一種三維球體繪制方法及系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及三維可視化，通過一系列的計(jì)算和操作，實(shí)現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)中生成一個(gè)三維球體的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著計(jì)算機(jī)3D技術(shù)的發(fā)展與普及。出現(xiàn)了很多構(gòu)建三維空間球體的方法。其中最常見的是通過網(wǎng)格的方法及形式進(jìn)行制作和體現(xiàn)。但隨著人們對(duì)新穎的展示形式的追求。單一的網(wǎng)格展示的三維空間球體已經(jīng)不能滿足用戶的視覺體驗(yàn)。因此追求一種新的三維空間球體表現(xiàn)及構(gòu)建方式就成為了我們必然的選擇。
[0003]隨著眾多的3D開源技術(shù)的發(fā)展和普及，也使得我們按照自己想要的展示形式進(jìn)行三維球體的制作成為了一種可能。但讓面臨較多的問題和挑戰(zhàn)。
[0004]首先，由于需要找出構(gòu)成三維球體的基本組成單元，如網(wǎng)格式球體采用三角形作為三維球體構(gòu)型的基礎(chǔ)單元等。而本次三維球體的制作將采用六邊形作為構(gòu)型基本單元。
[0005]其次，三維空間球體的美觀性和直觀性。由于采用該方法的目的是要通過六邊形作為構(gòu)建球體的基本單元，以展示給用戶進(jìn)行視覺體驗(yàn)。因此如何能夠清晰直接，美觀的表達(dá)是需要我們設(shè)法解決的問題。
[0006]再者，三維空間球體上每個(gè)頂點(diǎn)的位置如何確定也是本發(fā)明中重點(diǎn)研究的地方。因?yàn)槿魏稳S空間體的而構(gòu)建都離不開頂點(diǎn)的位置控制，錯(cuò)誤的位置關(guān)系及排列順序?qū)?huì)使整個(gè)空間球體雜亂，無序。
[0007]最后，是對(duì)空間球體上頂點(diǎn)的連線。由于線段是由其端點(diǎn)位置決定的，因此空間球體中頂點(diǎn)位置，以及準(zhǔn)確的找到每條線段所對(duì)應(yīng)的端點(diǎn)，是能否正確構(gòu)建出該三維空間球體的重點(diǎn)和難點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明針對(duì)上述問題提出了一種三維球體的繪制方法及系統(tǒng)，解決了傳統(tǒng)三維可視化中用單一的網(wǎng)格方法繪制球體的問題，本發(fā)明采用了六邊形作為構(gòu)型基本單元，展現(xiàn)出的三維球體更加美觀和清晰。
[0009]一種三維球體的繪制方法，其特征在于，包括:
確定每個(gè)一級(jí)節(jié)點(diǎn)的二維坐標(biāo)，具體方法為:
預(yù)設(shè)總列數(shù)值為m，總行數(shù)值為n，則當(dāng)i為偶數(shù)時(shí)，則第i行j列的坐標(biāo)為A (i，j)= (_180+j*360/m，-90+i*180/n);當(dāng) i 為奇數(shù)時(shí)，則第 i 行 j 列的坐標(biāo)為 A (i，j) =(_180+j*360/m+360/(2*m)，-90+i*180/n)；
通過二維與三維坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換公式，計(jì)算出每個(gè)一級(jí)節(jié)點(diǎn)的三維坐標(biāo)分別為A.x，A.y，A.z，確定二級(jí)節(jié)點(diǎn)的三維坐標(biāo)，具體方法為:找出三個(gè)所需的一級(jí)節(jié)點(diǎn)，其中，當(dāng)P為奇數(shù)時(shí)，三個(gè)所需的一級(jí)節(jié)點(diǎn)為:[A(p, q)，A(p，q+1), A(p+l，q+l)]，當(dāng)p為偶數(shù)時(shí)，三個(gè)所需的一級(jí)節(jié)點(diǎn)為[A(p, q)，A(p，q+1), A(p+l，q)]; 根據(jù)找出的三個(gè)所需的一級(jí)節(jié)點(diǎn)的三維坐標(biāo)計(jì)算出二級(jí)節(jié)點(diǎn)的三維坐標(biāo)；
