很難選中自己希望選擇的對(duì)象模型，尤其是該模型被遮擋或周圍有大量其他模型的時(shí)候，此時(shí)，可能產(chǎn)生多次誤點(diǎn)，或須將其他模型進(jìn)行移動(dòng)或者旋轉(zhuǎn)之后才能進(jìn)行選擇，甚至根本無法選中目標(biāo)模型。同時(shí)，使用傳統(tǒng)方式一次只能選中第一個(gè)檢測到的模型，而不能選擇到射線方向上能夠碰撞到的所有模型，因此模型內(nèi)部的精細(xì)模型很難被選擇到。為了解決該問題，并提高用戶體驗(yàn)度，需要引入一種更方便、更準(zhǔn)確的在復(fù)雜細(xì)小模型組合中準(zhǔn)確選擇單一或多個(gè)指定模型的方法及裝置。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中模型選擇方法的不足，本發(fā)明提出一種在復(fù)雜細(xì)小3D模型組合中準(zhǔn)確選擇單一或多個(gè)指定模型的方法及裝置，通過向目標(biāo)所在區(qū)域發(fā)射碰撞檢測面，形成碰撞檢測體，將碰撞檢測到的所有模型輸出，供用戶預(yù)覽選擇，以準(zhǔn)確選擇和定位用戶需要查看的模型。

一種3D模型選擇方法，該方法包括以下步驟：

步驟S1：發(fā)射碰撞檢測面；

具體地，觸摸屏將待選擇模型顯示在顯示平面上，當(dāng)鼠標(biāo)點(diǎn)擊或觸摸操作體觸擊觸摸屏觸發(fā)點(diǎn)擊事件后，以點(diǎn)擊處為起點(diǎn)發(fā)射一個(gè)以碰撞檢測射線為法向且面積大于0的碰撞檢測面射向目標(biāo)模型所在區(qū)域，使目標(biāo)模型包含在檢測范圍當(dāng)中，該檢測面沿直線向顯示平面內(nèi)側(cè)移動(dòng)；

優(yōu)選地，該檢測面形狀設(shè)置為圓形或矩形或其他面積大于0的閉合圖形，其大小可根據(jù)模型精細(xì)度進(jìn)行設(shè)置和調(diào)整；

步驟S2：返回碰撞檢測到的所有模型名稱；

具體地，碰撞檢測面碰撞到任一模型后，記錄碰撞到的模型名稱，且碰撞檢測面碰撞到模型后不會(huì)停止檢測，而是繼續(xù)沿著射線方向移動(dòng)，直到穿透在射線方向上碰撞到的所有模型，形成碰撞檢測體，返回所有碰撞檢測到的模型的名稱；

步驟S3：將步驟S2檢測并返回的模型顯示給用戶以供用戶選擇；

具體地，分析在步驟S2獲得的模型名稱，將對(duì)應(yīng)的模型進(jìn)行簡單或高精度的渲染，并展示在預(yù)覽窗口中。預(yù)覽窗口中的模型自動(dòng)以一定的速率旋轉(zhuǎn)，方便用戶查看。預(yù)覽窗口也可僅展示簡化模型。模型名稱及其對(duì)應(yīng)的預(yù)覽模型同時(shí)出現(xiàn)且共同構(gòu)成一個(gè)列表項(xiàng)顯示給用戶。

優(yōu)選地，所有檢測到的模型按照體積由小到大的順序自上而下排列在列表中。并且，在列表區(qū)域內(nèi)可以按住鼠標(biāo)或用手指按住上下滑動(dòng)，以顯示更多的列表內(nèi)容，列表右側(cè)以滑動(dòng)條表示列表內(nèi)容的總量以及目前所顯示內(nèi)容的位置。由此，用戶通過瀏覽模型列表，獲得模型名稱及其預(yù)覽信息，從而找到目標(biāo)模型，點(diǎn)擊對(duì)應(yīng)列表項(xiàng)便可完成對(duì)目標(biāo)模型的選擇。

