[發明專利]一種三維模型的快速繪制方法

有效

• 申請號: 201611163601.X
• 申請日: 2016-12-15
• 公開（公告）號: CN106600698B
• 公開（公告）日: 2019-09-24
• 發明（設計）人: 趙挺竹
• 申請（專利權）人: 西安匯明光電技術有限公司
• 主分類號: G06T17/30
• 分類號: G06T17/30
• 代理公司: 西安睿通知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 61218
• 代理人: 惠文軒

1.一種三維模型的快速繪制方法，其特征在于，所述方法包括：

步驟1，獲取所要繪制的三維模型的數據信息，所述三維模型的數據信息以N個三角形面數據來描述；每個三角形面數據至少包含組成該三角形面的三個頂點坐標；N為正整數；

其中，所述三維模型的數據信息的組織形式為：

最開始的十二個字節為描述字，且所述十二個字節中的前四個字節表示所述三維模型的數據信息包含的三角形面數據的個數，所述十二個字節中的后八個字節為預留字節；

接下來每七十二個字節為一個單位，用來存儲一個三角形面數據，且所述N個三角形面數據依次存儲；

步驟2，設變量n的初值為1，且n＝1，…，N；

步驟3，獲取第n個三角形面數據，得到組成第n個三角形面的三個頂點坐標，并將所述三個頂點坐標分為上頂點、左頂點和右頂點；

步驟3具體包括：

將所述三個頂點坐標投影到二維坐標系中，得到三個頂點在所述二維坐標系中的二維坐標；

根據所述三個頂點在所述二維坐標系中的二維坐標，計算任意兩個頂點之間連線的斜率，根據任意兩個頂點之間連線的斜率將所述三個頂點坐標分為上頂點、左頂點和右頂點；

步驟4，確定畫線函數，所述畫線函數為：從所述上頂點到所述左頂點的直線，從所述上頂點到所述右頂點的直線，以及從所述左頂點到 所述右頂點的直線；

步驟5，根據所述上頂點到所述左頂點的直線，確定所述第n個三角形面左邊界的m個端點坐標，根據所述上頂點到所述右頂點的直線和所述左頂點到所述右頂點的直線，確定所述第n個三角形面右邊界的m個端點坐標，其中，m為正整數；

步驟6，將所述第n個三角形面左邊界的m個端點坐標和所述第n個三角形面右邊界的m個端點坐標依次對應連接，從而完成對所述第n個三角形面的填充；

步驟7，令n的值加1，并依次重復執行步驟3至步驟6，從而得到N個三角形面的填充，得到所要繪制的三維模型；

其中，所述每個三角形面數據還包含該三角形面的每個頂點法線坐標；在所述步驟5之后，且在所述步驟6之前，所述方法還包括：

根據第n個三角形面的每個頂點法線坐標，計算該第n個三角形面的灰度值；

所述步驟6具體為：

將所述第n個三角形面左邊界的m個端點坐標和所述第n個三角形面右邊界的m個端點坐標采用具有所述灰度值的直線依次對應連接，從而完成對所述第n個三角形面的填充。

2.根據權利要求1所述的一種三維模型的快速繪制方法，其特征在于，每個三角形面數據包含組成該三角形面的三個頂點坐標以及每個頂點法線的坐標，且每個頂點坐標和每個頂點法線的坐標分別由4個字節的X坐標，4個字節的Y坐標，4個字節的Z坐標組成。

3.根據權利要求1或2所述的一種三維模型的快速繪制方法，其特征在于，所述組成任意一個三角形面的三個頂點坐標以及每個頂點法線的坐標都表示為定點坐標。

4.根據權利要求1所述的一種三維模型的快速繪制方法，其特征在于，在步驟1之后，且在步驟2之前，所述方法還包括：

對組成每個三角形面數據的三個頂點坐標以及每個頂點法線的坐標做相同尺度的透視及旋轉變換，并將透視及旋轉后的頂點坐標替換對應三角形面數據的頂點坐標。

5.根據權利要求1所述的一種三維模型的快速繪制方法，其特征在于，根據第n個三角形面的每個頂點法線坐標，計算該第n個三角形面的灰度值，具體為：

獲取所述三維模型的光線照射角度的三維向量(x，y，z)；

根據所述三維模型的光線照射角度的三維向量(x，y，z)，以及所述第n個三角形面的每個頂點法線坐標(x1，y1，z1)、(x2，y2，z2)、(x3，y3，z3)，計算該第n個三角形面的灰度值G＝[(x*x1+y*y1+z*z1)+(x*x2+y*y2+z*z2)+(x*x3+y*y3+z*z3)]/3，其中，*表示乘號。