本發(fā)明涉及一種三維人體模型的旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)及方法，特別是涉及一種基于經(jīng)絡(luò)穴位的三維人體模型的旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

根據(jù)中醫(yī)學(xué)說(shuō)，經(jīng)絡(luò)是運(yùn)行氣血、聯(lián)系臟腑和體表及全身各部的通道，是人體功能的調(diào)控系統(tǒng)。經(jīng)絡(luò)學(xué)也是人體針灸和按摩的基礎(chǔ)，是中醫(yī)學(xué)的重要組成部分。經(jīng)絡(luò)學(xué)說(shuō)是祖國(guó)醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)理論的核心之一，源于遠(yuǎn)古，服務(wù)當(dāng)今。在兩千多年的醫(yī)學(xué)長(zhǎng)河中，一直為保障中華民族的健康發(fā)揮著重要的作用。

傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)對(duì)經(jīng)絡(luò)的說(shuō)明與展示最早采用的是文字描述、圖形表現(xiàn)、和針灸銅人等三種方法。

目前對(duì)經(jīng)絡(luò)的系統(tǒng)性的文字描述可追溯至《黃帝內(nèi)經(jīng)》，其中的《靈樞經(jīng)》，也稱為《針經(jīng)》，就是專門論述用微針治療經(jīng)絡(luò)的著作。宋代開始用圖形手段和人體模型表現(xiàn)人體經(jīng)絡(luò)。王惟一奉宋仁宗詔命，鑄造針灸銅人，并根據(jù)銅人，寫出《銅人腧穴針灸圖經(jīng)》，又名《新鑄銅人腧穴針灸圖經(jīng)》，簡(jiǎn)稱《銅人經(jīng)》或《銅人》。在1027年由宋醫(yī)官院木板刊行，并刻于四壁石碑上，同時(shí)補(bǔ)入《穴腧都數(shù)》一卷。針灸銅人是中國(guó)古代漢族醫(yī)學(xué)家發(fā)明的供針灸教學(xué)用的青銅澆鑄而成的人體經(jīng)絡(luò)穴位模型。針灸銅人是傳統(tǒng)中醫(yī)學(xué)史上的稀世奇珍，對(duì)中國(guó)醫(yī)學(xué)的發(fā)展起到了舉足輕重的作用。自北宋天圣年以來(lái)，明清及現(xiàn)代均有制作，是經(jīng)絡(luò)穴位教學(xué)不可缺少的教具。

隨著計(jì)算機(jī)普及以后，利用計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行中醫(yī)人體模型表現(xiàn)的努力日益廣泛。計(jì)算機(jī)制圖技術(shù)在表現(xiàn)經(jīng)絡(luò)方面的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，平面制圖和立體制圖均被應(yīng)用在中醫(yī)經(jīng)絡(luò)穴位展示領(lǐng)域。

當(dāng)前以紙媒為載體的經(jīng)絡(luò)掛圖、插圖是采用計(jì)算機(jī)平面制圖技術(shù)生成的；電腦、智能終端設(shè)備、互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的平面經(jīng)絡(luò)圖形也是采用計(jì)算機(jī)平面制圖技術(shù) 生成的。它們都是由電腦技術(shù)人員按照傳統(tǒng)的平面展示技術(shù)，利用adobephotoshop，coreldraw，cad等輔助制圖軟件開發(fā)的電子圖形展示產(chǎn)品。

隨著計(jì)算機(jī)3d技術(shù)的發(fā)展，立體制圖技術(shù)開始應(yīng)用于中醫(yī)經(jīng)絡(luò)展示領(lǐng)域。采用ug，type3，3dmax等技術(shù)，或者將平面圖形轉(zhuǎn)換為半立體圖形，或者在對(duì)定的軟件環(huán)境中，如3dmax，繪制三維立體的人體圖形，并按照中醫(yī)穴位的說(shuō)明，在其上標(biāo)示具體的穴位和經(jīng)絡(luò)走向。

