[发明专利]大规模建筑场景的细粒度化Web3D在线可视化方法

权利要求书

1.一种大规模建筑场景的细粒度化Web3D在线可视化方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1，BIM模型轻量化预处理：分别通过模型级细粒度化和文件级细粒度化两种方式对BIM模型建筑构件进行轻量化预处理；

S2，网络端预渲染和传输调度处理：首先选取BIM模型建筑场景的最优初始视点位置，然后通过预渲染策略和深度图技术实时计算出用户的真实可见构件增量集合，并按照构件兴趣度高低进行排序，最后依次打包可见构件数据并传输；

S3，Web端多线程异步加载渲染流程：首先通过多线程对场景中的可视构件数据进行增量式下载，使用Web Assembly技术对文件包在线高效解析，然后使用构件的重用信息进行实例化渲染，使用基于兴趣度的缓存调度机制进行构件加载和剔除的管理。

2.根据权利要求1所述的大规模建筑场景的细粒度化Web3D在线可视化方法，其特征在于，所述步骤S1，BIM模型轻量化预处理：分别通过模型级细粒度化和文件级细粒度化两种方式对BIM模型建筑构件进行轻量化预处理，具体包括：

S101，模型级细粒度化：

基于语义分析对建筑构件进行查重，利用几何相似度对建筑构件进行度量验证，实现数据去冗；

对构筑物进行内外体分离、子空间分块，当视点处于特定空间中时，加载该区域的可视构件；

S102，文件级细粒度化：

将自定义模型格式转为主流gltf模型格式；

优化gltf存储，对gltf格式中部分冗余信息进行剔除，生成最小化gltf文件；

使用Draco进行模型数据压缩；

使用二进制进行存储表示，最终转化为二进制glb文件格式。

3.根据权利要求1所述的大规模建筑场景的细粒度化Web3D在线可视化方法，其特征在于，所述步骤S2，网络端预渲染和传输调度处理：首先选取BIM模型建筑场景的最优初始视点位置，然后通过预渲染策略和深度图技术实时计算出用户的真实可见构件增量集合，并按照构件兴趣度高低进行排序，最后依次打包可见构件数据并传输，具体包括：

S201，服务器预加载BIM模型建筑场景，准备相关数据，并生成构件颜色匹配对照表；

S202，计算选取场景最优初始加载视点；

S203，用户打开浏览器，服务器与Web端浏览器建立连接；

S204，依据最优视点进行Web初始加载渲染；

S205，间歇性获取Web端用户视点信息，包括相机位置、相机朝向、Web网页窗口大小；

S206，根据视点信息渲染当前场景，依据构件颜色匹配对照表计算出当前视点下的可视构件增量列表，计算构件的兴趣度，并生成相应构件的兴趣度列表；

S207，依据构件的兴趣度高低对其进行优先级排序；

S208，依据用户带宽大小进行自适应打包；

S209，将得到的文件包序列依次进行传输。

4.根据权利要求3所述的大规模建筑场景的细粒度化Web3D在线可视化方法，其特征在于，所述步骤S202，计算选取场景最优初始加载视点，具体包括：

将场景包围球网格化；

在上半球选取设定范围的环状区域设为候选区域，在候选区域上离散采样，选取若干候选点作为初始视点候选集；其中设定范围为视点球心连线与水平面夹角为30°～60°；

遍历初始视点候选集中的所有候选视点，分别获取其可视构件模型列表；

分别计算所有候选视点的优先级，选取优先级最高的候选视点作为后续搜索初始视点，记作V0；

以V0为中心向其包围球四周邻居视点搜索，分别计算其邻居视点的优先级，若存在优先级比V0大的视点，以该视点为中心继续向四周邻居视点搜索，直到无法找到优先级更高的邻居视点，搜索完成，该视点即为选取的最优初始加载视点。