確定三級(jí)節(jié)點(diǎn)的三維坐標(biāo)，具體方法為:通過對(duì)所有已確定的一級(jí)節(jié)點(diǎn)的三維坐標(biāo)與二級(jí)節(jié)點(diǎn)的三維坐標(biāo)進(jìn)行計(jì)算得到三級(jí)節(jié)點(diǎn)的三維坐標(biāo)；
依次標(biāo)識(shí)所有一級(jí)節(jié)點(diǎn)、二級(jí)節(jié)點(diǎn)與三級(jí)節(jié)點(diǎn)的屬性；所述節(jié)點(diǎn)屬性包括:節(jié)點(diǎn)所在層級(jí)，節(jié)點(diǎn)ID，相鄰一級(jí)節(jié)點(diǎn)，相鄰二級(jí)節(jié)點(diǎn)以及相鄰三級(jí)節(jié)點(diǎn)。
[0010]循環(huán)遍歷每個(gè)三級(jí)節(jié)點(diǎn)，順次連接每個(gè)三級(jí)節(jié)點(diǎn)與其節(jié)點(diǎn)屬性中的二級(jí)節(jié)點(diǎn)與三級(jí)節(jié)點(diǎn)，即可得到三維球體。
[0011]進(jìn)一步地，根據(jù)找出的三個(gè)所需的一級(jí)節(jié)點(diǎn)的三維坐標(biāo)計(jì)算出二級(jí)節(jié)點(diǎn)的三維坐標(biāo)，計(jì)算公式為:
二級(jí)節(jié)點(diǎn) X 軸坐標(biāo):Β.χ= (A (P，q).χ+ A (P，q+1).x+ A(p+1，q+1).x)/3;
二級(jí)節(jié)點(diǎn) Y 軸坐標(biāo):Β.y= (A(ρ, q).y+ Α(ρ，q+1).y+ Α(ρ+1，q+1).y)/3;
二級(jí)節(jié)點(diǎn) Z 軸坐標(biāo):Β.z= (A(p, q).z+ A(p，q+1).z+ A(p+1，q+1).z)/3。
[0012]進(jìn)一步地，通過對(duì)所有已確定的一級(jí)節(jié)點(diǎn)的三維坐標(biāo)與二級(jí)節(jié)點(diǎn)的三維坐標(biāo)進(jìn)行計(jì)算的計(jì)算公式為:
三級(jí)節(jié)點(diǎn) X 坐標(biāo):C.χ=Α.χ+ (B.χ-Α.χ) *0.25;
三級(jí)節(jié)點(diǎn) Y 坐標(biāo):C.y=A.y+ (B.y-A.y) *0.25;
三級(jí)節(jié)點(diǎn) Z 坐標(biāo):C.z=A.z+(B.z-A.ζ)*0.25。
[0013]一種三維球體的繪制系統(tǒng)，包括:
一級(jí)節(jié)點(diǎn)繪制模塊，用于確定每個(gè)一級(jí)節(jié)點(diǎn)的二維坐標(biāo)，具體方法為:
預(yù)設(shè)總列數(shù)值為m，總行數(shù)值為n，則當(dāng)i為偶數(shù)時(shí)，則第i行j列的坐標(biāo)為A (i，j)= (_180+j*360/m，-90+i*180/n);當(dāng) i 為奇數(shù)時(shí)，則第 i 行 j 列的坐標(biāo)為 A (i，j) =(_180+j*360/m+360/(2*m)，-90+i*180/n)；
轉(zhuǎn)換模塊，用于通過二維與三維坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換公式，計(jì)算出每個(gè)一級(jí)節(jié)點(diǎn)的三維坐標(biāo)分別為 A.X，A.y, A.z ；
二級(jí)節(jié)點(diǎn)繪制模塊，用于確定二級(jí)節(jié)點(diǎn)的三維坐標(biāo)，具體方法為:找出三個(gè)所需的一級(jí)節(jié)點(diǎn)，其中，當(dāng)P為奇數(shù)時(shí)，三個(gè)所需的一級(jí)節(jié)點(diǎn)為:[A(p, q)，A(p，q+1), A(p+l，q+l)]，當(dāng)P為偶數(shù)時(shí)，三個(gè)所需的一級(jí)節(jié)點(diǎn)為[A(p, q)，A(p，q+1), A(p+l，q)];
根據(jù)找出的三個(gè)所需的一級(jí)節(jié)點(diǎn)的三維坐標(biāo)計(jì)算出二級(jí)節(jié)點(diǎn)的三維坐標(biāo)；
