本發(fā)明屬于3D虛擬現(xiàn)實建模的技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，涉及一種基于移動探測器以控制3D模型移動的系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

隨著人們追求更加逼真的虛擬現(xiàn)實的體驗的欲望的愈發(fā)強烈，3D的虛擬現(xiàn)實技術(shù)也隨之普及。尤其在現(xiàn)有的居室3D模型建模技術(shù)中，常常涉及對家具的平移操作，對于某些特殊的家具的位置是時常依賴于支撐物的，即其平移后不能脫離支撐物，如：茶幾上的茶具、電視柜上的電視等；但在現(xiàn)在的技術(shù)中，都是通過人工檢測與人工糾正的方法以控制平移正確性，即當(dāng)操作者發(fā)現(xiàn)3D模型經(jīng)過平移后已離開支撐物時，需要操作者再將按原來的平移路線將其恢復(fù)到支撐物上；這種人工檢測與人工糾正的方式既不方便也不準(zhǔn)確，大大增加了用戶對3D建模的操作成本。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

1、要解決的問題

針對現(xiàn)有3D模型建模時采用人工對3D模型平移操作復(fù)雜、精度差的問題，本發(fā)明提供一種基于移動探測器以控制3D模型移動的系統(tǒng)，以及通過該系統(tǒng)控制3D模型移動的方法，降低了人工對3D模型平移的操作難度，提高了移動精度。

2、技術(shù)方案

為解決上述問題，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案。

一種基于移動探測器以控制3D模型移動的系統(tǒng)，包括3D模型建立器、3D模型位移捕捉器、3D模型移動探測器和3D模型節(jié)點坐標(biāo)計算器；所述的3D模型建立器單向連接所述的3D模型移動探測器；所述的3D模型位移捕捉器單向連接所述的3D模型移動探測器；所述的3D模型移動探測器單向連接所述的3D模型節(jié)點坐標(biāo)計算器。

優(yōu)選地，所述的3D模型建立器用于計算3D模型的OBB包圍盒各節(jié)點坐標(biāo)和移動物參考點坐標(biāo)，并將所述的OBB包圍盒各節(jié)點坐標(biāo)和移動物參考點坐標(biāo)傳輸給所述的3D模型移動探測器。

優(yōu)選地，所述的3D模型位移捕捉器是一種用于捕捉控制所述的移動物3D模型的位移的坐標(biāo)，并將此控制所述的移動物3D模型的位移的坐標(biāo)傳輸給所述的3D模型移動探測器的模塊。

優(yōu)選地，所述的3D模型移動探測器是一種探測移動物3D模型的位移的合理性的模塊。

優(yōu)選地，所述的3D模型節(jié)點坐標(biāo)計算器是一種根據(jù)探測值判斷是否對移動物3D模型各節(jié)點坐標(biāo)進行平移的模塊。

一種基于移動探測器以控制3D模型移動的方法，包括如下步驟：

步驟1.初始化3D模型；通過3D模型建立器將支撐物3D模型的OBB包圍盒各節(jié)點坐標(biāo)和移動物的參考點的坐標(biāo)一并傳輸給所述的3D模型移動探測器；

步驟2.捕捉控制移動物3D模型的位移的坐標(biāo)；通過所述的3D模型位移捕捉器從屏幕中捕捉控制所述的移動物3D模型的位移的坐標(biāo)，并將控制所述的移動物3D模型的位移的坐標(biāo)傳輸給所述的3D模型移動探測器；

步驟3.探測控制移動物3D模型的位移的合理性；通過3D模型移動探測器將移動物3D模型的位移的合理性的探測值傳輸給所述的3D模型節(jié)點坐標(biāo)計算器；

步驟4.根據(jù)步驟3中所述的探測值移動移動物3D模型。

優(yōu)選地，步驟1中所述的支撐物3D模型的OBB包圍盒各節(jié)點坐標(biāo)的獲取方法是：首先通過所述的3D模型建立器獲取支撐物3D模型各節(jié)點的坐標(biāo)，再根據(jù)所述的支撐物3D模型各節(jié)點的坐標(biāo)計算出所述的支撐物3D模型的OBB包圍盒各節(jié)點坐標(biāo)。

優(yōu)選地，步驟1中所述的參考點的坐標(biāo)的獲取方法是：首先通過所述的3D模型建立器獲取移動物3D模型各節(jié)點的坐標(biāo)，根據(jù)所述的移動物3D模型各節(jié)點的坐標(biāo)計算所述的移動物3D模型的OBB包圍盒各節(jié)點坐標(biāo)；再從所述的移動物3D模型的OBB包圍盒中選取一點作為參考點。