優(yōu)選地，列表具備多項(xiàng)選擇的功能，點(diǎn)擊某個(gè)列表項(xiàng)時(shí)，該列表項(xiàng)高亮，表示已經(jīng)選中，再次點(diǎn)擊該項(xiàng)后取消選中狀態(tài)。

步驟S4：當(dāng)選中所有希望選擇的模型后，點(diǎn)擊確定按鈕，完成選擇，列表自動(dòng)關(guān)閉，所選模型變?yōu)檫x中狀態(tài)。當(dāng)未獲得目標(biāo)模型需要重新檢測模型或放棄選擇目標(biāo)模型時(shí)，點(diǎn)擊列表以外的區(qū)域或點(diǎn)擊列表上的“關(guān)閉”或“取消”按鈕，關(guān)閉模型列表，以進(jìn)行下一步操作。

一種3D模型選擇裝置，該裝置包括以下單元：

發(fā)射單元，用于觸發(fā)點(diǎn)擊事件后發(fā)射碰撞檢測面；

具體地，觸摸屏將待選擇模型顯示在顯示平面上，當(dāng)鼠標(biāo)點(diǎn)擊或觸摸操作體觸擊觸摸屏觸發(fā)點(diǎn)擊事件后，以點(diǎn)擊處為起點(diǎn)發(fā)射一個(gè)以碰撞檢測射線為法向且面積大于0的碰撞檢測面射向目標(biāo)模型所在區(qū)域，使目標(biāo)模型包含在檢測范圍當(dāng)中，該檢測面沿直線向顯示平面內(nèi)側(cè)移動(dòng)；

優(yōu)選地，該檢測面形狀設(shè)置為圓形或矩形或其他面積大于0的閉合圖形，其大小可根據(jù)模型精細(xì)度進(jìn)行設(shè)置和調(diào)整；

檢測單元，用于返回所述碰撞檢測面碰撞檢測到的所有模型名稱；

具體地，碰撞檢測面碰撞到任一模型后，記錄碰撞到的模型名稱，且碰撞檢測面碰撞到模型后不會(huì)停止檢測，而是繼續(xù)沿著射線方向移動(dòng)，直到穿透在射線方向上碰撞到的所有模型，形成碰撞檢測體，返回所有碰撞檢測到的模型的名稱；

輸出單元，用于將檢測單元檢測并返回的模型顯示給用戶以供用戶選擇；

具體地，分析在檢測單元獲得的模型名稱，將對(duì)應(yīng)的模型進(jìn)行簡單或高精度的渲染，并展示在預(yù)覽窗口中。預(yù)覽窗口中的模型自動(dòng)以一定的速率旋轉(zhuǎn)，方便用戶查看。預(yù)覽窗口也可僅展示簡化模型。模型名稱及其對(duì)應(yīng)的預(yù)覽模型同時(shí)出現(xiàn)且共同構(gòu)成一個(gè)列表項(xiàng)顯示給用戶。

優(yōu)選地，所有檢測到的模型按照體積由小到大的順序自上而下排列在列表中。并且，在列表區(qū)域內(nèi)可以按住鼠標(biāo)或用手指按住上下滑動(dòng)，以顯示更多的列表內(nèi)容，列表右側(cè)以滑動(dòng)條表示列表內(nèi)容的總量以及目前所顯示內(nèi)容的位置。由此，用戶通過瀏覽模型列表，獲得模型名稱及其預(yù)覽信息，從而找到目標(biāo)模型，點(diǎn)擊對(duì)應(yīng)列表項(xiàng)便可完成對(duì)目標(biāo)模型的選擇。

優(yōu)選地，列表具備多項(xiàng)選擇的功能，點(diǎn)擊某個(gè)列表項(xiàng)時(shí)，該列表項(xiàng)高亮，表示已經(jīng)選中，再次點(diǎn)擊該項(xiàng)后取消選中狀態(tài)。