傳統(tǒng)的文字說(shuō)明、平面圖形展示經(jīng)絡(luò)穴位具有一定的直觀性，但由于人體表面并非理想平面，而是不規(guī)則的平面，所以在展示上具有失真的特征。采用三維制圖技術(shù)制作的三維立體人體圖形，在一定程度上彌補(bǔ)了平面展示失真的缺陷。但是，現(xiàn)有技術(shù)的開發(fā)的方法或技術(shù)的核心目標(biāo)在于展示，只是一個(gè)單向的立體圖形傳遞，并沒有注重展示過程中展示對(duì)象與參觀者之間的互動(dòng)關(guān)系，參觀者無(wú)法根據(jù)自己的意愿調(diào)整展示對(duì)象，無(wú)法更清晰地理解經(jīng)絡(luò)穴位之間的關(guān)系。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明提供一種三維人體模型的旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)及方法以使用戶上下或者左右操作就可以進(jìn)行多個(gè)維度旋轉(zhuǎn)，使用戶可更加直觀清晰的找到經(jīng)絡(luò)與穴位之間的關(guān)系。

為了解決上述技術(shù)問題本發(fā)明提供了一種三維人體模型的旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)包括三維人體模型生成單元，獲取用于構(gòu)建三維人體模型的人體數(shù)據(jù)構(gòu)成的數(shù)據(jù)信息，并根據(jù)所獲得的人體數(shù)據(jù)信息，基于數(shù)字圖像三維構(gòu)建技術(shù)，構(gòu)建人體的三維仿真模型；坐標(biāo)位置獲取單元，用于獲取用戶操作所述三維人體模型時(shí)點(diǎn)擊的坐標(biāo)位置；

旋轉(zhuǎn)角度確定單元，根據(jù)所述坐標(biāo)位置獲取單元先后時(shí)刻獲取的兩個(gè)坐標(biāo)位置確定所述三維人體模型的旋轉(zhuǎn)方向，并根據(jù)操作所述坐標(biāo)位置間的距離確定旋轉(zhuǎn)角度；

模型旋轉(zhuǎn)控制單元，根據(jù)確定的所述旋轉(zhuǎn)方向和旋轉(zhuǎn)角度來(lái)控制所述三維人體模型進(jìn)行相應(yīng)的旋轉(zhuǎn)。

較佳的，所述旋轉(zhuǎn)角度確定單元獲得先后時(shí)刻用戶操作的兩個(gè)坐標(biāo)位置后，分別計(jì)算x軸方向與y軸方向的兩個(gè)坐標(biāo)位置間的距離差值，根據(jù)x軸方向和y軸方向上的兩個(gè)坐標(biāo)位置間的距離差值確定所述三維人體模型的旋轉(zhuǎn)方向。

較佳的，所述旋轉(zhuǎn)角度確定單元根據(jù)確定的旋轉(zhuǎn)方向上的兩個(gè)坐標(biāo)位置間的差值確定所述三維人體模型的旋轉(zhuǎn)角度。

較佳的，所述三維人體模型的旋轉(zhuǎn)角度確定如下：

如果(abs(δx)>abs(δy))，則ax＝δx/tx*180，否則，ay＝δy/ty*180，其中所述δx為用戶操作x軸兩個(gè)坐標(biāo)位置間的距離，所述δy為用戶操作y軸兩個(gè)坐標(biāo)位置間的距離，所述abs(δx)表示對(duì)δx取絕對(duì)值，所述abs(δy)表示對(duì)δy取絕對(duì)值，所述ax為x軸旋轉(zhuǎn)角度，所述ay為y軸旋轉(zhuǎn)角度，所述tx為應(yīng)用設(shè)備的x軸總長(zhǎng)度，所述ty為應(yīng)用設(shè)備的y軸總長(zhǎng)度。

較佳的，所述模型旋轉(zhuǎn)控制單元對(duì)所述三維人體模型進(jìn)行旋轉(zhuǎn)時(shí)，通過四元數(shù)方法控制所述三維人體模型的角度，并采用萬(wàn)向鎖回避算法防止所述三維人體模型在旋轉(zhuǎn)過程出現(xiàn)萬(wàn)向鎖現(xiàn)象。

較佳的，所述萬(wàn)向鎖回避算法為：在根據(jù)旋轉(zhuǎn)角度實(shí)現(xiàn)所述三維人體模型旋轉(zhuǎn)后，將當(dāng)前的絕對(duì)旋轉(zhuǎn)角度賦值給父節(jié)點(diǎn)，并歸零所述三維人體模型的旋轉(zhuǎn)角度。

為達(dá)到發(fā)明目的，本發(fā)明還提供一種三維人體模型的旋轉(zhuǎn)方法，包括如下步驟：

步驟一，獲取用于構(gòu)建三維人體模型的人體數(shù)據(jù)構(gòu)成的數(shù)據(jù)信息，并根據(jù)所獲得的人體數(shù)據(jù)信息，基于數(shù)字圖像三維構(gòu)建技術(shù)，構(gòu)建人體的三維仿真模型；