優(yōu)選地，步驟3中所述的控制移動物3D模型的位移的合理性的探測的具體方法是：

(一)所述的3D模型移動探測器接收步驟1中所述的3D模型建立器獲取的所述的支撐物3D模型的OBB包圍盒各節(jié)點坐標(biāo)和所述的參考點的坐標(biāo)、接收步驟2中3D模型位移捕捉器獲取的控制所述的移動物3D模型的位移的坐標(biāo)；

(二)從支撐物3D模型的OBB包圍盒平面中獲取支撐面的多邊形各節(jié)點坐標(biāo)，即支撐物3D模型的OBB包圍盒的6個平面中正對著移動物3D模型的那個平面即為支撐面，設(shè)此支撐面的多邊形的各節(jié)點坐標(biāo)為group_brace_flat；

(三)上述步驟(一)中所述的參考點設(shè)為P，P在XYZ軸上的坐標(biāo)為(Xp，Yp，Zp)，控制所述的移動物3D模型的位移的坐標(biāo)在XYZ軸上為(Xt，Yt，Zt)，P經(jīng)過控制所述的移動物3D模型的位移進行移動后的點設(shè)為P1，P1的坐標(biāo)為P的坐標(biāo)加上控制所述的移動物3D模型的位移的坐標(biāo)，即P1的坐標(biāo)為(Xp+Xt，Yp+Yt，Zp+Zt)；

(四)將上述步驟(三)中P1的坐標(biāo)向步驟(二)中所述的支撐面進行垂直投影，投影后的點設(shè)為P2，對P2是否在所述的group_brace_flat中進行判斷，獲得判斷值，所述的判斷值即為移動物3D模型的位移的合理性的探測值；將所述的探測值傳輸給所述的3D模型節(jié)點坐標(biāo)計算器。

優(yōu)選地，步驟4中根據(jù)探測值移動移動物3D模型的具體方法是：所述的P2落在所述的group_brace_flat中，則對移動物3D模型所有節(jié)點坐標(biāo)進行平移，否則不對移動物3D模型各節(jié)點坐標(biāo)進行平移。

3、有益效果

相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的有益效果為：

(1)本發(fā)明提供了3D模型移動探測器，即發(fā)明了一種全新的自動探測信息模型，基于這種自動探測的信息模型可以做到對出移動物3D模型的移動合理性進行提前探測，解決了現(xiàn)有技術(shù)中都是通過人工檢測與人工糾正的方法以控制平移正確性的問題；

(2)本發(fā)明提供了3D模型節(jié)點坐標(biāo)計算器，即根據(jù)移動合理性探測值控制移動物3D模型各節(jié)點坐標(biāo)平移計算的方法，是對現(xiàn)有3D模型節(jié)點坐標(biāo)計算器的增強，解決了現(xiàn)有技術(shù)中不能根據(jù)移動合理性探測值控制移動的問題；

(3)本發(fā)明在居室3D模型中對一個支撐物上的家具3D模型進行平移時，能夠做到對3D家具模型是否滿足平移條件進行自動預(yù)先探測，大大降低了用戶對3D建模的操作成本，提升了用戶對3D模型的操作體驗。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的3D模型平移示意圖；

圖中：1、參考點；2、移動物3D模型；3、支撐物3D模型；4、支撐平面。

圖2為本發(fā)明系統(tǒng)模塊連接結(jié)構(gòu)圖；

圖3為本發(fā)明的算法流程圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明進行詳細描述。

一種基于移動探測器以控制3D模型移動的系統(tǒng)，包括3D模型建立器、3D模型位移捕捉器、3D模型移動探測器、3D模型節(jié)點坐標(biāo)計算器四個模塊；

如圖2所示，所述的3D模型建立器單向連接所述的3D模型移動探測器；所述的3D模型位移捕捉器單向連接所述的3D模型移動探測器；所述的3D模型移動探測器單向連接所述的3D模型節(jié)點坐標(biāo)計算器；

