[发明专利]一种基于Web的三维场景可视化编辑装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及数据并行传输和编辑的装置和方法，特别是涉及基于Web的三维场景数据可视化编辑时的同步装置和方法。

背景技术

如所公知的，在互联网快速发展的今天，互联网上的三维图形应用(Web3D)日趋成熟，在电子商务、联机娱乐休闲与游戏、科技与工程的可视化、教育、医学、地理信息、虚拟社区等领域应用前景广阔，但浏览器作为客户端，即基于B/S模式(即浏览器和服务端架构)的Web3D应用发展存在一些关键问题。

对于那些利用三维图形信息进行编辑、设计的三维专业人士来说，桌面场景编辑器软件长久以来占有主导地位，三维图形专业人士使用标准本地程序作为工具来设计、共享、管理和发布3D场景和模型。这种开发模式适用于几个人的开发小组，不适用大场景项目的高效并行开发，场景编辑工作对于每个开发成员都存有一个工作副本，很难做到三维场景编辑开发的版本控制和保证最终三维图形数据的有效合并，不利于开发成员之间的三维图形数据的共享；而且桌面场景编辑器软件面向用户都需要安装一个比较臃肿的应用程序，该应用程序需要安装必要的基础架构软件，设备驱动程序以及版本兼容补丁，才能保证运行的稳定性，多机协同工作时维护复杂。

现实中需要一款基于Web的三维场景可视化编辑软件来提高大型三维图形应用的开发效率。开发成员通过部署一个集中式的三维场景编辑开发应用服务器在Internet的用户之间发布和共享三维图形数据，三维场景编辑开发应用服务在一个共享的中心服务器上支持三维图形设计的所有功能，可以满足三维场景并行编辑和撤销回滚，分布式数据管理等功能需求。

Web3D的应用与基于主机的3D应用类似，服务器端数据的组织结构也是依照场景、元素、对象、属性和对象间联系逐步细化，场景中包括各类元素，元素的特性限定了能够完成的方法；属于同一类元素属性的对象定义有不同的三维属性，包括位置、形状、颜色、外观等属性；每个对象还包括与其他对象间的连接关系，包括对象相互间运动状态、触发状态，关联层次等对象间的特征关系。

发明内容

针对以上技术问题，本发明的目的是提供一种应用于服务器端与互联网客户端用户的三维场景可视化编辑装置，解决基于Web3D实现三维场景多客户端并行编辑的技术问题。

本发明的目的是提供一种利用上述三维场景可视化编辑装置进行多客户端协同工作的使用方法，实现大型三维场景的快速开发。

本发明的基于Web3D的三维场景可视化编辑装置，包括服务器端和客户端两部分，服务器端包括场景数据传输装置，版本管理装置，优先级管理装置，客户端包括动态显示管理装置；

场景数据传输装置，根据客户端的数据请求，在服务器端完成三维场景数据的复制和组织，形成满足客户请求的数据集；

版本管理装置，用于对场景的数据资源做统一调度，保证服务器端数据的一致性；

优先级管理装置，用于将不同客户端的响应数据集划分优先加载顺序，优化响应时间，实现分步、并行加载；

动态显示管理装置，用于对三维场景编辑装置客户端的计算资源和显示资源进行管理，根据内存或显存利用率控制场景元素的精度，及对象和模型的显示或隐藏。

其中：版本管理装置包括：

签出装置，用于对场景中元素和对象标记时间戳，进行版本编号，向客户端的请求提供同一对象的新版本数据；

签入装置，用于对客户端提交的数据标记时间戳，比较对象版本编号，整合对象签入数据和显存文件，更新场景元素；

锁定装置，用于锁定签出或签入的场景元素，避免出现客户端请求意外篡改场景元素或对象的数据及状态；

同步装置，用于对签出的场景元素向客户端进行查询，完成更新，保证场景元素和对象处于正常同步状态，保证服务器端场景数据与客户端场景元素和对象的持续性。

场景数据传输装置包括：

JSON转换装置，用于将XML结构封装的服务器端三维场景数据转换为JSON结构封装的数据。

压缩装置，用于排除JSON结构封装的数据中与场景数据无关的XML信息数据，包括空格符，回车符，制表符，用与平台兼容性的头文件结构。

优先级管理装置包括：

分类装置，用于将客户端响应数据集中的场景元素和对象按客户端需求划分加载优先顺序；

序列化装置，用于将不同客户端不同优先顺序的场景元素对象实例化，并将实例化对象转换为若干数据流；

线程调度装置，根据客户端的需求优先级别，调度加载线程资源，实现数据流的并发传输，优先传输。