步驟二，獲取用戶操作所述三維人體模型時(shí)點(diǎn)擊的坐標(biāo)位置；

步驟三，根據(jù)步驟二先后時(shí)刻獲取的坐標(biāo)位置確定所述三維人體模型的旋轉(zhuǎn)方向，并根據(jù)操作兩個(gè)坐標(biāo)位置間的距離確定所述三維人體模型的旋轉(zhuǎn)角度；

步驟四，根據(jù)確定的所述旋轉(zhuǎn)方向和旋轉(zhuǎn)角度來(lái)控制所述三維人體模型進(jìn)行相應(yīng)的旋轉(zhuǎn)。

較佳的，于所述步驟三中，于獲得先后時(shí)刻用戶操作的兩個(gè)坐標(biāo)位置后，分別計(jì)算x軸方向與y軸方向的兩個(gè)坐標(biāo)位置間的距離差值，根據(jù)x軸方向和y軸方向上的兩個(gè)坐標(biāo)位置間的距離差值確定所述三維人體模型的旋轉(zhuǎn)方向。

較佳的，于所述步驟三中，所述三維人體模型的旋轉(zhuǎn)角度確定如下：

如果(abs(δx)>abs(δy))，則ax＝δx/tx*180，否則，ay＝δy/ty*180，其中所述δx為用戶操作x軸兩個(gè)坐標(biāo)位置間的距離，所述δy為用戶操作y軸兩個(gè)坐標(biāo)位置間的距離，所述abs(δx)表示對(duì)δx取絕對(duì)值，所述abs(δy)表示對(duì)δy取絕對(duì)值，所述ax為x軸旋轉(zhuǎn)角度，所述ay為y軸旋轉(zhuǎn)角度，所述tx為應(yīng)用設(shè)備的x軸總長(zhǎng)度，所述ty為應(yīng)用設(shè)備的y軸總長(zhǎng)度。

較佳的，于所述步驟四中，通過四元數(shù)方法控制所述三維人體模型的角度，并采用萬(wàn)向鎖回避算法防止所述三維人體模型在旋轉(zhuǎn)過程出現(xiàn)萬(wàn)向鎖現(xiàn)象。

本發(fā)明的有益效果是通過提供一種三維人體模型的旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)及方法，且在所述系統(tǒng)中設(shè)置三維人體模型生成單元、坐標(biāo)位置獲取單元、旋轉(zhuǎn)角度確定單元和模型旋轉(zhuǎn)控制單元，使用戶可以通過第三視角進(jìn)行觀察，并在選擇的操作上進(jìn)行優(yōu)化，讓用戶只需要上下或者左右操作就可以進(jìn)行多個(gè)維度旋轉(zhuǎn)，使用戶可更加直觀的找到自己想看的內(nèi)容，同時(shí)，本發(fā)明通過采用四元素控制旋轉(zhuǎn)

角度，并采用萬(wàn)向鎖回避算法防止了旋轉(zhuǎn)過程中出現(xiàn)萬(wàn)向鎖的現(xiàn)象。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的所述三維人體模型的旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明的所述三維人體模型的旋轉(zhuǎn)方法的步驟流程示意圖；

圖3為本發(fā)明較佳實(shí)施例中三維人體模型于旋轉(zhuǎn)前的示意圖；

圖4為圖3的所示實(shí)施例中的三維人體模型于旋轉(zhuǎn)后的示意圖。

具體實(shí)施方式

以下通過特定的具體實(shí)例并結(jié)合附圖說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可由本說(shuō)明書所揭示的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)與功效。本發(fā)明 亦可通過其它不同的具體實(shí)例加以施行或應(yīng)用，本說(shuō)明書中的各項(xiàng)細(xì)節(jié)亦可基于不同觀點(diǎn)與應(yīng)用，在不背離本發(fā)明的精神下進(jìn)行各種修飾與變更。

如圖1所示，本發(fā)明較佳實(shí)施例的三維人體模型的旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)，包括三維人體模型生成單元101、坐標(biāo)位置獲取單元102、旋轉(zhuǎn)角度確定單元103以及模型旋轉(zhuǎn)控制單元104。

