[發明專利]一種加快三維圖形顯示的方法

有效

• 申請號: 201210161072.5
• 申請日: 2012-05-23
• 公開（公告）號: CN102722885A
• 公開（公告）日: 2012-10-10
• 發明（設計）人: 危雙豐;王晏民
• 申請（專利權）人: 北京建筑工程學院
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00
• 代理公司: 北京馳納智財知識產權代理事務所(普通合伙) 11367
• 代理人: 謝亮;王志剛

1.一種加快三維圖形顯示的方法，包括將用戶當前觀看的角度所能夠看到的三維對象在屏幕上繪制，其特征在于，包含如下步驟：

第一步驟，對場景進行空間劃分，得到包含不同對象子空間；

第二步驟，根據對以步驟對場景空間進行劃分的結果，生成一個深度圖像樹；

第三步驟，從第二步驟中生成的深度圖像樹中查找相應的節點所對應的深度圖像，在三維場景中顯示。

2.如權利要求1所述的加快三維圖形顯示的方法，其特征在于：

對場景進行劃分是按照各深度圖像所表示出的對象的空間位置的關系來進行，并且各子空間不相交，最終劃分的結果是同一個對象只處于一個子空間中。

3.如權利要求1所述的加快三維圖形顯示的方法，其特征在于：

對場景空間進行劃分的步驟包括：

（1）與場景中某一對象對應的最小外包盒的距離小于閾值TH1的對象被劃分為一個子空間，

（2）對步驟（1）劃分得到的子空間再進行劃分，與場景中某一對象對應的最小外包盒的距離大于閾值TH2，小于閾值TH1對象被劃分為另一個子空間；

（3）對步驟（2）劃分得到的空間再采用閾值進行劃分，一直到各個子空間中只包含唯一的對象。

4.如權利要求1所述的加快三維圖形顯示的方法，其特征在于：

生成深度圖像樹的步驟包括：

A.建立一個根節點root，表示整個三維場景；

B.逐個判斷每個子空間是否包含多于一個對象，如果包含多個對象，則在深度圖像樹的根節點root下建立一個與該子空間對應的一個中間節點，如果只包含一個對象，則在在深度圖像樹的根節點root下建立一個與該子空間對應一個葉節點leaf；

C.對步驟B中所建立的節點node進行判斷，如果該中間節點node所對應的空間中的某個子空間仍然包含多個對象，則在該中間節點node下建立一個兒子中間節點，如果該中間節點node所對應的空間中的某個子空間只包含一個對象，則在該中間節點node下建立一個葉子節點；一直到每個子空間都只包含一個對象，即每個對象對應于樹中的一個葉子節點。

5.如權利要求1所述的加快三維圖形顯示的方法，其特征在于：

深度圖像樹中的每一個節點都是包含索引信息，用于索引其兒子節點所包含的信息;

從第二步驟中生成的深度圖像樹中查找相應的節點所對應的深度圖像樹的步驟包括：

從根結點開始，遞歸地遍歷所有索引空間與查找區域相交的子樹，通過根節點的索引信息確定的兒子節點中是否包含索引了所需要查找的對象所對應的深度圖像的兒子節點，如果包含，則根據該兒子節點的索引信息繼續從該兒子節點的下層節點，直到查找到包含索引了所需要查找的對象所對應的深度圖像的葉節點。

6.如權利要求1所述的加快三維圖形顯示的方法，其特征在于：

上述第三步驟中包括裁剪處理，所述處理為采用空間對象的最小包圍盒(MBB)信息進行視錐裁剪的計算判斷，判斷包含許多頂點數據的對象的最小包圍盒與金字塔形狀的視景體（view?frustum）是否相交，如果相交則從外存中調度對象模型數據，并送進繪制通道；所述裁剪處理包括視錐裁剪、背面裁剪和遮擋裁剪。

7.如權利要求6所述的加快三維圖形顯示的方法，其特征在于：

視錐裁剪的過程為：將數據域與金字塔形狀的視景體相交，頂點數據送入繪制通道中，經過模型、視圖和投影變換后，裁剪掉位于繪制窗口以外的部分頂點。

8.如權利要求6所述的加快三維圖形顯示的方法，其特征在于：

背面裁剪過程為：根據表面法線和視線的夾角關系來判斷對象是否被背面裁剪，當視線方向和法線方向的夾角a小于90度時，該對象被裁減掉。

9.如權利要求6所述的加快三維圖形顯示的方法，其特征在于：

遮擋裁剪的過程為：判斷MBB之間遮擋關系，根據可見的MBB調出與之對應的深度圖像，而對于被完全遮擋了的MBB，則不調取與之相應的深度圖像進行繪制，所述遮擋裁剪包括視錐裁剪、背面裁剪和遮擋裁剪。