基于三维模型的多用户交互方法、系统及平台与流程

1.本发明涉及多用户交互技术领域，尤其涉及一种基于三维模型的多用户交互方法、系统及平台。


背景技术：

2.随着科学技术的发展，工业产品逐渐朝向多元化、复杂化的方向进行，尤其是一些非标定制化设备，需要厂家、操作者、维护保养者和管理者充分了解设备的运行过程及注意事项，因此，多方的充分沟通交流是非常关键的。
3.目前在常见的三维产品的展示操作场景，需要多方处于同一个地点进行面对面的交流，如果不在同一个地点无法进行展示和讲解；或者当面临远程交流的需求时，可以通过视频直播的形式，由其中一个用户操作三维模型，录制为视频流的形式通过现有的多种直播平台或远程会议平台分享给其余众人，但这种远程交互方式一方面基于视频流，对于网络的稳定性要求较高，另一方面，无法实现参与交互的多个用户均可以操作三维模型进行展示沟通或准确地表达疑惑的功能，交流过程缺乏互动，效率较低。
4.基于此，如何让多个用户在相同或者不同的地点，能够高效地操作并展示同一个三维模型及场景甚至在一些情况下还能够共享与三维模型相关的多媒体资源对于增强互动性，提高交互效率，降低沟通成本具有非常重要的意义。


技术实现要素：

5.针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种基于三维模型的多用户交互方法、系统及平台。
6.为实现前述发明目的，本发明采用的技术方案包括：
7.第一方面，本发明提供一种基于三维模型的多用户交互方法，其包括：
8.获取三维模型，并将所述三维模型共享至用户的交互终端；
9.接受模型操作，并将所述模型操作传输至所述交互终端，所述模型操作用于对所述三维模型的呈现场景进行调整；
10.基于传输的所述模型操作，对所述交互终端上的三维模型进行对应操作，以同步调整所述交互终端上的三维模型的呈现场景。
11.第二方面，本发明还提供一种基于三维模型的多用户交互系统，其包括：
12.模型共享模块，用于获取三维模型，并将所述三维模型共享至用户的交互终端；
13.操作传输模块，用于接受模型操作，并将所述模型操作传输至所述交互终端，所述模型操作用于对所述三维模型的呈现场景进行调整；
14.同步调整模块，用于基于传输的所述模型操作，对所述交互终端上的三维模型进行对应操作，以同步调整所述交互终端上的三维模型的呈现场景。
15.第三方面，本发明还提供一种基于三维模型的多用户交互平台，其包括：
16.模型创建单元，用于接受交互终端的模型创建操作，生成对应的三维模型；
17.终端共享单元，用于将所述三维模型共享至其余多个交互终端；
18.模型操作单元，用于接受所述交互终端上传的模型操作，并将所述模型操作传输至其余多个交互终端。
19.基于上述技术方案，与现有技术相比，本发明的有益效果至少包括：
20.本发明所提供的多用户交互方法通过将三维模型共享至多个用户的交互终端，然后接受交互终端对于三维模型的操作，将操作传输至其余交互终端中，避免了录制视频分享的模式下对于网络要求较高的问题，并且，多个交互终端均可实现对三维模型的操作以及同步传输操作过程，显著增强了基于三维模型的交互过程的互动性以及交互效率。
21.上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够使本领域技术人员能够更清楚地了解本技术的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合详细附图说明如后。
附图说明
22.图1是本发明一典型实施案例提供的操作终端的初始界面示例图；
23.图2是本发明一典型实施案例提供的接收终端的初始呈现界面示例图；
24.图3是本发明一典型实施案例提供的操作终端的操作界面示例图；
25.图4是本发明一典型实施案例提供的接收终端的操作呈现界面示例图。
具体实施方式
26.鉴于现有技术中的不足，本案发明人经长期研究和大量实践，得以提出本发明的技术方案。如下将对该技术方案、其实施过程及原理等作进一步的解释说明。
27.在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
28.参见图1-图4所示，本发明实施例提供一种基于三维模型的多用户交互方法，其包括如下的步骤：