在本發(fā)明較佳實(shí)施方式中，所述三維人體模型生成單元101，獲取由人體的皮膚、肌肉、組織、器官、骨骼、穴位等數(shù)據(jù)構(gòu)建成的數(shù)據(jù)信息，并根據(jù)所獲得的人體數(shù)據(jù)信息，基于數(shù)字圖像三維構(gòu)建技術(shù)，構(gòu)建人體的三維仿真模型。具體地，三維人體模型生成單元101基于數(shù)字圖像三維構(gòu)建技術(shù)，精確地繪制了三維虛擬人體的骨骼系統(tǒng)、肌肉系統(tǒng)以及皮膚系統(tǒng)的三維仿真模型。所述骨骼系統(tǒng)的包括23種骨骼，所述23種骨骼包括脊椎、頭顱、上肢、下肢、肩骨、腰胯、腳趾、手指，所述脊椎包括椎骨，所述頭顱包括額骨、枕骨、頂骨，所述上肢包括肱骨、尺骨、橈骨，所述下肢包括股骨、髕骨、脛骨、腓骨，所述肩骨包括鎖骨、肩胛骨、肋骨、胸骨，所述腰胯包括髖骨、骶骨，所述腳趾包括跖骨、趾骨，所述手指包括腕骨、掌骨、指骨；所述肌肉系統(tǒng)包括14種頭部前后肌肉、9種胸背部肌肉、5種腹腚部肌肉、18種上肢肌肉、19種下肢肌肉；所述皮膚系統(tǒng)可看作一個(gè)整體，于構(gòu)建完三維人體模型后，三維人體模型生成單元利用所述三維人體模型，構(gòu)建三維經(jīng)絡(luò)、穴位模型，將穴位與經(jīng)絡(luò)立體展現(xiàn)在三維人體模型的骨骼、肌肉、血管、神經(jīng)、淋巴及臟器的相關(guān)位置。本發(fā)明不以此為限。

在本發(fā)明較佳實(shí)施方式中，所述坐標(biāo)位置獲取單元102，用于獲取用戶操作所述三維人體模型時(shí)點(diǎn)擊的坐標(biāo)位置。本發(fā)明的所述系統(tǒng)可設(shè)置于應(yīng)用設(shè)備，所述應(yīng)用設(shè)備包括智能移動(dòng)設(shè)備和pc端。若所述系統(tǒng)應(yīng)用于所述智能移動(dòng)設(shè)備，則用戶是通過手指或電容筆觸摸所述智能移動(dòng)設(shè)備的觸屏上獲得所需坐標(biāo)位置；若所述系統(tǒng)應(yīng)用于所述pc端，則用戶是通過鼠標(biāo)點(diǎn)擊所述pc端獲得所需坐標(biāo)位置。用戶通過所述操作方法，達(dá)到以第三視角的方法進(jìn)行觀察，獲取的 用戶操作的所述坐標(biāo)位置為包含(x、y)的二維坐標(biāo)，但本發(fā)明不以此為限。

在本發(fā)明較佳實(shí)施方式中，所述旋轉(zhuǎn)角度確定單元103，根據(jù)坐標(biāo)位置獲取單元102先后時(shí)刻獲取的兩個(gè)坐標(biāo)位置確定所述三維人體模型的旋轉(zhuǎn)方向，所述旋轉(zhuǎn)方向包括水平旋轉(zhuǎn)和垂直旋轉(zhuǎn)，并根據(jù)兩個(gè)所述坐標(biāo)間的距離確定旋轉(zhuǎn)角度，所述兩個(gè)所述坐標(biāo)間的距離指的是先后時(shí)刻的坐標(biāo)位置差值。本發(fā)明所述旋轉(zhuǎn)角度確定單元可以使用戶通過第三視角進(jìn)行觀察，并在選擇的操作上進(jìn)行優(yōu)化，讓用戶只需要上下或者左右操作就可以進(jìn)行多個(gè)維度旋轉(zhuǎn)，使用戶可更加直觀的找到自己想看的內(nèi)容。

