[發(fā)明專利]面向復(fù)雜三維CAD模型的海量場景漸進式更新算法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210009810.4
• 申請日: 2012-01-05
• 公開（公告）號: CN102609990A
• 公開（公告）日: 2012-07-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 田豐林;陳戈;韓勇;馬純永;李勃;錢程程;劉壽鑫;呂憧憬;宋麗麗
• 申請（專利權(quán)）人: 中國海洋大學(xué)
• 主分類號: G06T19/00
• 分類號: G06T19/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.面向復(fù)雜三維CAD模型的海量場景漸進式更新算法，其特征在于，包括以下設(shè)計思路：

(1)構(gòu)建支持場景在線更新的系統(tǒng)架構(gòu)；

(2)用不同的文件分別保存場景樹數(shù)據(jù)，模型輸入幾何數(shù)據(jù)和簡化LOD模型數(shù)據(jù)；

(3)快速更新整個場景空間索引，使其在繪制加速算法中保持有效；

(4)基于PC多GPU硬件平臺的海量三維場景LOD模型并行在線構(gòu)造技術(shù)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的面向復(fù)雜三維CAD模型的海量場景漸進式更新算法，其特征在于，所述步驟(1)中，場景并行更新算法流程方面，在外存算法之后插入空間索引動態(tài)剖分算法，在可見性剔除算法之后插入并行簡化算法；硬件架構(gòu)方面，本發(fā)明采用的并行簡化部署方案為：基于一臺PC的多GPU并行簡化架構(gòu)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的面向復(fù)雜三維CAD模型的海量場景漸進式更新算法，其特征在于，所述步驟(2)中，包括一個支持海量三維模型更新的外存算法，步驟如下：

(a)將外存文件劃分為固定大小的塊，然后將物體剖分后包圍體中的幾何數(shù)據(jù)送入到這些文件塊中；

(b)開辟足夠大的文件，計算出一個與新加物體距離最近的已有物體集合；

(c)將該集合按照其幾何數(shù)據(jù)所在的文件塊分為若干個子集，按照距離建立新加物體與這些文件塊的關(guān)系，選取關(guān)系最為密切的一個文件塊來插入新加物體。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的面向復(fù)雜三維CAD模型的海量場景漸進式更新算法，其特征在于，所屬步驟(3)中，在海量三維場景進行更新時，使用結(jié)合粗粒度場景BSP與細(xì)粒物體BSP的雙層BSP場景樹結(jié)構(gòu)；進行物體編輯時，物體BSP結(jié)構(gòu)保持不變，僅更新粗粒度的場景BSP；在繪制時，細(xì)粒度的物體BSP保證可見性剔除算法的效率，采用lazy?update策略對場景BSP進行更新，重構(gòu)失效的BSP結(jié)點。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的面向復(fù)雜三維CAD模型的海量場景漸進式更新算法，其特征在于，所屬步驟(4)中，基于并行簡化的海量模型繪制系統(tǒng)是傳統(tǒng)的海量模型繪制系統(tǒng)與空間索引動態(tài)剖分以及并行簡化結(jié)合，根據(jù)多GPU并行簡化硬件平臺，在多個簡化端中最優(yōu)的分配簡化任務(wù)；在場景的空間剖分結(jié)構(gòu)更新完畢之后，在廣度上減少了更新結(jié)點的基礎(chǔ)上，根據(jù)當(dāng)前視點擴大的視域錐剔除、遮擋剔除等可見性判斷，從深度上減少當(dāng)前需要更新LOD模型結(jié)點的數(shù)量，得到潛在簡化集(PSS)，然后對PSS中的LOD模型結(jié)點進行簡化處理；在已有的基于可見性的繪制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，在系統(tǒng)的并行簡化任務(wù)調(diào)度引擎中建立一個簡化任務(wù)隊列，每個簡化任務(wù)包含有：待簡化的空間剖分子樹根節(jié)點，需要得到簡化模型的誤差，以及一個簡化任務(wù)優(yōu)先級標(biāo)識，簡化任務(wù)隊列按照簡化任務(wù)優(yōu)先級升序排列；在運行時優(yōu)先級由高到低為：可見物體隊列中的未完成LOD模型、PVS隊列中未完成的LOD模型、PSS隊列中的模型；同時，用LRU算法來判斷簡化任務(wù)結(jié)果的使用效率。