[發(fā)明專利]一種基于Web3D的超大場景實時渲染裝置和方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110256005.7
• 申請日: 2011-08-31
• 公開（公告）號: CN102279752A
• 公開（公告）日: 2011-12-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 方寶友;饒英俊;李建中;解軍;馬春宇
• 申請（專利權(quán)）人: 北京華電萬通科技有限公司
• 主分類號: G06F9/44
• 分類號: G06F9/44;H04L29/08;G06T15/00
• 代理公司: 北京雙收知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11241
• 代理人: 吳杰;左明坤

1.一種超大場景實時渲染裝置，包括數(shù)據(jù)傳輸部分和數(shù)據(jù)渲染部分，數(shù)據(jù)傳輸部分包括結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換裝置(01)，序列化裝置(02)，服務(wù)端線程管理裝置(03)，數(shù)據(jù)渲染部分包括客戶端數(shù)據(jù)加載裝置(04)，動態(tài)顯示管理裝置(05)；

結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換裝置(01)，根據(jù)客戶端對場景對象的請求，將場景模型響應(yīng)數(shù)據(jù)的封裝結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換為JSON結(jié)構(gòu)；

序列化裝置(02)，用于將響應(yīng)數(shù)據(jù)中場景的模型和元素對象實例化，將實例化的對象轉(zhuǎn)換為獨立的數(shù)據(jù)流；

服務(wù)端線程管理裝置(03)，用來將數(shù)據(jù)流分配給不同的線程，實現(xiàn)場景模型中各元素對象的并發(fā)傳輸；

客戶端數(shù)據(jù)加載裝置(04)，用于將場景模型中的元素對象在客戶端實時加載，實現(xiàn)數(shù)據(jù)并發(fā)傳輸與場景元素加載過程同步；

動態(tài)顯示管理裝置(05)，用于完成客戶端實時渲染，調(diào)節(jié)客戶端系統(tǒng)資源；

其特征在于：結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換裝置(01)包括內(nèi)容壓縮裝置(011)，用于排除JSON結(jié)構(gòu)封裝的數(shù)據(jù)中與場景數(shù)據(jù)無關(guān)的XML信息數(shù)據(jù)和冗余數(shù)據(jù)，包括換行符，空格符，制表符，用于平臺兼容性的頭文件結(jié)構(gòu)；

服務(wù)端線程管理裝置(03)包括優(yōu)先級管理裝置(031)，用于對響應(yīng)數(shù)據(jù)中的場景元素對象進行分類，根據(jù)恢復(fù)場景的需要設(shè)置優(yōu)先級；

動態(tài)顯示管理裝置(05)包括資源監(jiān)視裝置(051)，用于監(jiān)視系統(tǒng)內(nèi)存或顯存的利用率，為優(yōu)化系統(tǒng)資源提供觸發(fā)條件。

2.如權(quán)利要求1所述的超大場景實時渲染裝置，其特征在于：客戶端數(shù)據(jù)加載裝置(04)包括反序列化裝置(041)，數(shù)據(jù)提取裝置(042)，數(shù)據(jù)加載裝置(043)；

反序列化裝置(041)，用于將數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)換為JSON結(jié)構(gòu)封裝的數(shù)據(jù)，對于轉(zhuǎn)換失敗的數(shù)據(jù)流，向序列化裝置(02)發(fā)送重新序列化請求；

數(shù)據(jù)提取裝置(042)，用于根據(jù)客戶端請求從JSON封裝結(jié)構(gòu)的場景數(shù)據(jù)中提取場景元素和對象；

數(shù)據(jù)加載裝置(043)，用于實時加載場景元素和對象至OpenGL或Direct3D，完成各個對象的渲染。

3.如權(quán)利要求2所述的超大場景實時渲染裝置，其特征在于：服務(wù)端線程管理裝置(03)包括線程分配裝置(032)，用于依據(jù)客戶端請求優(yōu)先級將序列化的數(shù)據(jù)流傳遞給不同線程處理，實現(xiàn)數(shù)據(jù)并行傳送。

4.如權(quán)利要求3所述的超大場景實時渲染裝置，其特征在于：動態(tài)顯示管理裝置(05)包括場景層次細節(jié)管理裝置(052)，根據(jù)資源監(jiān)視裝置(051)的控制信號，控制相機元素的視野或視距調(diào)整場景中組成對象的三角形的渲染效果和貼圖分辨率。

5.如權(quán)利要求4所述的超大場景實時渲染裝置，其特征在于：動態(tài)顯示管理裝置(05)包括場景元素加載/卸載裝置(053)，根據(jù)資源監(jiān)視裝置(051)的控制信號，實時從內(nèi)存和顯存中加載或卸載相機元素的視野或視距中的場景元素和對象。

6.利用權(quán)利要求1至5所述任一基于Web3D的超大場景實時渲染裝置的方法，其步驟包括：

用戶提出Web3D應(yīng)用請求；

結(jié)構(gòu)裝換裝置(01)將服務(wù)端場景模型數(shù)據(jù)的封裝結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換為JSON結(jié)構(gòu)；

利用內(nèi)容壓縮裝置(011)排除與場景數(shù)據(jù)無關(guān)的冗余數(shù)據(jù)；

通過序列化裝置(02)將場景模型中的元素對象實例化，將實例化的對象轉(zhuǎn)換為獨立的數(shù)據(jù)流；

通過優(yōu)先級管理裝置(031)，對場景元素對象進行分類，根據(jù)恢復(fù)場景的需要設(shè)置優(yōu)先級；

將序列化的數(shù)據(jù)流通過線程分配裝置(032)傳遞給不同線程處理，實現(xiàn)數(shù)據(jù)并行傳送；

a、客戶端將不同線程傳送的序列化數(shù)據(jù)流，通過反序列化裝置(041)轉(zhuǎn)換為JSON結(jié)構(gòu)封裝的數(shù)據(jù)；

b、通過數(shù)據(jù)提取裝置(042)從JSON結(jié)構(gòu)中提取場景元素；

c、數(shù)據(jù)加載裝置(043)實時加載場景元素；

重復(fù)a至c步驟，動態(tài)完善場景內(nèi)容。

7.如權(quán)利要求1至5所述任一基于Web3D的超大場景實時渲染裝置的方法，其步驟包括：

通過資源監(jiān)視裝置(051)監(jiān)視客戶端系統(tǒng)內(nèi)存，顯存的動態(tài)利用率；

當(dāng)系統(tǒng)利用率達到觸發(fā)條件時，通過場景層次細節(jié)管理裝置(052)降低三角形元素的渲染效果或通過場景元素加載/卸載裝置(053)卸載相機元素的視野或視距中的次要場景元素；

當(dāng)系統(tǒng)負荷較輕時，通過場景層次細節(jié)管理裝置(052)提高三角形元素的渲染效果或通過場景元素加載/卸載裝置(053)加載相機元素的視野或視距中的次要場景元素。