進(jìn)一步的，用戶操作所述三維人體模型獲得先后時(shí)刻的兩個(gè)坐標(biāo)位置，所述坐標(biāo)所在的坐標(biāo)軸為x軸與y軸，分別計(jì)算所述x軸與所述y軸方向的先后兩個(gè)坐標(biāo)位置間的距離差值，根據(jù)所述x軸和所述y軸上方向上的兩個(gè)坐標(biāo)位置間的所述距離差值確定所述三維人體模型的旋轉(zhuǎn)方向?yàn)樗叫D(zhuǎn)還是垂直旋轉(zhuǎn)，具體說(shuō)，當(dāng)所述x軸上的操作距離差值的絕對(duì)值大于所述y軸上的操作距離差值，則確定所述三維人體模型的旋轉(zhuǎn)方向?yàn)樗叫D(zhuǎn)，否則為垂直旋轉(zhuǎn)，然后根據(jù)旋轉(zhuǎn)方向上的操作距離差值確定所述三維人體模型的旋轉(zhuǎn)角度。

進(jìn)一步的，所述旋轉(zhuǎn)角度的確定如下所述。

具體的，所述x軸方向所述兩點(diǎn)的距離差值記為δx，所述δx等于ox1減去ox2，記為δx＝ox1-ox2，所述δx為用戶操作x軸距離，所述ox1為用戶操作上次x軸坐標(biāo)位置，所述ox2為用戶當(dāng)前操作x軸坐標(biāo)位置，對(duì)所述δx取絕對(duì)值的記為abs(δx)；y軸方向所述兩點(diǎn)的距離差值記為δy，所述δy等于oy1減去oy2，記為δy＝oy1-oy2，所述δy為用戶操作y軸距離；所述oy1為用戶操作上次y軸坐標(biāo)位置，所述oy2為用戶當(dāng)前操作y軸坐標(biāo)位置，對(duì)所述δy取絕對(duì)值的記為abs(δy)。如果abs(δx)>abs(δy)，即所述δx的絕對(duì)值大于所述δy的絕對(duì)值，則所述三維人體模型的旋轉(zhuǎn)是x軸的旋轉(zhuǎn)角度，記為ax，所述x軸旋轉(zhuǎn)角度ax＝δx/tx*180，所述tx為應(yīng)用設(shè)備x軸總長(zhǎng)度，所述應(yīng)用設(shè)備總長(zhǎng)度是所述智能移動(dòng)設(shè)備的屏幕寬度或是所述pc端的應(yīng)用占用寬度；否 則是y軸的旋轉(zhuǎn)角度，記為ay，所述y軸旋轉(zhuǎn)角度ay＝δy/ty*180，所述ty為應(yīng)用設(shè)備的y軸總長(zhǎng)度，所述tx為應(yīng)用設(shè)備的x軸總長(zhǎng)度，所述應(yīng)用設(shè)備的總長(zhǎng)度包括智能移動(dòng)設(shè)備的屏幕寬度，pc端的應(yīng)用占用寬度，應(yīng)用設(shè)備的總長(zhǎng)度是所述智能移動(dòng)設(shè)備的屏幕寬度或是pc端的應(yīng)用占用寬度。以上所述模型旋轉(zhuǎn)控制單元可以防止旋轉(zhuǎn)過程出現(xiàn)萬(wàn)向鎖的現(xiàn)象。

在本發(fā)明較佳實(shí)施方式中，所述模型旋轉(zhuǎn)控制單元104,根據(jù)確定的旋轉(zhuǎn)角度控制三維人體模型進(jìn)行相應(yīng)的旋轉(zhuǎn)。在本發(fā)明較佳實(shí)施例中，所述模型旋轉(zhuǎn)控制單元104對(duì)三維人體模型進(jìn)行旋轉(zhuǎn)時(shí)，通過四元數(shù)方法控制三維人體模型的角度，并采用萬(wàn)向鎖回避算法防止旋轉(zhuǎn)過程出現(xiàn)萬(wàn)向鎖的現(xiàn)象，選擇后并更新節(jié)點(diǎn)的顯示狀態(tài)。具體地說(shuō)，所述模型旋轉(zhuǎn)控制單元104在獲得當(dāng)前的旋轉(zhuǎn)角度后，通過unity3d引擎自帶的api函數(shù)轉(zhuǎn)換成四元數(shù)，然后把所述四元數(shù)賦值給所述三維人體模型，通過四元數(shù)控制三維人體模型的角度，實(shí)現(xiàn)模型的旋轉(zhuǎn)。