29.获取三维模型，并将所述三维模型共享至用户的交互终端。
30.接受模型操作，并将所述模型操作传输至所述交互终端，所述模型操作用于对所述三维模型的呈现场景进行调整。
31.基于传输的所述模型操作，对所述交互终端上的三维模型进行对应操作，以同步调整所述交互终端上的三维模型的呈现场景。
32.上述技术方案中，本发明的目的在于提供一个三维模型展示场景用于远程多人交互，最优的选择是基于网页平台的三维模型展示场景；具体实施案例中，例如可以在操作终端上通过网页加载一个三维模型，之后通过二维码或者复制链接的形式把网页地址在接收终端上打开，接收终端打开链接后会下载并创建和操作终端同样的三维模型展示场景。
33.操作终端发送给其他所有的接收终端消息通过服务器端同步发送，当操作终端进行操作时，将操作终端的相关操作逻辑通过自定义封装成数据包，在略微的延迟后把数据包通过服务器端发送给所有的接收终端，接收终端在收到数据包后把数据包处理成相同的操作并且在接收终端上还原操作终端的所有操作。
34.上述技术方案中，操作终端和/或接收终端可包括但不限于如下设备类型：windows操作系统，苹果mac操作系统，苹果iphone，苹果ipad，安卓操作系统，linux操作系统等。由于本发明所提供的交互方法优选可以建立在网页上，因此，具有浏览器功能，能够访问网页的任意系统均可以实现本发明所提供的交互方法。
35.现有技术也提供了一些基于网页的模型创建和编辑以及分享的方法，例如一些现有技术公开了获取基于web应用的新建3d模型数据及搭建的3d模型场景；依据所述基于web应用的新建3d模型数据及搭建的3d模型场景，获取在web应用中分享所述3d模型场景的方案，添加需要传递的介绍文档，及赋予接收端的权限，生成所述3d模型场景的分享链接；依据所述3d模型场景的分享链接，获取所述3d模型场景在服务器中存储的3d模型数据，构建接收端的web视图数据；依据所述接收端的web视图数据，获取所述3d模型场景的分享者信息和传递的介绍文档，实现对所述3d模型场景进行编辑、渲染、展示和分享的技术方案。但这些技术方案中，一方面，通过连接分享的是模型本身，而非所创建的交互场景，相当于通过网页下载了该模型，而没有产生实时地交互；另一方面，其经过对于模型的编辑操作以后，再次分享的是被编辑后的模型本身，而并非本发明中传输的对于模型的操作动作，在这些现有技术中，本质上是模型被修改后的多次传输，是无法实现对于模型操作的实时交互和展示的。
36.从上述内容也可以明确，本发明实现实时、互动的交互的主要技术手段即在于通过共享初始的三维模型，并主要传输对于该三维模型的操作动作，实现了多个终端的模型场景呈现，相比于视频流或上述多次分享修改后的模型的技术方案，一方面对于网络带宽和稳定性的要求更低，另一方面任意交互终端均可以实现对于模型的操作以及展示，显著提升了互动性。
37.具体例如，当采用视频直播的方式进行非标设备的使用教学时，仅仅能够让讲师结合三维模型进行讲解，当听众有疑问时，通常只能通过语音或文字的形式向讲师提问，讲师理解了提问以后再进行解答，听众是无法主动操作模型向讲师进行反馈的；而采用本发明所提供的技术方案，听众可以请求操作权限，获取权限后，本身即可操作模型并共享该操作过程，同时结合语音、文字、涂鸦和图形绘制等等多媒体形式来清晰地表达自己的疑问，这样在交互过程中，互动性和交互效率均优于现有的用户交互方式。
38.在一些实施方案中，所述交互终端包括操作终端和接收终端；所述操作终端用于接受所述模型操作，并将所述模型操作共享传输所述接收终端；所述接收终端用于基于所述模型操作对呈现的三维模型进行调整。
39.在一些实施方案中，所述三维模型由所述操作终端创建。
40.在一些实施方案中，所述交互终端中，操作终端和接收终端的权限能够切换。
41.具体实例中，当操作终端和其中某个接收终端进行切换时：操作终端先进行权限释放操作，接收终端上可以申请进行操控，申请成功后，接收终端就变成操作设备，原来的操作设备变成接收终端。
42.在一些实施方案中，所述多用户交互方法还包括如下的步骤：
43.当所述操作终端接受到权限释放操作时，所述操作终端切换为新的接收终端。