選定單元，用于執(zhí)行以下功能：當(dāng)選中所有希望選擇的模型后，點(diǎn)擊確定按鈕，完成選擇，列表自動(dòng)關(guān)閉，所選模型變?yōu)檫x中狀態(tài)。當(dāng)未獲得目標(biāo)模型需要重新檢測模型或放棄選擇目標(biāo)模型時(shí)，點(diǎn)擊列表以外的區(qū)域或點(diǎn)擊列表上的“關(guān)閉”或“取消”按鈕，關(guān)閉模型列表，以進(jìn)行下一步操作。

根據(jù)上述技術(shù)方案，本發(fā)明有益的技術(shù)效果在于：

1.舍棄了傳統(tǒng)碰撞檢測射線的檢測方式，使用面積大于0的閉合圖形碰撞檢測面沿碰撞檢測射線方向前進(jìn)形成碰撞檢測體，并且碰撞檢測面碰撞到模型后不會(huì)停止檢測，而是繼續(xù)沿著射線方向移動(dòng)，直到穿透在射線方向上碰撞到的所有模型并返回給用戶以供選擇，解決了多個(gè)細(xì)小模型聚集遮擋時(shí)無法準(zhǔn)確選擇的問題，尤其是在3D人體教學(xué)軟件中，使得用戶在使用軟件時(shí)有更大的概率使細(xì)小或遮擋目標(biāo)模型包含在檢測范圍當(dāng)中，提高了在3D模型選擇中的精準(zhǔn)性和易用性。

2.采用本方法選擇模型的對(duì)象主要針對(duì)體積更為細(xì)小的3D模型，通過顯示被選中的模型的列表，并在列表中的預(yù)覽窗口顯示對(duì)應(yīng)的預(yù)覽模型，在列表中對(duì)模型進(jìn)行體積由小到大的排序，以方便用戶對(duì)待選模型進(jìn)行單項(xiàng)或多項(xiàng)的選擇，使得用戶可以更加直觀的選擇細(xì)小模型，進(jìn)一步提高了3D軟件在模型選擇上的易用性，進(jìn)而提高了用戶體驗(yàn)。

附圖說明

圖1為現(xiàn)有技術(shù)模型選擇方式原理圖。

圖2為本發(fā)明模型選擇方式原理圖。

圖3為本發(fā)明方法的操作流程圖。

具體實(shí)施方式

以下，將參照附圖來詳細(xì)說明本發(fā)明的實(shí)施例。

圖1為現(xiàn)有技術(shù)模型選擇方式原理圖。在現(xiàn)有技術(shù)中，當(dāng)觸發(fā)點(diǎn)擊事件后，從點(diǎn)擊處為起點(diǎn)發(fā)射一條碰撞檢測射線射向多個(gè)3D模型；當(dāng)射線碰撞到模型后，返回其碰到的第一個(gè)模型或最早接觸到的模型名稱，并停止碰撞檢測，從而選中該模型。然而，在模型較為細(xì)小、聚集在一起或相互產(chǎn)生交疊遮擋的情況下，用戶便很難選中自己希望選擇的對(duì)象模型，尤其是該模型被遮擋或周圍有大量其他模型的時(shí)候，此時(shí)，可能產(chǎn)生多次誤點(diǎn)，或須將其他模型進(jìn)行移動(dòng)或者旋轉(zhuǎn)之后才能進(jìn)行選擇，甚至根本無法選中目標(biāo)模型。同時(shí)，使用傳統(tǒng)方式一條射線一次只能選中一個(gè)檢測到的模型，而不能選擇到射線方向上碰撞到的所有模型，也即一條射線不能選擇多個(gè)模型，模型內(nèi)部的精細(xì)模型很難被選擇到。

