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完整项目架构设计与实现方案

我来帮你梳理一下完整的项目架构和实现方案。作为算法工程师，你需要了解整个数据流转过程，这样能更好地与前后端工程师协作。

1. 整体架构图解

前端(Vue3) → 后端(Java) → Python算法 → 后端(Java) → 前端(Vue3)↓           ↓              ↓           ↓           ↓用户选择    接收请求        执行贴图      返回结果    展示模型船型/日期   调用算法        处理         处理响应

2. 详细流程设计

2.1 前端部分 (Vue3)

// 前端调用示例
async function generateTexturedModel() {const requestData = {shipType: selectedShipType,  // 用户选择的船型号textureDate: selectedDate    // 用户选择的日期};try {// 调用后端接口const response = await fetch('/api/ship/generate-textured-model', {method: 'POST',headers: { 'Content-Type': 'application/json' },body: JSON.stringify(requestData)});const result = await response.json();if (result.success) {// 显示生成的模型displayModel(result.modelUrl);}} catch (error) {console.error('生成模型失败:', error);}
}

2.2 后端接口设计 (Java Spring Boot)

@RestController
@RequestMapping("/api/ship")
public class ShipModelController {@Autowiredprivate ShipModelService shipModelService;@PostMapping("/generate-textured-model")public ResponseEntity<ModelGenerationResponse> generateTexturedModel(@RequestBody ModelGenerationRequest request) {try {// 1. 根据船型号获取白模型文件路径String modelPath = shipModelService.getModelPath(request.getShipType());// 2. 根据日期获取纹理图片路径List<String> texturePaths = shipModelService.getTexturePaths(request.getTextureDate());// 3. 调用Python算法进行贴图处理String resultPath = pythonAlgorithmService.processModel(modelPath, texturePaths);// 4. 返回结果ModelGenerationResponse response = new ModelGenerationResponse();response.setSuccess(true);response.setModelUrl("/models/" + resultPath);return ResponseEntity.ok(response);} catch (Exception e) {// 错误处理ModelGenerationResponse errorResponse = new ModelGenerationResponse();errorResponse.setSuccess(false);errorResponse.setMessage("生成模型失败: " + e.getMessage());return ResponseEntity.status(500).body(errorResponse);}}
}

3. Python算法调用服务

3.1 Java调用Python的服务类

@Service
public class PythonAlgorithmService {@Value("${blender.executable.path}")private String blenderPath;@Value("${python.script.path}")private String scriptPath;@Value("${work.directory}")private String workDirectory;/*** 调用Python脚本进行模型贴图处理*/public String processModel(String modelPath, List<String> texturePaths) throws Exception {// 1. 准备输出文件路径String timestamp = String.valueOf(System.currentTimeMillis());String outputPath = workDirectory + "/output_" + timestamp + ".glb";// 2. 构建命令行参数List<String> command = Arrays.asList(blenderPath,                    // Blender可执行文件路径"-b",                          // 后台模式"-P", scriptPath,              // Python脚本路径"--",                          // 参数分隔符modelPath,                     // 输入模型路径texturePaths.get(0),          // 纹理1路径texturePaths.get(1),          // 纹理2路径outputPath                     // 输出路径);// 3. 执行命令ProcessBuilder processBuilder = new ProcessBuilder(command);processBuilder.directory(new File(workDirectory));Process process = processBuilder.start();// 4. 等待执行完成int exitCode = process.waitFor();if (exitCode != 0) {// 读取错误信息String errorOutput = readStream(process.getErrorStream());throw new RuntimeException("Python脚本执行失败: " + errorOutput);}// 5. 检查输出文件是否存在File outputFile = new File(outputPath);if (!outputFile.exists()) {throw new RuntimeException("输出文件未生成");}return outputFile.getName(); // 返回文件名}private String readStream(InputStream inputStream) throws IOException {// 读取流内容的工具方法try (BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(inputStream))) {return reader.lines().collect(Collectors.joining("\n"));}}
}

