一种三维模型场景渲染方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114373048A(43)申请公布日2022.04.19(21)申请号202210007154.8(22)申请日2022.01.05(71)申请人武汉烽火富华电气有限责任公司地址430000湖北省武汉市东湖新技术开发区邮科院路88号(72)发明人袁成李文慧方兵陈潇罗浩崔新友文涛(74)专利代理机构武汉江楚智汇知识产权代理事务所(普通合伙)42228代理人邓寅杰(51)Int.Cl.G06T17/00(2006.01)G06T19/20(2011.01)G06T15/00(2011.01)权利要求书1页说明书3页附图2页(54)发明名称一种三维模型场景渲染方法(57)摘要本发明提供的本发明提供一种三维模型场景渲染方法。包括有：创建层次包围盒BVH结构树；进行模型数据的提取，获取所有模型构件对象；遍历所有建筑构件对象，为每一个建筑构件对象创建最小包围盒，将构件类型相同的最小包围盒组织排列在一起并创建一个新的最小包围盒将其包围，直至场景所有构件都处于一个大的最小包围圈中；采用视锥体算法进行无效构件剔除，对剔除构件后的BVH树进行三维引擎渲染。采用本发明方法极大的提高了三维引擎对模型的渲染效率，有效提升了用户在三维平台使用过程中的体验。CN114373048ACN114373048A权利要求书1/1页1.一种三维模型场景渲染方法，其特征在于，包括有如下步骤：S1：创建层次包围盒BVH结构树；S2：针对所需渲染的三维模型，进行模型数据的提取，获取所有模型构件对象；S3：遍历所有建筑构件对象的模型数据，为每一个建筑构件对象创建最小包围盒，并将其设为一个节点插入到BVH树的最底层；S4：遍历所有包含构件的最小包围盒，将构件类型相同的最小包围盒组织排列在一起并创建一个新的最小包围盒将其包围，且将新的包围盒设为一个节点插入到树的倒数第二层；S5：依据构件类型递归往上创建新的最小包围盒包围包含所有族类别或族的最小包围圈，直至场景所有构件都处于一个大的最小包围圈中，并把每一个最小包围圈设为节点插入树中；S6：采用视锥体算法进行无效构件剔除，降低需要渲染的模型信息数量，用于提高渲染效率；S7：对剔除构件后的BVH树进行三维引擎渲染，实现模型渲染呈现。2.根据权利要求1所述的三维模型场景渲染方法，其特征在于，在S3步骤中，对系统内存区的模型数据进行空间聚类，将所述模型数据按空间位置关系分为至少一个分类，对每一个分类分别计算最小包围盒。3.根据权利要求1所述的三维模型场景渲染方法，其特征在于，在S3步骤中，最小包围盒的计算方式：即在每个模型数据空间分类中先确定各个模型在XYZ轴方向上的最大值MaxX、MaxY、MaxZ，最小值MinX、MinY、MinZ；然后根据具有如下坐标的八个点：A(MaxX，MaxY，MaxZ)、B(MaxX，MinY，MaxZ)、C(MinX，MinY，MaxZ)、D(MinX，MaxY，MaxZ)、E(MaxX，MaxY，MinZ)、F(MaxX，MinY，MinZ)、G(MinX，MinY，MinZ)、H(MinX，MaxY，MinZ)，形成一个长方体，并将该长方体作为该分类的最小体积包围盒。4.根据权利要求1所述的三维模型场景渲染方法，其特征在于，在S4步骤中，根据所述最小包围盒的大小将所述最小包围盒划分为多个预定大小的分块；统计各个分块的数据访问频率，根据所述数据访问频率的大小对同一个最小包围盒中的各个分块进行排序，并根据排序结果确定同一个最小包围盒中的各个分块的访问顺序。5.根据权利要求1所述的三维模型场景渲染方法，其特征在于，在S6步骤中，包括以下步骤：构建视锥体，对BVH树根节点进行可视性检测，根节点为当前节点；遍历当前节点的所有子节点进行可视性检测，若子节点与视锥体非相交及包含关系，则剔除该节点；若子节点与视锥体相交或包含关系，则遍历该子节点的所有内部子节点进行可视性检测，重复递归步骤S12，直到所有节点检测完毕。2CN114373048A说明书1/3页一种三维模型场景渲染方法技术领域[0001]本发明涉及三维模型场景渲染领域，特别涉及一种三维模型场景渲染方法。背景技术[0002]当前，数字孪生技术在越来越多的企业中得到了广泛的应用，使用虚拟模型优化流程，具有更复杂的仿真和建模能力、更好的互操作性，系统三维可视化的数字仿真平台和工具得到广泛使用。[0003]对于数字仿真平台中生成的三维场景模型在渲染时，一般需要对模型中所有对象的所有像素点进行，像素点数量较多，导致渲染处理的次数也就越多，从而导致渲染的效率较低。[0004]同时，由于三维模型涉及的专业较多，且有着海量的属性信息，使得模型数据十分庞大，不进行渲染预处理而直接应用，会导致三