所述四元數(shù)是簡(jiǎn)單的超復(fù)數(shù)。所述復(fù)數(shù)是由實(shí)數(shù)加上虛數(shù)單位i組成，其中i^2＝-1。相似地，所述四元數(shù)都是由所述實(shí)數(shù)加上三個(gè)所述虛數(shù)單位i、j、k組成，而且它們有如下的關(guān)系：i^2＝j(luò)^2＝k^2＝-1，i^0＝j(luò)^0＝k^0＝1,每個(gè)四元數(shù)都是1、i、j和k的線性組合，即是所述四元數(shù)一般可表示為a+bk+cj+di，其中a、b、c、d是所述實(shí)數(shù)。對(duì)于i、j、k本身的幾何意義可以理解為一種旋轉(zhuǎn)，其中i旋轉(zhuǎn)代表x軸與y軸相交平面中x軸正向向y軸正向的旋轉(zhuǎn)，j旋轉(zhuǎn)代表z軸與x軸相交平面中z軸正向向x軸正向的旋轉(zhuǎn)，k旋轉(zhuǎn)代表y軸與z軸相交平面中y軸正向向z軸正向的旋轉(zhuǎn)，-i、-j、-k分別代表i、j、k旋轉(zhuǎn)的反向旋轉(zhuǎn)。本發(fā)明較佳實(shí)施方式的所述三維人體模型的角度就是采用以上所述的四元數(shù)方法計(jì)算，在此不再詳述其具體的計(jì)算過程。

本發(fā)明較佳實(shí)施例中，所述萬(wàn)向鎖回避算法是在根據(jù)旋轉(zhuǎn)角度實(shí)現(xiàn)三維人體模型旋轉(zhuǎn)后，將當(dāng)前的絕對(duì)旋轉(zhuǎn)角度賦值給父節(jié)點(diǎn)，并歸零三維人體模型的 旋轉(zhuǎn)角度，具體步驟如下：

nlx＝ax

nly＝ay

pax＝nax

pay＝nay

nlx＝0

nly＝0

其中，所述ax為x軸旋轉(zhuǎn)角度；

所述ay為y軸旋轉(zhuǎn)角度；

所述nlx為模型x軸相對(duì)角度；

所述nly為模型y軸相對(duì)角度；

所述pax為模型父節(jié)點(diǎn)x軸絕對(duì)角度；

所述pay為模型父節(jié)點(diǎn)y軸絕對(duì)角度；

所述nax為模型x軸絕對(duì)角度；

所述nay為模型y軸絕對(duì)角度。

圖2為本發(fā)明一種三維人體模型的旋轉(zhuǎn)方法的步驟流程圖。所述方法包括構(gòu)建三維人體模型的步驟201，獲取用戶操作的坐標(biāo)位置的步驟202，確定三維人體模型的旋轉(zhuǎn)方向及旋轉(zhuǎn)角度的步驟203，控制所述三維人體模型旋轉(zhuǎn)的步驟204。

在步驟201中，獲取用于構(gòu)建三維人體模型的人體數(shù)據(jù)構(gòu)成的數(shù)據(jù)信息，并根據(jù)所獲得的人體數(shù)據(jù)信息，基于數(shù)字圖像三維構(gòu)建技術(shù)，構(gòu)建人體的三維仿真模型，具體地，本步驟基于數(shù)字圖像三維構(gòu)建技術(shù)，精確地繪制了三維虛擬人體的骨骼系統(tǒng)、肌肉系統(tǒng)以及皮膚系統(tǒng)的三維仿真模型，較佳地，于構(gòu)建完三維人體模型后，本步驟還可利用所述三維人體模型，構(gòu)建三維經(jīng)絡(luò)、穴位模型，將穴位與經(jīng)絡(luò)立體展現(xiàn)在三維人體模型的骨骼、肌肉、血管、神經(jīng)、淋巴及臟器的相關(guān)位置，但本發(fā)明不以此為限。

在步驟202中，獲取用戶操作所述三維人體模型時(shí)點(diǎn)擊的坐標(biāo)位置。若本發(fā)明應(yīng)用于智能移動(dòng)設(shè)備，則本步驟獲取的坐標(biāo)位置為用戶通過手指或電容筆于觸屏上觸摸獲得的坐標(biāo)位置，若本發(fā)明應(yīng)用于pc端，則獲取的坐標(biāo)位置為用戶通過鼠標(biāo)操作獲取的坐標(biāo)位置。這里需說(shuō)明的是，本發(fā)明以第三視角進(jìn)行觀察，獲取的用戶操作的坐標(biāo)位置則為包含(x、y)的二維坐標(biāo)，但本發(fā)明不以此為限。

