基于OSG三维渲染引擎预处理的三维场景生成方法及装置.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CN105631925A(43)申请公布日2016.06.01(21)申请号201511016666.7(22)申请日2015.12.29(71)申请人北京航天测控技术有限公司地址100041北京市石景山区实兴东街3号(72)发明人刘剑史慧刘媛边萌萌王丽王本元王永飞孙金涛(74)专利代理机构北京方安思达知识产权代理有限公司11472代理人王宇杨李彪(51)Int.Cl.G06T15/00(2011.01)权利要求书1页说明书5页附图3页(54)发明名称基于OSG三维渲染引擎预处理的三维场景生成方法及装置(57)摘要本发明提供了一种基于OSG三维渲染引擎预处理的三维场景生成方法及装置，通过对三维场景渲染的模型列表以及状态参数进行自定义，初始化三维引擎基本对象，加载需渲染的多个模型，根据预定义参数设置不同模型的预处理、后处理渲染状态，建立物理引擎与模型之间的关联关系，更新显示三维场景的一系列预处理流程，解决了三维场景复杂渲染层次、渲染真实感、真实快速的物理碰撞加载等问题，缩短了与物理引擎关联的时间，提高了场景、模型的渲染效果、渲染效率，丰富了人为进行渲染流程控制的手段。CN105631925ACN105631925A权利要求书1/1页1.一种基于OSG三维渲染引擎预处理的三维场景生成方法，其特征在于，包括：步骤1)对三维场景渲染的模型列表以及状态参数进行自定义；步骤2)初始化OSG三维引擎的基本对象，包括：模型管理对象、场景视图对象、三维背景摄像机和HUD摄像机；所述的模型管理对象作为场景根节点，用于管理场景中的所有对象；所述的场景视图对象用于处理各种事件消息；所述的三维背景摄像机用于管理三维场景的背景内容；所述的HUD摄像机用于显示用户交互界面；步骤3)加载需渲染的多个模型，存入不同的模型管理对象中，根据状态参数设置不同模型的预处理和后处理渲染状态，并设置物理引擎，建立物理引擎与模型之间的关联关系；步骤4)利用OSG三维引擎本身提供的场景渲染流程更新并显示三维场景。2.根据权利要求1所述的基于OSG三维渲染引擎预处理的三维场景生成方法，其特征在于，所述步骤1)中自定义的内容包括：不同渲染效果的模型列表分类定义和模型的多种渲染参数定义。3.根据权利要求1所述的基于OSG三维渲染引擎预处理的三维场景生成方法，其特征在于，所述步骤2)中的HUD摄像机采用QT二维界面库。4.根据权利要求1所述的基于OSG三维渲染引擎预处理的三维场景生成方法，其特征在于，所述步骤3)中建立物理引擎与模型之间的关联关系的过程包括：在第一次加载模型时，将所有关联模型的数据、参数进行序列化到文件，并在第二次加载模型时，通过从文件反序列化读取数据。5.根据权利要求1所述的基于OSG三维渲染引擎预处理的三维场景生成方法，其特征在于，所述步骤4)中的场景渲染流程为：根据三维渲染引擎的内置裁剪方法对场景中显示的模型进行控制，由裁剪访问器遍历访问场景节点树，并筛选和构建状态树，形成状态树中的渲染叶，利用状态机对状态树进行遍历，收集渲染叶的渲染状态，同时利用状态机执行渲染叶具体的渲染过程。6.一种基于OSG三维渲染引擎预处理的装置，其特征在于，该装置包括：初始化模块、加载模块和显示模块；所述的初始化模块用于对OSG三维渲染引擎预处理过程中使用的状态参数内容进行自定义，以及对OSG三维渲染引擎预处理过程中使用的场景根对象、视图对象、摄像机对象内容进行初始化，并初始化各对象的基本参数；所述的加载模块用于对模型、状态参数、物理引擎内容进行加载，并在加载完成后由场景根对象、视图对象、摄像机对象进行分类管理；所述的显示模块用于对更新的三维场景进行显示。2CN105631925A说明书1/5页基于OSG三维渲染引擎预处理的三维场景生成方法及装置技术领域[0001]本发明涉及三维虚拟仿真领域，具体涉及一种基于OSG三维渲染引擎预处理的三维场景生成方法及装置。背景技术[0002]在三维虚拟仿真技术中，三维渲染引擎为实现三维场景图形的结构原理和绘制提供了一系列的操作接口，包括模型的加载接口、三维空间及实现模型的装配、渲染、优化和控制功能。三维渲染引擎在渲染过程中采用渲染流水线方式，类似于工程装配线。[0003]OSG(OpenSceneGraph)是一种高性能的开源三维图形引擎，基于修改的LGPL协议免费发布，普遍应用在飞行仿真、游戏、虚拟现实、科学计算可视化领域，具有较高的图形处理性能，该引擎提供在OpenGL之上的面向对象的框架，避免过于底层的开发工作，同时具有丰富的插件和接口，使系统的应用和开发具有很高的灵活性。[0004]当前的三维软件都是基于开源或商业三维引擎进行开发，通过这些引擎可实现3D模型文件加载、纹