44.当所述接收终端接受到被释放的权限对应的权限申请操作时，所述接收终端切换为新的操作终端。
45.在非常具体的示例中，实现上述方法的整体系统例如可以分为客户端(即所述交互终端)和服务器端，客户端又分为操作终端和接收终端，操作终端和接收终端可以通过和服务器端的数据通信进行权限切换申请，切换之后原操作终端变成接收终端，申请权限的接收终端变成操作终端。
46.在一些实施方案中，具体包括如下的子步骤：
47.在所述操作终端采集对所述三维模型的模型操作，并将采集到的模型操作转化为数据包。
48.将所述数据包传输至接收终端。
49.接收终端还原所述数据包中的内容，获得与所述操作终端一致的模型操作。
50.作为上述技术方案的一些典型的应用实例，在接收终端进入三维模型展示场景后，所有操作终端上的操作都会通过网络数据传输给接收终端，包括但不限于：模型平移，旋转，放大，缩小，播放模型动画，播放音频，播放视频，展示图片，文字以及模型方向锁定，模型复位等。例如：当操作终端上放大模型时，所有的接收终端都会同步收到模型放大消息，并按还原出的相同比例同步放大各自网页上的模型。同理，其他对模型的操作以及播放音视频图片等资源也会同步在接收终端上打开。
51.更具体的，在接收终端进入三维模型展示场景后，操作终端可以在三维场景中或者在三维模型上画涂鸦，箭头，画圈等操作，这些操作被封装成数据包，通过服务器端把这些数据包同步到所有的接收终端身边上，接收终端会根据数据在接收终端上还原操作终端的所有操作。
52.在一些实施方案中，所述数据包经过预设时长的延迟后再进行传输。
53.在一些实施方案中，在所述预设时长的延迟期间，当持续进行所述模型操作时，使当前数据包与邻近的下一个数据包合并发送，直至所述模型操作中断。
54.在进行数据传输时，为了保证操作两端的延迟不会太高，所有的数据都进行了实时传输，这样带来的问题就是数据量较大，数据量大对网络的要求就比较高，为了解决这个问题，本发明的更优实施案例中还对传输的数据进行了压缩，在交互终端和服务器端保持了一份相同的索引表，表中事先进行了信息约定，在进行数据传输时，所传输的只是一些简单的十进制数字，接收端收到数字后，将此十进制数字解析成二进制，以二进制的对应位数是否为1来标记此信息对应于数据表中的某个信息，以此来传递信息，尤其是一些简单的平移、缩放等动作操作，这样极大的减少了传输的数据量，例如：原400kb的信息传输，在简化后只有不到10kb，这将大大提高交互的顺畅长度。
55.在一些实施方案中，所述模型操作包括动作操作、注释操作、标记操作中的任意一种或两种以上的组合。
56.所述动作操作包括对所述三维模型的平移、旋转、放大、缩小、方向锁定、复位、高亮、模型拆解、模型爆炸中的任意一种或两种以上的组合，并且不限于此例举的范围，其他例如模型的剖视、局部透视等等亦应属于动作操作的范围之内。即，所述动作操作是指任何关于模型本身的呈现画面的调整操作。
57.所述注释操作包括播放音频、播放视频、展示图片、文字或虚拟实体中的任意一种或两种以上的组合，类似于动作操作，所述注释操作是指任何能够附加呈现用于解释模型的功能、原理和结构等等相关信息的操作。
58.所述标记操作包括涂鸦和/或标记图形。同样的，所述标记操作是指任何附加与模型或者模型的呈现画面中的用于指示模型的局部位置的操作。
59.上述各种操作的界定以其所产生的功能效果为准，而非仅限于上述例举的各种具体操作。
60.在一些实施方案中，当执行所述动作操作时，默认同步进行音频和/或视频的录制，并将录制的音频作为所述注释操作与所述动作操作合并传输，所述的合并传输可以是形成相互绑定的两个数据包或多个数据包的组合，在还原数据包时关联还原并呈现。
61.例如一般情况下，对于模型的动作操作，例如平移/旋转三维模型，或持续放大三维模型等等动作，通常会伴随着对于三维模型的语音介绍和解读等，此时，最好能够默认开启语音录制，该语音录制例如可以手动结束(例如松开鼠标后结束)也可以识别到超时未发音后结束，录制的语音形成语音数据包，与上述动作操作采用同样的形式打包合并传输并在接收端一起还原，形成流畅的产品介绍呈现效果，也非常方便讲解者的讲解。
62.在一些实施方案中，所述多用户交互方法还包括如下的步骤：
63.接受标注操作，在所述三维模型的指定部位生成附加标注。
