[發明專利]三維虛擬環境的區域中的程序生成對象分布的系統和方法

有效

• 申請號: 201780064076.2
• 申請日: 2017-08-07
• 公開（公告）號: CN110088808B
• 公開（公告）日: 2023-09-05
• 發明（設計）人: 任騮;L.鄒
• 申請（專利權）人: 羅伯特·博世有限公司
• 主分類號: G06T17/00
• 分類號: G06T17/00;G06T11/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 劉茜璐;申屠偉進

圖形的程序生成的系統和方法包括：生成與包括多個對象的三維虛擬環境內的區域的尺寸和形狀對應的邊界多邊形；利用處理器對齊邊界多邊形與包括與對象對應的預定位置的拼塊的二維布置；基于與拼塊內的預定多個位置對應的數據來標識邊界多邊形內的對象位置，每個對象位置對應于位于邊界多邊形內的多個拼塊中的一個拼塊中的一個預定位置；和利用處理器和顯示設備生成包括位于區域中的邊界多邊形內的多個對象位置中的多個對象的圖形描繪的三維虛擬環境的圖形描繪。

技術領域

本公開一般涉及計算機圖形領域，并且更具體地，涉及用于三維計算機圖形中的對象的程序（procedural）生成的系統和方法。

背景技術

許多現代軟件應用將對象和場景的三維表示顯示為用戶界面的一部分。三維（3D）圖形用于廣泛范圍的應用，包括視頻游戲、模擬、虛擬和增強現實應用、地理空間信息應用、以及用于地圖和導航的應用。在許多應用中，3D圖形在描繪現實世界環境和位置時比二維（2D）圖形更有用，因為人與現實世界之間的正常交互發生在三維中。

為了顯示三維圖形，計算系統需要用于三維虛擬環境中的結構和其他項目的幾何信息、以及包括紋理和照明信息的各種其他數據片，以執行產生虛擬環境的圖形描繪的處理。在一些情況下，在虛擬環境內顯示大量相對較小的圖形模型，諸如樹。存儲用于大量樹或其他小對象的單獨圖形模型通常是不切實際的，因此一些現有技術系統將各種技術用于程序生成以使用可以以實際方式存儲在存儲器中的相對較小的一組幾何數據來顯示多個樹的組。程序生成圖形是指計算設備使用包括模型和紋理的相對較小的一組存儲圖形數據和一個或多個計算算法來生成以從存儲的圖形數據構建復雜的圖形場景的圖形，包括3D圖形。例如，使用表示幾個單獨樹的一小組圖形模型來生成大型森林是程序生成圖形的常見應用。

雖然程序生成的圖形減少了對虛擬環境的復雜的預生成圖形模型的要求，但是現有技術程序生成技術還需要更多的計算能力來執行生成虛擬環境并生成場景中的大量對象（通常以數千個或更多對象編號）的圖形所需的算法。雖然市場上可買到的強大圖形硬件可以執行這些算法，但是許多嵌入式和低功率計算設備不能以可接受的性能水平執行現有技術程序生成技術。因此，以計算高效的方式程序生成用于大量對象的圖形的改進技術將是有益的。

發明內容

在一個實施例中，已經開發了一種用于生成三維虛擬環境中的與多個對象對應的圖形的方法。該方法包括：利用處理器生成與包括多個對象的三維虛擬環境內的區域的尺寸和形狀對應的邊界多邊形；利用處理器從存儲器中檢索多個拼塊，每個拼塊包括與分布在拼塊中的多個對象的預定多個位置對應的數據；利用處理器對齊邊界多邊形與多個拼塊的二維布置；利用處理器基于與拼塊內的預定多個位置對應的數據來標識邊界多邊形內的多個對象位置，每個對象位置對應于位于邊界多邊形內的多個拼塊中的一個拼塊中的一個預定位置；和利用處理器和顯示設備生成包括位于區域中的邊界多邊形內的多個對象位置中的多個對象的圖形描繪的三維虛擬環境的圖形描繪。

在另一實施例中，一種生成三維虛擬環境的圖形表示的圖形顯示系統。該系統包括：顯示設備，其被配置成生成三維虛擬環境的圖形顯示；存儲器，其被配置成存儲與三維虛擬環境和多個對象對應的圖形數據、以及多個拼塊，每個拼塊包括與分布在每個拼塊中的多個對象的預定多個位置對應的數據；和處理器，其可操作地連接到顯示設備和存儲器。處理器被配置成：生成與包括多個對象的三維虛擬環境內的區域的尺寸和形狀對應的邊界多邊形；從存儲器中檢索多個拼塊，每個拼塊包括與分布在拼塊中的多個對象的預定多個位置對應的數據；對齊邊界多邊形與多個拼塊的二維布置；基于與拼塊內的預定多個位置對應的數據來標識邊界多邊形內的多個對象位置，每個對象位置對應于位于邊界多邊形內的多個拼塊中的一個拼塊中的一個預定位置；和利用顯示設備生成包括位于區域中的邊界多邊形內的多個對象位置中的多個對象的圖形描繪的三維虛擬環境的圖形描繪。

附圖說明

圖1是被配置成生成3D虛擬環境的所選區域之上的包括程序生成對象（諸如樹）的三維（3D）圖形的計算設備的示意圖。