在步驟203中，根據(jù)步驟二先后時(shí)刻獲取的坐標(biāo)位置確定所述三維人體模型的旋轉(zhuǎn)方向，并根據(jù)操作兩個(gè)坐標(biāo)位置間的距離確定所述三維人體模型的旋轉(zhuǎn)角度，即，判斷當(dāng)前三維人體模型擬進(jìn)行水平旋轉(zhuǎn)還是垂直旋轉(zhuǎn)，并根據(jù)操作距離確定旋轉(zhuǎn)角度，這里的操作距離指的是先后時(shí)刻的坐標(biāo)位置差值，具體的說(shuō)，用戶操作所述三維人體模型獲得先后時(shí)刻的兩個(gè)坐標(biāo)位置，所述坐標(biāo)所在的坐標(biāo)軸為x軸與y軸，分別計(jì)算所述x軸與所述y軸方向的先后兩個(gè)坐標(biāo)位置間的距離差值，根據(jù)所述x軸和所述y軸上方向上的兩個(gè)坐標(biāo)位置間的所述距離差值確定所述三維人體模型的旋轉(zhuǎn)方向?yàn)樗叫D(zhuǎn)還是垂直旋轉(zhuǎn)，具體說(shuō)，當(dāng)所述x軸上的操作距離差值的絕對(duì)值大于所述y軸上的操作距離差值，則確定所述三維人體模型的旋轉(zhuǎn)方向?yàn)樗叫D(zhuǎn)，否則為垂直旋轉(zhuǎn)，然后根據(jù)旋轉(zhuǎn)方向上的操作距離差值確定所述三維人體模型的旋轉(zhuǎn)角度。

進(jìn)一步的，所述旋轉(zhuǎn)角度的確定如下所述。

具體的，所述x軸方向所述兩點(diǎn)的距離差值記為δx，所述δx等于ox1減去ox2，記為δx＝ox1-ox2，所述δx為用戶操作x軸距離，所述ox1為用戶操作上次x軸坐標(biāo)位置，所述ox2為用戶當(dāng)前操作x軸坐標(biāo)位置，對(duì)所述δx取絕對(duì)值的記為abs(δx)；y軸方向所述兩點(diǎn)的距離差值記為δy，所述δy等于oy1減去oy2，記為δy＝oy1-oy2，所述δy為用戶操作y軸距離；所述oy1為用戶操作上次y軸坐標(biāo)位置，所述oy2為用戶當(dāng)前操作y軸坐標(biāo)位置，對(duì)所述δy取絕對(duì)值的記為abs(δy)。如果abs(δx)>abs(δy)，即所述δx的絕對(duì)值大于所述δy的絕對(duì)值，則所述三維人體模型的旋轉(zhuǎn)是x軸的旋轉(zhuǎn)角度，記為ax， 所述x軸旋轉(zhuǎn)角度ax＝δx/tx*180，所述tx為應(yīng)用設(shè)備x軸總長(zhǎng)度，所述應(yīng)用設(shè)備總長(zhǎng)度是所述智能移動(dòng)設(shè)備的屏幕寬度或是所述pc端的應(yīng)用占用寬度；否則是y軸的旋轉(zhuǎn)角度，記為ay，所述y軸旋轉(zhuǎn)角度ay＝δy/ty*180，所述ty為應(yīng)用設(shè)備的y軸總長(zhǎng)度，所述tx為應(yīng)用設(shè)備的x軸總長(zhǎng)度，所述應(yīng)用設(shè)備的總長(zhǎng)度包括智能移動(dòng)設(shè)備的屏幕寬度，pc端的應(yīng)用占用寬度，應(yīng)用設(shè)備的總長(zhǎng)度是所述智能移動(dòng)設(shè)備的屏幕寬度或是pc端的應(yīng)用占用寬度。以上所述模型旋轉(zhuǎn)控制單元可以防止旋轉(zhuǎn)過程出現(xiàn)萬(wàn)向鎖的現(xiàn)象。

在步驟四204中，根據(jù)確定的所述旋轉(zhuǎn)方向和旋轉(zhuǎn)角度來(lái)控制所述三維人體模型進(jìn)行相應(yīng)的旋轉(zhuǎn)。在本發(fā)明較佳實(shí)施例中，本步驟對(duì)三維人體模型進(jìn)行旋轉(zhuǎn)時(shí)，通過四元數(shù)方法控制三維人體模型的角度，并采用萬(wàn)向鎖回避算法防止旋轉(zhuǎn)過程出現(xiàn)萬(wàn)向鎖的現(xiàn)象，選擇后并更新節(jié)點(diǎn)的顯示狀態(tài)。具體地說(shuō)，所述模型旋轉(zhuǎn)控制單元104在獲得當(dāng)前的旋轉(zhuǎn)角度后，通過unity3d引擎自帶的api函數(shù)轉(zhuǎn)換成四元數(shù)，然后把所述四元數(shù)賦值給所述三維人體模型，通過四元數(shù)控制三維人體模型的角度，實(shí)現(xiàn)模型的旋轉(zhuǎn)。