圖2為本發(fā)明模型選擇方式原理圖。

步驟S1：發(fā)射碰撞檢測面。

在傳統(tǒng)方案中，當(dāng)觸發(fā)點(diǎn)擊事件后，從點(diǎn)擊處為起點(diǎn)發(fā)射一條碰撞檢測射線射向目標(biāo)模型，并且，當(dāng)碰撞檢測射線一旦碰撞到模型，便返回所碰撞到的模型名稱，并停止碰撞檢測，也就是說使用傳統(tǒng)方式一條碰撞檢測射線一次只能選中一個(gè)檢測到的模型。而在本方案中，觸摸屏將待選擇模型顯示在顯示平面上，當(dāng)鼠標(biāo)點(diǎn)擊或觸摸操作體(通常為手指)觸擊觸摸屏觸發(fā)點(diǎn)擊事件后，以點(diǎn)擊處為起點(diǎn)發(fā)射一個(gè)以碰撞檢測射線為法向且面積大于0的碰撞檢測面射向目標(biāo)模型所在區(qū)域，擴(kuò)大所選的模型范圍，使目標(biāo)模型盡可能包含在檢測范圍內(nèi)。該檢測面沿直線向前移動(dòng)，形狀設(shè)置為圓形或矩形或其他面積大于0的閉合圖形，其大小可根據(jù)模型精細(xì)度進(jìn)行設(shè)置和調(diào)整。

步驟S2：返回碰撞檢測到的所有模型名稱。

碰撞檢測面碰撞到任一模型后，記錄碰撞到的模型名稱，且碰撞檢測面碰到模型后并不會(huì)停止檢測，而是沿著射線方向繼續(xù)向前移動(dòng)，直到穿透在射線方向上碰撞到的所有模型，形成碰撞檢測體，并返回所有碰撞檢測到的模型的名稱。

步驟S3：將步驟S2檢測并返回的模型顯示給用戶以供用戶選擇。

為了更直觀的選擇模型，分析在步驟S2獲得的模型名稱，將對(duì)應(yīng)的模型進(jìn)行簡單或高精度的渲染，并展示在預(yù)覽窗口中，且預(yù)覽窗口中的模型自動(dòng)以一定的速率旋轉(zhuǎn)，方便用戶查看。預(yù)覽窗口也可僅展示簡化模型。模型名稱與其對(duì)應(yīng)的預(yù)覽模型同時(shí)出現(xiàn)且共同構(gòu)成一個(gè)列表項(xiàng)，組成模型列表。用戶通過瀏覽模型列表，獲得模型名稱及其預(yù)覽信息，從而找到目標(biāo)模型，點(diǎn)擊對(duì)應(yīng)列表項(xiàng)便可完成對(duì)目標(biāo)模型的選擇。

本發(fā)明側(cè)重對(duì)細(xì)小或有遮擋且難以選擇的模型的選擇，當(dāng)檢測面檢測模型時(shí)不可避免的同時(shí)檢測到體型較大或處在較為明顯位置的模型。然而使用環(huán)境而言，這樣的模型是目標(biāo)模型的幾率較小。也就是說，采用本發(fā)明方法選擇模型的首要目標(biāo)是體積更為細(xì)小或有遮擋的模型?？赏ㄟ^模型列表中模型按照體積大小排序，將模型按照體積由小到大的順序自上而下排列在列表當(dāng)中，方便用戶選擇細(xì)小或有遮擋的模型。

對(duì)于檢測到模型較多的情況，列表默認(rèn)長度可能不足以顯示完所有需要列出的模型，可采用滑動(dòng)條的方式，在列表區(qū)域內(nèi)按住鼠標(biāo)或用手指按住上下滑動(dòng)，顯示更多的列表內(nèi)容，列表右側(cè)以滑動(dòng)條表示列表內(nèi)容的總量以及目前所顯示內(nèi)容的位置。