4. 修改后的Python脚本 (支持命令行参数)

import bpy
import os
import sys
import math
import bmesh
from mathutils import Vector, Matrix
import loggingdef process_model_with_args(input_ply, texture_top, texture_side, output_glb):"""处理3D模型的主函数，支持命令行参数"""try:logger.info(f"开始处理模型: {input_ply}")# [这里放入你之前写好的所有核心代码]# 只需要将硬编码的路径替换为参数# 修改路径配置ply_path = input_plycamera_configs = [{# ... 其他配置保持不变"texture_path": texture_top,  # 使用传入的纹理路径},{# ... 其他配置保持不变  "texture_path": texture_side,  # 使用传入的纹理路径}]# [执行你的核心算法代码]# 导出到指定路径bpy.ops.export_scene.gltf(filepath=output_glb, export_format='GLB')logger.info(f"模型已成功导出到 {output_glb}")return Trueexcept Exception as e:logger.error(f"处理模型时出错: {e}")return False# 主程序入口
if __name__ == "__main__":# 设置日志logging.basicConfig(level=logging.INFO, format='[执行日志] %(message)s')logger = logging.getLogger(__name__)# 解析命令行参数argv = sys.argvargv = argv[argv.index("--") + 1:] if "--" in argv else []if len(argv) != 4:print("用法: blender -b -P script.py -- input.ply texture_top.jpg texture_side.jpg output.glb")sys.exit(1)input_ply = argv[0]texture_top = argv[1] texture_side = argv[2]output_glb = argv[3]# 检查输入文件是否存在if not os.path.exists(input_ply):logger.error(f"输入模型文件不存在: {input_ply}")sys.exit(1)if not os.path.exists(texture_top):logger.error(f"纹理文件不存在: {texture_top}")sys.exit(1)if not os.path.exists(texture_side):logger.error(f"纹理文件不存在: {texture_side}")sys.exit(1)# 执行处理success = process_model_with_args(input_ply, texture_top, texture_side, output_glb)# 返回适当的退出代码sys.exit(0 if success else 1)

5. 配置文件 (application.yml)

# 后端配置
blender:executable:path: "/Applications/Blender.app/Contents/MacOS/Blender"python:script:path: "/path/to/your/blender_script.py"work:directory: "/path/to/work/directory"# 文件服务配置  
file:upload:path: "/path/to/upload/directory"model:path: "/path/to/models/directory"texture:path: "/path/to/textures/directory"

6. 数据传输对象 (DTO)

// 请求对象
public class ModelGenerationRequest {private String shipType;private String textureDate;// getters and setters
}// 响应对象
public class ModelGenerationResponse {private boolean success;private String modelUrl;private String message;// getters and setters
}

7. 部署和使用流程

7.1 环境准备

1. 服务器上安装Blender：确保Blender可执行文件路径正确
2. Python脚本部署：将你的脚本放到服务器指定目录
3. 工作目录设置：创建临时工作目录用于处理文件

7.2 调用流程

1. 用户在前端选择船型号和日期
2. 前端发送POST请求到后端API
3. 后端根据参数从数据库获取模型和纹理文件路径
4. 后端调用Python脚本处理模型
5. Python脚本执行完成后返回处理结果
6. 后端将结果文件路径返回给前端
7. 前端展示处理后的3D模型

8. 错误处理和优化建议

8.1 异步处理

对于大模型处理，建议使用异步处理：

@Async
public CompletableFuture<String> processModelAsync(String modelPath, List<String> texturePaths) {// 异步执行处理逻辑
}

8.2 进度反馈

可以通过WebSocket向前端实时推送处理进度。

8.3 缓存机制

对于相同的船型号+日期组合，可以缓存结果避免重复处理。

总结

这个架构的核心是：

1. 前端：用户界面和交互
2. 后端API：业务逻辑和文件管理
3. Python算法：你的核心贴图算法
4. 数据库：存储模型和纹理文件信息

你需要和团队其他成员协作的部分主要是：

• 确定API接口格式
• 确定文件存储路径规范
• 测试Python脚本的命令行调用

算法部分你已经完成了，现在主要是集成工作。你可以先准备一个支持命令行参数的Python脚本版本，然后与后端工程师一起测试调用流程。