64.获取多媒体资源，并将所述多媒体资源与所述附加标注关联。
65.将所述附加标注及关联的多媒体资源传输至所述交互终端，并呈现所述附加标注及关联的多媒体资源。
66.在一些实施方案中，所述附加标注包括热点和/或树状节点。
67.具体的，操作终端上展示的模型，可以在一个模型编辑网页上通过在模型零部件上增加热点或者创建树状节点的形式把包括了视频，音频，图片，链接等的多媒体资源和此模型进行关联，这些多媒体资源可以在操作终端通过服务器和接收终端进行同步时由接收终端打开。
68.由此通过多种形式，在进行模型直播讲解的同时，部分交互参与者可能并不关心此时正在直播讲解的内容，例如在讲解设备生产时控制面板如何操作时，负责对于设备的维护保养的人员可能对设备结构和功能介绍更感兴趣，此时可以选择点击上述附加标注，浏览其中的信息。
69.基于上述设定，更优的选择是，在交互终端额外再设置耦合/解耦选项，用户可以自行选择进行耦合或解耦，当选择耦合时，模型的动作操作与操作终端保持一致，当选择解耦时，虽然继续接收服务器端传输过来的动作操作，但并不执行该动作，而是由选择解耦的用户自行操作模型的旋转/平移/缩放或剖视、移除部分部件等动作，此时其可以基于自身感兴趣项目，更加全面地浏览到操作终端附加在三维模型上的热点或树状节点的内容，获得更大的自由度，但此时最好设置为语音交互不被停止，以防错过后续操作终端的用户讲解的相关内容，而此时最好能够将耦合的呈现场景在后台继续运行，一旦由解耦切换回耦合时，能够迅速进入当前应当显示的场景。
70.而作为上述技术方案的一个非常具体的示例案例，上述多用户交互的方法例如可以采用如下的具体过程而得以实施。
71.步骤s1：打开模型编辑网页，对模型进行编辑，在模型零部件上创建热点关联音频视频图片文字链接等的多媒体资源，或者创建树状节点关联上述的多媒体资源。
72.步骤s2：在主操作终端设备上通过此模型的网址打开网页，这个网页会加载场景
和模型及模型上的多媒体资源。
73.步骤s3：使用分享功能把本网址链接通过二维码或者网页链接的形式提供给接收终端设备。
74.步骤s4：在接收终端设备打开网址时，将会创建一个和主操作终端设备一样的场景和模型，同时也会加载模型所附带的多媒体资源。
75.步骤s5：在最少一个接收终端设备进入主操作终端设备创建的场景后，开始对已经接入的接收终端设备进行数据同步，主操作设备把同步的数据通过服务器端发送给已经接入的接收终端设备。
76.步骤s6：接收终端设备在接收到数据包后，根据同步的数据把相同的操作在场景中复现。
77.对应于上述多用户交互方法，本发明实施例还提供的一种基于三维模型的多用户交互系统，其包括：
78.模型共享模块，用于获取三维模型，并将所述三维模型共享至用户的交互终端。
79.操作传输模块，用于接受模型操作，并将所述模型操作传输至所述交互终端，所述模型操作用于对所述三维模型的呈现场景进行调整。
80.同步调整模块，用于基于传输的所述模型操作，对所述交互终端上的三维模型进行对应操作，以同步调整所述交互终端上的三维模型的呈现场景。
81.作为构成上述交互系统的一个重要组成部分，本发明实施例还提供了一种基于三维模型的多用户交互平台，其包括：
82.模型创建单元，用于接受交互终端的模型创建操作，生成对应的三维模型。
83.终端共享单元，用于将所述三维模型共享至其余多个交互终端。
84.模型操作单元，用于接受所述交互终端上传的模型操作，并将所述模型操作传输至其余多个交互终端。
85.此外，在实际应用中，本发明实施例还提供了一种可读存储介质，其中存储有计算机程序，所述计算机程序被运行至能够执行上述多用户交互方法的步骤。本领域技术人员采用任意存储介质的形式售卖、转移或赠送上述计算机程序，均应属于本发明的实施范围之内。
86.基于上述实施例，可以明确，本发明实施例所提供的多用户交互方法，通过将三维模型共享至多个用户的交互终端，然后接受交互终端对于三维模型的操作，将操作传输至其余交互终端中，避免了录制视频分享的模式下对于网络要求较高的问题，并且，多个交互终端均可实现对三维模型的操作以及同步传输操作过程，显著增强了基于三维模型的交互过程的互动性以及交互效率。