三級(jí)節(jié)點(diǎn)繪制模塊，用于確定三級(jí)節(jié)點(diǎn)的三維坐標(biāo)，具體方法為:通過對(duì)所有已確定的一級(jí)節(jié)點(diǎn)的三維坐標(biāo)與二級(jí)節(jié)點(diǎn)的三維坐標(biāo)進(jìn)行計(jì)算得到三級(jí)節(jié)點(diǎn)的三維坐標(biāo)；
標(biāo)記模塊，用于依次標(biāo)識(shí)所有一級(jí)節(jié)點(diǎn)、二級(jí)節(jié)點(diǎn)與三級(jí)節(jié)點(diǎn)的屬性；所述節(jié)點(diǎn)屬性包括:節(jié)點(diǎn)所在層級(jí)，節(jié)點(diǎn)ID，相鄰一級(jí)節(jié)點(diǎn)，相鄰二級(jí)節(jié)點(diǎn)以及相鄰三級(jí)節(jié)點(diǎn)。
[0014]連接模塊，用于循環(huán)遍歷每個(gè)三級(jí)節(jié)點(diǎn)，順次連接每個(gè)三級(jí)節(jié)點(diǎn)與其節(jié)點(diǎn)屬性中的二級(jí)節(jié)點(diǎn)與三級(jí)節(jié)點(diǎn)，即可得到三維球體。
[0015]進(jìn)一步地，還包括計(jì)算模塊一，用于根據(jù)找出的三個(gè)所需的一級(jí)節(jié)點(diǎn)的三維坐標(biāo)計(jì)算出二級(jí)節(jié)點(diǎn)的三維坐標(biāo)，計(jì)算公式為:
二級(jí)節(jié)點(diǎn) X 軸坐標(biāo):Β.χ= (A (P，q).χ+ A (P，q+1).x+ A(p+1，q+1).x)/3;
二級(jí)節(jié)點(diǎn) Y 軸坐標(biāo):Β.y= (A(ρ, q).y+ Α(ρ，q+1).y+ Α(ρ+1，q+1).y)/3;
二級(jí)節(jié)點(diǎn) Z 軸坐標(biāo):Β.z= (A(p, q).z+ A(p，q+1).z+ A(p+1，q+1).z)/3。
[0016]進(jìn)一步地，還包括計(jì)算模塊二，用于通過對(duì)所有已確定的一級(jí)節(jié)點(diǎn)的三維坐標(biāo)與二級(jí)節(jié)點(diǎn)的三維坐標(biāo)進(jìn)行計(jì)算的計(jì)算公式為:
三級(jí)節(jié)點(diǎn) X 坐標(biāo):C.χ=Α.χ+ (B.χ-Α.χ) *0.25;
三級(jí)節(jié)點(diǎn) Y 坐標(biāo):C.y=A.y+ (B.y-A.y) *0.25;
三級(jí)節(jié)點(diǎn) Z 坐標(biāo):C.z=A.z+(B.z-A.ζ)*0.25。
[0017]本發(fā)明提出了一種三維球體繪制方法，所述方法通過確定一級(jí)節(jié)點(diǎn)二維坐標(biāo)，并通過二維與三維坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換公式，進(jìn)而確定二級(jí)節(jié)點(diǎn)和三級(jí)節(jié)點(diǎn)的三維坐標(biāo)并分別標(biāo)識(shí)所有節(jié)點(diǎn)屬性，循環(huán)遍歷每個(gè)三級(jí)節(jié)點(diǎn)，順次連接每個(gè)三級(jí)節(jié)點(diǎn)與其節(jié)點(diǎn)屬性中的二級(jí)節(jié)點(diǎn)與三級(jí)節(jié)點(diǎn)，即可得到三維球體。本發(fā)明還提供了相應(yīng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，通過本發(fā)明，能夠繪制出美觀清晰獨(dú)特的以六邊形為構(gòu)型基本單元的球體，解決了以往傳統(tǒng)網(wǎng)格繪制球體的單一性。
【附圖說明】
[0018]為了更清楚地說明本發(fā)明或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明中記載的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0019]圖1為一種繪制三維球體的方法實(shí)施例流程圖；
圖2為一種繪制三維球體的系統(tǒng)實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3為一級(jí)節(jié)點(diǎn)的二維坐標(biāo)顯示圖；
圖4為一級(jí)節(jié)點(diǎn)的三維坐標(biāo)顯示圖的主視圖；
圖5為一級(jí)節(jié)點(diǎn)的