[發(fā)明專利]一種三維模型的快速繪制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611163601.X
• 申請日: 2016-12-15
• 公開（公告）號: CN106600698B
• 公開（公告）日: 2019-09-24
• 發(fā)明（設計）人: 趙挺竹
• 申請（專利權(quán)）人: 西安匯明光電技術(shù)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(chǎn)權(quán)代理事務所(特殊普通合伙) 61218
• 代理人: 惠文軒

本發(fā)明屬于計算機圖形學領域，公開了一種三維模型的快速繪制方法。該方法包括如下步驟：在繪制三維模型時，將三維模型繪制過程中的畫線和三角形填充統(tǒng)籌考慮，根據(jù)三角形三個頂點在二維平面上的相對位置將畫線細分為三種模式，在完成三角形三條邊繪制的同時獲得了該三角形從上到下左邊界和右邊界的所有點的坐標，使后續(xù)的三角形的填充變?yōu)楦鶕?jù)左右邊界的坐標而完成的直線連接，從而大大減少了在三角形填充所需的計算量，由于三維模型的繪制大部分的計算量都在三角形的填充上，本發(fā)明極大地減少了該部分的計算量，從而實現(xiàn)了三維模型的實時繪制。

技術(shù)領域

本發(fā)明屬于計算機圖形學技術(shù)領域，尤其涉及一種三維模型的快速繪制方法，可用于低功耗環(huán)境下的場景仿真、目標模擬等。

背景技術(shù)

三維模型是物體的多邊形表示，通常用計算機或者其他視頻設備進行顯示。顯示的物體可以是現(xiàn)實世界的實體，也可以是虛構(gòu)的物體。任何物理自然界存在的東西都可以用三維模型表示。三維模型已經(jīng)應用于各種不同的領域。在醫(yī)療行業(yè)使用它們制作器官的精確模型；電影行業(yè)將它們用于活動的人物、物體以及現(xiàn)實電影；視頻游戲產(chǎn)業(yè)將它們作為計算機與視頻游戲中的資源；在科學領域?qū)⑺鼈冏鳛榛衔锏木_模型；工程界將它們用于設計新設備、交通工具、結(jié)構(gòu)以及其他應用領域。

目前，三維模型的繪制一般由圖形顯示芯片和專用的圖形庫來完成，但這意味著功耗、代碼量以及成本的提升，這不適用于對體積、功耗要求嚴格的嵌入式應用領域。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述缺點，本發(fā)明提供一種三維模型的快速繪制方法，能夠極大的降低三維模型繪制時的計算量，為在嵌入式應用領域中實時繪制三維模型奠定了基礎。

為達到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案予以實現(xiàn)。

一種三維模型的快速繪制方法，所述方法包括：

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

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(shù)據(jù)，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4，確定畫線函數(shù)，所述畫線函數(shù)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(jù)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(jù)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(shù)；

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(zhí)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。

本發(fā)明技術(shù)方案的特點和進一步的改進為：

(1)所述每個三角形面數(shù)據(jù)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(jù)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)步驟1中，所述三維模型的數(shù)據(jù)信息的組織形式為：