87.应当理解，上述实施例仅为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种基于三维模型的多用户交互方法，其特征在于，包括：获取三维模型，并将所述三维模型共享至用户的交互终端；接受模型操作，并将所述模型操作传输至所述交互终端，所述模型操作用于对所述三维模型的呈现场景进行调整；基于传输的所述模型操作，对所述交互终端上的三维模型进行对应操作，以同步调整所述交互终端上的三维模型的呈现场景。2.根据权利要求1所述的多用户交互方法，其特征在于，所述交互终端包括操作终端和接收终端；所述操作终端用于接受所述模型操作，并将所述模型操作共享传输所述接收终端；所述接收终端用于基于所述模型操作对呈现的三维模型进行调整；优选的，所述三维模型由所述操作终端创建。3.根据权利要求2所述的多用户交互方法，其特征在于，所述交互终端中，操作终端和接收终端的权限能够切换；优选的，所述多用户交互方法还包括：当所述操作终端接受到权限释放操作时，所述操作终端切换为新的接收终端；当所述接收终端接受到被释放的权限对应的权限申请操作时，所述接收终端切换为新的操作终端。4.根据权利要求2所述的多用户交互方法，其特征在于，具体包括：在所述操作终端采集对所述三维模型的模型操作，并将采集到的模型操作转化为数据包；将所述数据包传输至接收终端；接收终端还原所述数据包中的内容，获得与所述操作终端一致的模型操作。5.根据权利要求4所述的多用户交互方法，其特征在于，所述数据包经过预设时长的延迟后再进行传输；优选的，在所述预设时长的延迟期间，当持续进行所述模型操作时，使当前数据包与邻近的下一个数据包合并发送，直至所述模型操作中断。6.根据权利要求5所述的多用户交互方法，其特征在于，所述模型操作包括动作操作、注释操作、标记操作中的任意一种或两种以上的组合；优选的，所述动作操作包括对所述三维模型的平移、旋转、放大、缩小、方向锁定、复位、高亮、模型拆解，模型爆炸中的任意一种或两种以上的组合；和/或，所述注释操作包括播放音频、播放视频、展示图片、文字或虚拟实体中的任意一种或两种以上的组合；和/或，所述标记操作包括涂鸦和/或标记图形。7.根据权利要求1所述的多用户交互方法，其特征在于，还包括：接受标注操作，在所述三维模型的指定部位生成附加标注；获取多媒体资源，并将所述多媒体资源与所述附加标注关联；将所述附加标注及关联的多媒体资源传输至所述交互终端，并呈现所述附加标注及关联的多媒体资源。8.根据权利要求7所述的多用户交互方法，其特征在于，所述附加标注包括热点和/或
树状节点。9.一种基于三维模型的多用户交互系统，其特征在于，包括：模型共享模块，用于获取三维模型，并将所述三维模型共享至用户的交互终端；操作传输模块，用于接受模型操作，并将所述模型操作传输至所述交互终端，所述模型操作用于对所述三维模型的呈现场景进行调整；同步调整模块，用于基于传输的所述模型操作，对所述交互终端上的三维模型进行对应操作，以同步调整所述交互终端上的三维模型的呈现场景。10.一种基于三维模型的多用户交互平台，其特征在于，包括：模型创建单元，用于接受交互终端的模型创建操作，生成对应的三维模型；终端共享单元，用于将所述三维模型共享至其余多个交互终端；模型操作单元，用于接受所述交互终端上传的模型操作，并将所述模型操作传输至其余多个交互终端。

技术总结
本发明公开了一种基于三维模型的多用户交互方法、系统及平台。所述多用户交互方法包括：获取三维模型，并将三维模型共享至用户的交互终端；接受模型操作，并将模型操作传输至所述交互终端，模型操作用于对三维模型的呈现场景进行调整；基于传输的模型操作，对交互终端上的三维模型进行对应操作，以同步调整所述交互终端上的三维模型的呈现场景。本发明所提供的多用户交互方法通过将三维模型共享至多个用户的交互终端，然后接受对于三维模型的操作并传输至其余交互终端中，避免了录制视频分享的模式下对于网络要求较高的问题，并且，多个交互终端均可实现操作以及同步传输操作过程，显著增强了基于三维模型的交互过程的互动性以及交互效率。性以及交互效率。性以及交互效率。


技术研发人员：孙海峰 宋维超 芦煜
受保护的技术使用者：苏州梦想人软件科技有限公司
技术研发日：2023.04.04
技术公布日：2023/8/24