所述的3D模型建立器是一種如下模塊：根據(jù)支撐物3D模型各節(jié)點的坐標(biāo)計算OBB包圍盒各節(jié)點坐標(biāo)；根據(jù)移動物3D模型各節(jié)點的坐標(biāo)計算OBB包圍盒各節(jié)點坐標(biāo)，并在此OBB包圍盒內(nèi)選取一點作為移動物的參考點；將支撐物3D模型的OBB包圍盒各節(jié)點坐標(biāo)和移動物參考點坐標(biāo)一并傳輸給3D模型移動探測器；如圖1展示了在移動物3D模型2的OBB包圍盒內(nèi)選取一點作為參考點1；圖1同時展示了支撐物3D模型3和移動物3D模型2以及支撐平面4的位置關(guān)系；

所述的3D模型位移捕捉器是一種如下模塊：用于捕捉控制所述的移動物3D模型的位移的坐標(biāo)，并將此控制所述的移動物3D模型的位移的坐標(biāo)傳輸給所述的3D模型移動探測器；

所述的3D模型移動探測器是一種如下模塊：根據(jù)從3D模型建立器獲取的支撐物3D模型的OBB包圍盒各節(jié)點坐標(biāo)和移動物參考點坐標(biāo)以及從3D模型位移捕捉器獲取的控制所述的移動物3D模型的位移的坐標(biāo)探測移動物3D模型的位移的合理性；并將計算后的位移的合理性的探測結(jié)果傳輸給3D模型節(jié)點坐標(biāo)計算器；

所述的3D模型節(jié)點坐標(biāo)計算器是一種如下模塊：根據(jù)從3D模型移動探測器獲取的位移的合理性探測結(jié)果判斷是否對移動物3D模型各節(jié)點坐標(biāo)進行平移。

一種基于移動探測器以控制3D模型移動的方法，如圖3所示，包括如下步驟：

步驟1.初始化3D模型；

首先通過所述的3D模型建立器獲取支撐物3D模型各節(jié)點的坐標(biāo)，根據(jù)所述的支撐物3D模型各節(jié)點的坐標(biāo)計算出所述的支撐物3D模型的OBB包圍盒各節(jié)點坐標(biāo)；通過所述的3D模型建立器獲取移動物3D模型各節(jié)點的坐標(biāo)，根據(jù)所述的移動物3D模型各節(jié)點的坐標(biāo)計算所述的移動物3D模型的OBB包圍盒各節(jié)點坐標(biāo)；再從所述的移動物3D模型的OBB包圍盒中選取一點作為參考點；將所述的支撐物3D模型的OBB包圍盒各節(jié)點坐標(biāo)和所述的參考點的坐標(biāo)一并傳輸給所述的3D模型移動探測器；

步驟2.捕捉控制移動物3D模型的位移的坐標(biāo)；

通過所述的3D模型位移捕捉器從屏幕中捕捉控制所述的移動物3D模型的位移的坐標(biāo)，并將控制所述的移動物3D模型的位移的坐標(biāo)傳輸給所述的3D模型移動探測器；

步驟3.探測控制移動物3D模型的位移的合理性；具體包括如下步驟：

(一)所述的3D模型移動探測器接收步驟1中所述的3D模型建立器獲取的所述的支撐物3D模型的OBB包圍盒各節(jié)點坐標(biāo)和所述的參考點的坐標(biāo)、接收步驟2中3D模型位移捕捉器獲取的控制所述的移動物3D模型的位移的坐標(biāo)；

(二)從支撐物3D模型的OBB包圍盒平面中獲取支撐面的多邊形各節(jié)點坐標(biāo)，即支撐物3D模型的OBB包圍盒的6個平面中正對著移動物3D模型的那個平面即為支撐面，設(shè)此支撐面的多邊形的各節(jié)點坐標(biāo)為group_brace_flat；

(三)上述步驟(一)中所述的參考點設(shè)為P，P在XYZ軸上的坐標(biāo)為(Xp，Yp，Zp)，控制所述的移動物3D模型的位移的坐標(biāo)在XYZ軸上為(Xt，Yt，Zt)，P經(jīng)過控制所述的移動物3D模型的位移進行移動后的點設(shè)為P1，P1的坐標(biāo)為P的坐標(biāo)加上控制所述的移動物3D模型的位移的坐標(biāo)，即P1的坐標(biāo)為(Xp+Xt，Yp+Yt，Zp+Zt)；

(四)將上述步驟(三)中P1的坐標(biāo)向步驟(二)中所述的支撐面進行垂直投影，投影后的點設(shè)為P2，對P2是否在所述的group_brace_flat中進行判斷，獲得判斷值，所述的判斷值即為移動物3D模型的位移的合理性的探測值，此探測值記錄了P2是否落在group_brace_flat中；將所述的探測值傳輸給所述的3D模型節(jié)點坐標(biāo)計算器；