所述四元數(shù)是簡(jiǎn)單的超復(fù)數(shù)。所述復(fù)數(shù)是由實(shí)數(shù)加上虛數(shù)單位i組成，其中i^2＝-1。相似地，所述四元數(shù)都是由所述實(shí)數(shù)加上三個(gè)所述虛數(shù)單位i、j、k組成，而且它們有如下的關(guān)系：i^2＝j(luò)^2＝k^2＝-1，i^0＝j(luò)^0＝k^0＝1,每個(gè)四元數(shù)都是1、i、j和k的線性組合，即是所述四元數(shù)一般可表示為a+bk+cj+di，其中a、b、c、d是所述實(shí)數(shù)。對(duì)于i、j、k本身的幾何意義可以理解為一種旋轉(zhuǎn)，其中i旋轉(zhuǎn)代表x軸與y軸相交平面中x軸正向向y軸正向的旋轉(zhuǎn)，j旋轉(zhuǎn)代表z軸與x軸相交平面中z軸正向向x軸正向的旋轉(zhuǎn)，k旋轉(zhuǎn)代表y軸與z軸相交平面中y軸正向向z軸正向的旋轉(zhuǎn)，-i、-j、-k分別代表i、j、k旋轉(zhuǎn)的反向旋轉(zhuǎn)。本發(fā)明較佳實(shí)施方式的所述三維人體模型的角度就是采用以上所述的四元數(shù)方法計(jì)算，在此不再詳述其具體的計(jì)算過程。

本發(fā)明較佳實(shí)施例中，萬(wàn)向鎖回避算法是在根據(jù)旋轉(zhuǎn)角度實(shí)現(xiàn)三維人體模 型旋轉(zhuǎn)后，將當(dāng)前的絕對(duì)旋轉(zhuǎn)角度賦值給父節(jié)點(diǎn)，并歸零三維人體模型的旋轉(zhuǎn)角度，具體步驟如下：

nlx＝ax

nly＝ay

pax＝nax

pay＝nay

nlx＝0

nly＝0

其中，所述x為x軸旋轉(zhuǎn)角度；

所述ay為y軸旋轉(zhuǎn)角度；

所述nlx為模型x軸相對(duì)角度；

所述nly為模型y軸相對(duì)角度；

所述pax為模型父節(jié)點(diǎn)x軸絕對(duì)角度；

所述pay為模型父節(jié)點(diǎn)y軸絕對(duì)角度；

所述nax為模型x軸絕對(duì)角度；

所述nay為模型y軸絕對(duì)角度。

圖3為本發(fā)明較佳實(shí)施例中三維人體模型于旋轉(zhuǎn)前的示意圖；圖4為圖3的所示實(shí)施例中的三維人體模型于旋轉(zhuǎn)后的示意圖?？梢姡ㄟ^本發(fā)明，用戶只需要上下或者左右操作就可以進(jìn)行多個(gè)維度旋轉(zhuǎn)，可更加直觀的找到自己想看的內(nèi)容。

綜上所述，本發(fā)明一種三維人體模型的旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)及方法通過第三視角進(jìn)行觀察，并在選擇的操作上進(jìn)行優(yōu)化，讓用戶只需要上下或者左右操作就可以進(jìn)行多個(gè)維度旋轉(zhuǎn)，使用戶可更加直觀的找到自己想看的內(nèi)容，同時(shí)，本發(fā)明通過采用四元素控制旋轉(zhuǎn)角度，并采用萬(wàn)向鎖回避算法防止了旋轉(zhuǎn)過程中出現(xiàn)萬(wàn)向鎖的現(xiàn)象。

任何本領(lǐng)域技術(shù)人員均可在不違背本發(fā)明的精神及范疇下，對(duì)上述實(shí)施例 進(jìn)行修飾與改變。因此，本發(fā)明的權(quán)利保護(hù)范圍，應(yīng)如權(quán)利要求書所列。