[發(fā)明專利]基于場(chǎng)景裝飾的實(shí)時(shí)交互渲染方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610856078.2
• 申請(qǐng)日: 2016-09-27
• 公開（公告）號(hào): CN107871338B
• 公開（公告）日: 2019-12-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 向海明;張程
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 重慶完美空間科技有限公司
• 主分類號(hào): G06T15/00
• 分類號(hào): G06T15/00;G06T15/04;G06T15/50
• 代理公司: 50213 重慶中之信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)
• 代理人: 張景根<國際申請(qǐng)>=<國際公布>=<進(jìn)入

本發(fā)明提供了一種基于場(chǎng)景裝飾的實(shí)時(shí)交互渲染方法，包括以下步驟：構(gòu)建后模型導(dǎo)出、模型預(yù)處理、模型場(chǎng)景化、關(guān)鍵模型標(biāo)注、模型數(shù)據(jù)流傳輸、WebGL流式渲染與本地緩存；在空間環(huán)境中心放置一拍攝鏡頭，拍攝鏡頭依次以30度步進(jìn)作為拍攝點(diǎn)在空間環(huán)境內(nèi)360度旋轉(zhuǎn)連續(xù)拍攝出多個(gè)場(chǎng)景圖片，將拍攝出每個(gè)場(chǎng)景圖片進(jìn)行保存；對(duì)于多個(gè)場(chǎng)景圖片采用上下文的多核SVM場(chǎng)景識(shí)別算法；采用標(biāo)準(zhǔn)的Web流傳輸方式；先傳輸送配置文件，然后整個(gè)空間環(huán)境材質(zhì)信息和光源數(shù)據(jù)信息，再次依據(jù)部件關(guān)鍵性從大到小傳輸空間環(huán)境中各部件模型及次要模型；接下來傳送該初始場(chǎng)景相鄰場(chǎng)景數(shù)據(jù)，最后傳送剩余數(shù)據(jù)。以上方法顯著減少實(shí)時(shí)渲染的等待時(shí)間；提高實(shí)時(shí)渲染的效率和效果。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及3D場(chǎng)景渲染技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種基于場(chǎng)景裝飾的實(shí)時(shí)交互渲染方法。

背景技術(shù)

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和多媒體技術(shù)的迅猛發(fā)展，圖像處理與展示已經(jīng)從2D時(shí)代跨越到了3D時(shí)代。3D電影、虛擬現(xiàn)實(shí)、3D游戲等，都是3D技術(shù)在人們?nèi)粘Ｉ瞽h(huán)境中的廣泛應(yīng)用。而在家裝領(lǐng)域，人們也從傳統(tǒng)的2D效果圖邁向了3D效果圖，越來越多的裝修軟件和裝修企業(yè)，都開始應(yīng)用3D渲染技術(shù)，來給用戶展現(xiàn)一個(gè)更為真實(shí)的裝修后體驗(yàn)。

在這些3D應(yīng)用中，技術(shù)實(shí)現(xiàn)方式主要還是通過渲染服務(wù)器，依托主流的渲染軟件，實(shí)現(xiàn)對(duì)3D模型的渲染，然后再將渲染效果以視頻、圖片或者多張圖片組合后通過類似three.js技術(shù)的方式予以Web展現(xiàn)。即使在這樣的Web展現(xiàn)過程中，雖然實(shí)現(xiàn)了3D交互效果，但其交互主要是對(duì)于360度角度上的交互，而無法實(shí)現(xiàn)徑深路徑上的交互，也不能解決實(shí)時(shí)局部放大、縮小等高級(jí)功能。因此，這樣的3D實(shí)時(shí)交互，并不是真正意義的3D實(shí)時(shí)渲染。隨著HTML5技術(shù)的進(jìn)一步推廣，WebGL技術(shù)的提出，解決了3D實(shí)時(shí)渲染的Web實(shí)現(xiàn)技術(shù)展現(xiàn)問題。但是，按照WebGL技術(shù)的實(shí)現(xiàn)方案，3D交互依賴obj文件和材質(zhì)渲染，如果0bj文件過大，則在網(wǎng)絡(luò)傳輸上要花費(fèi)較多的預(yù)下載時(shí)間，基于Web的3D實(shí)時(shí)渲染等待時(shí)間過長。

3D渲染大體上分為兩個(gè)關(guān)鍵過程，即建模過程和渲染過程。建模負(fù)責(zé)創(chuàng)建描述渲染場(chǎng)景中特定對(duì)象，并且盡可能的符合部件對(duì)象的幾何形狀和外觀。渲染過程負(fù)責(zé)通過輸入的模型數(shù)據(jù)確定最終圖像的像素顏色信息。最終形成外部可見可操作的3D場(chǎng)景以及場(chǎng)景中的部件。在建模方法中，比較常見的建模方式是通過Sketchup軟件或3DMax軟件完成3D模型的Obj文件制作，而這樣的Obj文件往往很大(包括其配套的mtl文件)，雖然當(dāng)前國內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)帶寬已經(jīng)很快(在10M以上)，但對(duì)于一個(gè)部件模型就超過80M，整個(gè)場(chǎng)景模型量超過20個(gè)3D環(huán)境，10M+的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境仍然無法滿足實(shí)時(shí)交互渲染的需要，如何減小模型數(shù)據(jù)量，滿足模型渲染數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳輸，降低渲染等待時(shí)間，是當(dāng)前3D實(shí)時(shí)渲染技術(shù)及應(yīng)用中都面臨的問題和研發(fā)的重點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中所存在的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種基于場(chǎng)景裝飾實(shí)時(shí)交互渲染技術(shù)，通過步驟模型預(yù)處理、模型場(chǎng)景化、重復(fù)部件標(biāo)記、模型數(shù)據(jù)流傳輸，解決了在家居場(chǎng)景中3D實(shí)時(shí)交互渲染時(shí)間長的技術(shù)問題，大大降低了渲染時(shí)延，提高了3D交互體驗(yàn)感，取得了較好的效果。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下的技術(shù)方案：

一種基于場(chǎng)景裝飾的實(shí)時(shí)交互渲染方法，包括以下步驟：

S1、模型導(dǎo)出，將空間環(huán)境及其內(nèi)部各個(gè)部件建模、貼材質(zhì)和渲染效果預(yù)覽后的3D模型導(dǎo)出；首先導(dǎo)出整個(gè)3D模型所在的整個(gè)文件，然后分別導(dǎo)出空間環(huán)境中的各個(gè)部件模型和材質(zhì)圖片，同時(shí)每個(gè)部件模型的坐標(biāo)原點(diǎn)定位于其自身；

S2、模型預(yù)處理，將步驟S1導(dǎo)出的各個(gè)部件模型中的各類信息分別單獨(dú)存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫及配置文件中；

S3、模型場(chǎng)景化，在空間環(huán)境中心放置一個(gè)拍攝鏡頭，拍攝鏡頭位置固定，依次以30度旋轉(zhuǎn)步進(jìn)在空間環(huán)境內(nèi)360度旋轉(zhuǎn)連續(xù)拍攝出多個(gè)場(chǎng)景圖片，拍攝出每個(gè)場(chǎng)景圖片進(jìn)行保存；