步驟4.根據(jù)步驟3中所述的探測值移動移動物3D模型；

所述的3D模型節(jié)點坐標(biāo)計算器接收從所述的3D模型移動探測器獲取的所述的探測值，如果所述的探測值表示P2仍落在所述的group_brace_flat中，則對移動物3D模型所有節(jié)點坐標(biāo)進行平移，如果所述的探測值表示P2未落在所述的group_brace_flat中，則不對移動物3D模型各節(jié)點坐標(biāo)進行平移。

下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明進一步進行描述。

實施例1

本實施例以電視柜上的電視的平移為說明如下。

一種基于移動探測器以控制3D模型移動的方法，包括如下步驟：

步驟1.初始化3D模型；

首先通過所述的3D模型建立器獲取電視柜3D模型各節(jié)點的坐標(biāo)，根據(jù)所述的電視柜3D模型各節(jié)點的坐標(biāo)計算出所述的電視柜3D模型的OBB包圍盒各節(jié)點坐標(biāo)；通過所述的3D模型建立器獲取電視3D模型各節(jié)點的坐標(biāo)，根據(jù)所述的電視3D模型各節(jié)點的坐標(biāo)計算所述的電視3D模型的OBB包圍盒各節(jié)點坐標(biāo)；再從所述的電視3D模型的OBB包圍盒中選取一點作為參考點；將所述的電視柜3D模型的OBB包圍盒各節(jié)點坐標(biāo)和所述的參考點的坐標(biāo)一并傳輸給所述的3D模型移動探測器；

步驟2.捕捉控制移動物3D模型的位移的坐標(biāo)；

通過所述的3D模型位移捕捉器從屏幕中捕捉控制所述的電視3D模型的位移的坐標(biāo)，并將控制所述的電視3D模型的位移的坐標(biāo)傳輸給所述的3D模型移動探測器；

步驟3.探測控制移動物3D模型的位移的合理性；具體包括如下步驟：

(一)所述的3D模型移動探測器接收步驟1中所述的3D模型建立器獲取的所述的電視柜3D模型的OBB包圍盒各節(jié)點坐標(biāo)和所述的參考點的坐標(biāo)、接收步驟2中3D模型位移捕捉器獲取的控制所述的電視3D模型的位移的坐標(biāo)；

(二)從電視柜3D模型的OBB包圍盒平面中獲取支撐面的多邊形各節(jié)點坐標(biāo)，即電視柜3D模型的OBB包圍盒的6個平面中正對著電視3D模型的那個平面即為支撐面，設(shè)此支撐面的多邊形的各節(jié)點坐標(biāo)為group_brace_flat；此多邊形的各節(jié)點坐標(biāo)的存儲方式可以但不限于數(shù)組或鏈表；

(三)步驟(一)中所述的參考點設(shè)為P，P在XYZ軸上的坐標(biāo)為(Xp，Yp，Zp)，控制所述的電視3D模型的位移的坐標(biāo)在XYZ軸上為(Xt，Yt，Zt)，P經(jīng)過控制所述的電視3D模型的位移進行移動后的點設(shè)為P1，P1的坐標(biāo)為P的坐標(biāo)加上控制所述的電視3D模型的位移的坐標(biāo)，即P1的坐標(biāo)為(Xp+Xt，Yp+Yt，Zp+Zt)；

(四)將步驟(三)中P1的坐標(biāo)向步驟(二)中所述的支撐面進行垂直投影，投影后的點設(shè)為P2，對P2是否在所述的group_brace_flat中進行判斷，獲得判斷值，所述的判斷值即為電視3D模型的位移的合理性的探測值；將所述的探測值傳輸給所述的3D模型節(jié)點坐標(biāo)計算器；所述的探測值存儲類型可以但不限于枚舉型或者整數(shù)型或者字符串型；

步驟4.根據(jù)步驟3中所述的探測值移動移動物3D模型；

所述的3D模型節(jié)點坐標(biāo)計算器接收從所述的3D模型移動探測器獲取的所述的探測值，如果所述的探測值表示P2仍落在所述的group_brace_flat中，則對電視3D模型所有節(jié)點坐標(biāo)進行平移，如果所述的探測值表示P2未落在所述的group_brace_flat中，則不對電視3D模型各節(jié)點坐標(biāo)進行平移。