步驟S4：模型選擇。用戶通過瀏覽模型列表，獲得模型名稱及其預(yù)覽信息，從而找到目標(biāo)模型，點(diǎn)擊對(duì)應(yīng)列表項(xiàng)即可完成對(duì)目標(biāo)模型的選擇。

選擇完成后，列表自動(dòng)關(guān)閉，以免影響下一步操作，且所選模型變?yōu)檫x中狀態(tài)；如未獲得目標(biāo)模型，需重新檢測模型或放棄選擇目標(biāo)模型，可點(diǎn)擊列表以外的區(qū)域或點(diǎn)擊列表上的“關(guān)閉”或“取消”按鈕，取消模型選擇，關(guān)閉模型列表，以進(jìn)行下一步操作。

列表具備單一選擇和多項(xiàng)選擇的功能。單一選擇僅選擇一個(gè)目標(biāo)模型即可，而為了解決同時(shí)選擇多個(gè)細(xì)小模型的問題，可設(shè)置一“多項(xiàng)選擇”功能，同時(shí)使多個(gè)模型變?yōu)檫x中狀態(tài)。在“多項(xiàng)選擇”模式下，點(diǎn)擊某個(gè)列表項(xiàng)時(shí)，該列表項(xiàng)高亮，表示已經(jīng)選中，也可再次點(diǎn)擊該項(xiàng)后取消選中狀態(tài)；當(dāng)選中所有希望選擇的模型后，點(diǎn)擊確定按鈕，完成選擇，所選模型變?yōu)檫x中狀態(tài)。

為豐富本方法具備的功能，可集成兩種選擇方法，即傳統(tǒng)選擇方式和本發(fā)明細(xì)小模型的“精準(zhǔn)選擇”方式，可以按鈕或其他形式實(shí)現(xiàn)上述兩種方法的切換。在普通選擇狀態(tài)下，點(diǎn)擊模型便為傳統(tǒng)選擇方式，采用圖1所示方法進(jìn)行選擇。在“精準(zhǔn)選擇”狀態(tài)下，使用為本發(fā)明圖2所述的模型選擇方式。

本發(fā)明方法具體操作流程如圖3所示：

1.通過點(diǎn)擊“精準(zhǔn)選擇”按鈕或是其他方式開啟“精準(zhǔn)選擇”狀態(tài)；

2.鼠標(biāo)點(diǎn)擊或用手指觸擊觸摸屏，確定目標(biāo)模型所在區(qū)域；

3.此時(shí)，程序發(fā)射一個(gè)“碰撞檢測面”射向模型，該檢測面可設(shè)置為圓形或矩形或其他面積不為0的閉合圖形，其大小也可根據(jù)模型精細(xì)度進(jìn)行設(shè)置和調(diào)整，該檢測面沿碰撞檢測射線為法向以直線向前移動(dòng)，直到穿透所有的模型，形成一個(gè)碰撞檢測體；

4.將所有檢測面碰撞到的模型羅列出來，并按照模型體積從小到大的順序，以列表的形式顯示；

5.在列表中的模型名稱旁設(shè)置一模型預(yù)覽窗口，顯示模型對(duì)應(yīng)的預(yù)覽圖，預(yù)覽模型可自動(dòng)旋轉(zhuǎn)展示；

6.用戶通過瀏覽模型列表，在列表中選擇單個(gè)或多個(gè)目標(biāo)模型，選擇完成后列表自動(dòng)關(guān)閉，目標(biāo)模型變?yōu)楸贿x中狀態(tài)；若點(diǎn)擊列表外區(qū)域或點(diǎn)擊列表上的“關(guān)閉”或“取消”按鈕，則取消模型選擇，關(guān)閉模型列表，取消模型選擇操作。

通過上述操作，即可實(shí)現(xiàn)對(duì)復(fù)雜細(xì)小模型組合的單一或多個(gè)指定模型準(zhǔn)確選擇。

以上實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的典型實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對(duì)本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，本發(fā)明專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。