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龙图腾网恭喜长江空间信息技术工程有限公司(武汉)申请的专利一种三维模型部件自适应最佳视角的定位方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN115861578B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-03-14发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202211615172.0，技术领域涉及：G06T19/00；该发明授权一种三维模型部件自适应最佳视角的定位方法是由张航;马瑞;张力;李双平;邱鑫;张雄;刘成堃;祝刚设计研发完成，并于2022-12-15向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种三维模型部件自适应最佳视角的定位方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种三维模型部件自适应最佳视角的定位方法。它包括如下步骤，步骤一：获取指定的模型部件以及场景相机基础信息，生成用于浏览该模型的相机视角参数；步骤二：对球面均匀生成离散点，作为视角候选位置；对离散候选点进行邻近关系计算、方位信息获取这些操作；步骤三：对生成的视角候选位置viewPointn进行评价，从中选取最优的视角作为最终的相机视角设定位置；步骤四：通过综合评价得到通视情况较好且方位优先级较高的最优视角之后，最后对三维场景相机进行动态设定，渐变式更新至该视角即可。本发明具有能将相机自适应定位至观察模型部件最佳视角，准确、高效、稳定的优点。

本发明授权一种三维模型部件自适应最佳视角的定位方法在权利要求书中公布了：1.一种三维模型部件自适应最佳视角的定位方法，其特征在于：包括如下步骤，步骤一：获取指定的模型部件以及场景相机基础信息，并据此生成用于浏览该模型的相机视角参数，使整个模型被包含于该视角范围内，且模型显示尺寸最大化；步骤二：对球面均匀生成离散点，作为视角候选位置，用于后续进一步的视角评价择优；对离散候选点进行邻近关系计算、方位信息获取；步骤三：对生成的视角候选位置viewPointn进行评价，从中选取最优的视角作为最终的相机视角设定位置；评价考虑视角候选位置与模型部件的通视情况，以及视角的方位优先级两个方面；步骤四：通过综合评价得到通视情况较好且方位优先级较高的最优视角之后，最后对三维场景相机进行动态设定，渐变式更新至该通视情况较好且方位优先级较高的最优视角即可；在步骤一中，获取指定的模型部件以及场景相机基础信息，包括以下子步骤：步骤1.1：获取指定模型部件的坐标范围信息，包括x、y、z三个轴向上的最大最小坐标值：xMax、yMax、zMax、xMin、yMin、zMin，并在此基础上计算模型部件中心点modelCenterPoint以及模型外包球半径boundRadius，具体的计算方法见下式1和式2；同时还获取场景相机的基础信息，包括相机垂直视场角度fovV和水平视场角度fovH； 步骤1.2：根据得到的模型与相机基础信息，生成能够用于浏览该模型的相机视角参数，包括相机视角观测焦点，以及为了能看全该模型部件，相机距离观测焦点的距离值sightDis，相机与观测焦点距离值为sightDis时，相机视锥体边界刚好与模型外包球相切，sightDis的计算方法如下式4、式5和式6所示： sigtDis＝MaxsigtDisV,sigtDisH6其中：boundRadius为模型包围球半径；sightDisV为根据垂直视场角度fovV和包围球半径算得的相机距离模型中心距离值，当相机与中心点距离为该值时，模型包围球刚好与视锥体上下界面相切；同理，sightDisH为根据水平视场角度fovH和包围球半径求得的相机距离模型中心距离值；最终的sightDis取sightDisV与sightDisH之中的较大值，从而保证在水平和垂直方向上，模型包围球均包含于视锥体中，并且显示尺寸最大化；步骤二对视角球面均匀生成离散点作为视角候选位置，进一步对候选点进行邻近关系计算、方位信息获取，具体包括以下子步骤：步骤2.1：对视角球面均匀生成离散点作为视角候选位置，采用菲波那契网格对球面进行均匀采样生成点，具体生成方式见下式： 