[發(fā)明專利]三維點采樣數據高性能渲染方法

無效

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• 申請日: 2011-07-20
• 公開（公告）號: CN102214366A
• 公開（公告）日: 2011-10-12
• 發(fā)明（設計）人: 王仁芳
• 申請（專利權）人: 浙江萬里學院
• 主分類號: G06T15/00
• 分類號: G06T15/00
• 代理公司: 杭州豐禾專利事務所有限公司 33214
• 代理人: 王曉峰

1.一種三維點采樣數據高性能渲染方法，其特征在于，所述渲染方法包括下述步驟：(1)構建采樣點最近鄰域集的局部隱式曲面，基于此估算法向；(2)協(xié)方差分析鄰域點集，確定采樣點在其切平面上的橢圓表示；(3)利用橢圓加權濾波，繪制3D采樣點；(4)按照采樣點在當前視角下深度值進行的動態(tài)排序，設計三維點采樣數據從遠到近的單遍繪制方法。

2.根據權利要求1所述的三維點采樣數據高性能渲染方法，其特征在于：在步驟(1)中，采樣點的法向是通過計算隱式曲面的梯度得到，具體是：(a)利用kD樹快速搜索采樣點的k最近鄰域N_k(p_i)，依據三維點采樣數據的規(guī)模n取k∈[9，30]；(b)基于徑向基函數RBF，并采用法矢約束的方式加入約束點，在采樣點集N_k(p_i)上重構采樣點p_i的局部隱式曲面；(c)計算采樣點p_i的隱式曲面在采樣點p_i處的梯度得其法向n_i，并采用最小生成樹傳播法對n_i進行全局一致化處理。

3.根據權利要求1所述的三維點采樣數據高性能渲染方法，其特征在于：在步驟(2)中，定義采樣點的k最近鄰域N_k(p_i)的協(xié)方差矩陣并進行分析，其3個特征值為非負值，由此確定采樣點的k最近鄰域N_k(p_i)的最佳包圍體橢圓球的3個軸長；其3個特征向量組成一正交基，由此確定采樣點p_i在其切平面上的橢圓表示。

4.根據權利要求1所述的三維點采樣數據高性能渲染方法，其特征在于：在步驟(3)中，具體是：在采樣點p_i切平面的局部標架中，定義p_i的重構核，以便連續(xù)地重構點采樣模型；二維屏幕空間的橢圓加權濾波重采樣函數便是景物空間點數據重構濾波與二維屏幕低通濾波的卷積。

5.根據權利要求1所述的三維點采樣數據高性能渲染方法，其特征在于：在步驟(4)中，具體是；首先，根據采樣點的x、y和z坐標由小到大排序得到3組順序表；然后，根據當前視點判定繪制時所用的順序表，以避免每次繪制的排序問題，加快了繪制速度；對于不可見采樣點的剔除，利用八叉樹來加速該過程：遍歷八叉樹，當結點的包圍球投影在屏幕之外或結點的法錐面完全背向于視點，則剔除該節(jié)點所包含的采樣點；同時，該方法遵循從后往前的繪制原則，故直接用開放性圖形庫OpenGL繪制可得到透明的數據繪制效果。