[發明專利]三維實心圖形顯示系統及方法

無效

• 申請號: 200910312165.1
• 申請日: 2009-12-24
• 公開（公告）號: CN102110308A
• 公開（公告）日: 2011-06-29
• 發明（設計）人: 張旨光;吳新元;孫小超;王敏;胡金波
• 申請（專利權）人: 鴻富錦精密工業（深圳）有限公司;鴻海精密工業股份有限公司
• 主分類號: G06T15/00
• 分類號: G06T15/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及圖像處理技術領域，尤其涉及一種三維實心圖形顯示系統及方法。

背景技術

在目前的計算機輔助設計(CAD)系統中，三維實心圖形一般用數學公式或自由曲面的方式表示，要對三維實心圖形進行顯示需要將其轉換成簡單幾何元素如：點、線、面等再繪制到屏幕上。轉換的方法沒有一個統一標準，效率及穩定性無法保證。同時由于只需顯示三維實心圖形的表面到屏幕上，需要判斷三維實心圖形的表面屬性，判斷的效率及正確性直接關系到顯示的效率及質量。

發明內容

鑒于以上內容有必要提供一種三維實心圖形顯示系統，包括：初始化模塊，用于清除顏色緩存和深度緩存，并讀入三維實心圖形的B樣條特征點數據，該B樣條特征點數據確定了三維實心圖形的所有空間點的三維坐標，清除顏色緩存后將所有屏幕像素點的顏色信息填充為背景色，清除深度緩存后將所有屏幕像素點的投影深度初使化為最大值；三角形化模塊，用于將上述三維實心圖形的所有空間點三角網格化為空間三角形集合；循環讀取模塊，用于依次讀入該三維實心圖形的所有空間三角形的頂點的空間坐標；坐標轉換模塊，用于依次將上述讀入的空間三角形的頂點的空間坐標轉換成二維屏幕坐標，每個二維屏幕坐標對應一個屏幕像素點，該空間三角形的三個頂點對應的三個屏幕像素點形成一個二維圖形，該二維圖形是一個二維三角形或一條線或一個點；所述坐標轉換模塊還用于將該空間三角形的中心點的空間坐標轉換成二維屏幕坐標，得到該空間三角形的中心點的投影深度，將該投影深度作為該空間三角形的投影深度；投影深度比較模塊，用于判斷上述空間三角形的投影深度是否大于深度緩存中的與該空間三角形的中心點對應的屏幕像素點的投影深度；及圖形填充模塊，用于當上述空間三角形的投影深度小于深度緩存中的與該空間三角形的中心點對應的屏幕像素點的投影深度時，對上述空間三角形投影得到的二維圖形包括的屏幕像素點進行顏色填充；緩存更新模塊，用于將上述進行顏色填充后的二維圖形加載到顏色緩存，及更新深度緩存中該屏幕像素點對應的投影深度為該空間三角形的中心點的投影深度；圖形顯示模塊，用于當所有空間三角形讀取完畢時，將顏色緩存中的數據信息顯示于屏幕。

鑒于以上內容還有必要提供一種三維實心圖形顯示方法，該方法包括：(a)清除顏色緩存和深度緩存，并讀入三維實心圖形的B樣條特征點數據，該B樣條特征點數據確定了三維實心圖形的所有空間點的三維坐標，清除顏色緩存后將所有屏幕像素點的顏色信息填充為背景色，清除深度緩存后將所有屏幕像素點的投影深度初使化為最大值；(b)將上述三維實心圖形的所有空間點三角網格化為空間三角形集合；(c)讀入一個空間三角形的頂點的空間坐標；(d)依次將上述讀入的空間三角形的頂點的空間坐標轉換成二維屏幕坐標，每個二維屏幕坐標對應一個屏幕像素點，該空間三角形的三個頂點對應的三個屏幕像素點形成二維圖形；(e)將該空間三角形的中心點的空間坐標轉換成二維屏幕坐標，得到該空間三角形的中心點的投影深度，將該投影深度作為該空間三角形的投影深度；(f)當該空間三角形的投影深度不小于深度緩存中的與該空間三角形的中心點對應的屏幕像素點的投影深度時，進入步驟(h)；當該空間三角形的投影深度小于深度緩存中的與該空間三角形的中心點對應的屏幕像素點的投影深度時，對該空間三角形投影得到的二維圖形包括的屏幕像素點進行顏色填充；(g)將該進行顏色填充后的二維圖形加載到顏色緩存并更新該屏幕像素點對應的深度緩存的值；(h)當還有空間三角形未讀取時，返回步驟c；當所有空間三角形讀取完畢時，將顏色緩存中的數據信息顯示于屏幕上。

通過本發明提供的三維實心圖形顯示系統及方法，統一了轉換三維實心圖形至屏幕顯示的標準，使得顯示出的圖像品質高且穩定性好。

附圖說明

圖1是本發明三維實心圖形顯示系統的運行環境的示意圖。

圖2是將三維實心圖形三角網格化為空間三角形集合的示意圖。

圖3是空間三角形的投影深度的示意圖。

圖4是本發明三維實心圖形顯示方法的流程圖。

主要元件符號說明

具體實施方式

如圖1所示，是本發明三維實心圖形顯示系統的運行環境的示意圖。該三維實心圖形顯示系統1(以下簡稱該系統1)運行于計算機100中。該系統1包括初始化模塊10、三角形化模塊20、循環讀取模塊30、坐標轉換模塊40、投影深度計算模塊50、投影深度比較模塊60、圖形填充模塊70、緩存更新模塊80及顯示模塊90。