其中：为黄金分割常量值；N为生成的候选点总数目；n为第n个候选点序号值，n∈[1，N]；deltaXn、deltaYn、deltaZn即为计算得到的每个候选点相对于球中心点的坐标偏移值，代入视角观测焦点modelCenterPoint和视角距离该焦点的距离值sightDis，得到每个候选点的坐标值，具体见下式11和式12；式11中，viewPointn即为计算得到的最终每个候选点坐标值，n∈[1，N]；modelCenterPoint＝[xcenter，ycenter，zcenter]11viewPointn＝[xcenter，ycenter，zcenter]+sightDis×[deltaXn，deltaYn，deltaZn]12步骤2.2：在生成球面上的候选点之后，进一步对候选点的相互邻近点进行计算和统计，用于后续对视角进行综合评价；具体的计算方式是根据deltaXn、deltaYn、deltaZn，计算每一个候选点与其它点的距离值，获取其中最邻近的M个点，并记录下来；在步骤三中，选取最优的视角作为最终的相机视角设定位置，具体包括以下子步骤：步骤3.1：对每一个视角候选位置viewPointn与待浏览模型部件的通视情况进行评价；利用三维射线碰撞检测方法，由点viewPointn指向点modelCenterPoint形成的射线对场景进行求交判断，如果没有交点或者相交要素为待浏览模型部件则表明可以通视；反之，如果交点且相交要素为周围场景要素，则不可通视；并据此得到通视评价结果值visibleScoren；对任一个视角候选位置viewPointn的通视情况评价函数如下式13所示，通过其本身是否通视，以及邻近的M个视角是否通视共同决定该候选位置的通视情况评价得分： 其中：visiblen为视角候选位置n与模型部件通视评价值，如果通视则值为1，不通视值为0；visibleScoren为视角n的通视情况评价结果值；上述候选位置的通视情况评价得分的具体计算方法是：若其本身通视，则visiblen为1，反之为0；临近的M个点，通视得分＝临近点通视数目临近点总数目；二者取平均值，得到一个0到1之间的值，该值则是通视情况评价得分；步骤3.2：对每一个视角候选位置viewPointn的方位优先级进行评价，使得设定的视角更符合用户使用习惯，按照观察视角俯仰角pitch的不同，将方位优先级评价分数分别赋值，具体的计算方法见下式14，得到方位优先级评价结果值postureScoren； 步骤3.3：对步骤3.1和3.2的通视评价值和方位优先级评价值进行综合，然后在N个候选视角中选出评分最高的视角，作为最终视角，综合评价公式见下式：maxScore＝Maxa×visibleScoren+b×postureScoren15其中：a、b为通视情况和方位优先级情况加权系数；n为候选视角编号，n∈[1，N]，maxScore为N个候选视角点中最高评价值，其对应的视角则被选取为最终的相机设定视角；在步骤四中，对三维场景相机进行动态设定，包括以下子步骤：步骤4.1：获取当前相机的位置参数curCameraPos＝[xc，yc，zc]与姿态参数值curCameraPos＝[headingc，pitchc]，其中headingc、pitchc分别为当前相机的方位角和俯仰角；同时，根据前面步骤3.3获取的最优相机视角viewPointn＝[xnew，ynew，znew，]以及相机视角焦点modelCenterPoint＝[xcenter，ycenter，zcenter]，计算新的相机姿态参数curCameraPos＝[headingnew，pitchnew]，其中新的相机方位角headingnew与俯仰角pitchnew计算公式如下：x＝xcenter-xnew16-1y＝ycenter-ynew16-2 步骤4.2：设定相机渐变的总渐变次数K，使用固定的位置、姿态变化步长，间隔固定时间对相机更新一次，则将当前相机平滑的过渡到查看模型部件的视角上，完成相机适应定位至模型部件的执行逻辑；位置与姿态变化步长值计算如下所示：

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