[發明專利]一種3D模型的剖面實時生成方法

在審

• 申請號: 201810413798.0
• 申請日: 2018-05-03
• 公開（公告）號: CN110458935A
• 公開（公告）日: 2019-11-15
• 發明（設計）人: 沈育龍
• 申請（專利權）人: 成都光魔科技有限公司
• 主分類號: G06T17/00
• 分類號: G06T17/00;G06T15/20
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及3D圖像顯示應用領域，特別是一種3d模型的剖面實時生成方法，本發明提供的3D模型的剖面實時生成方法，根據GPU工作特性設置特殊的剖面渲染步驟，從而實現在不預設剖面模型的前提下，讓用戶對3D模型任意實時的切割，且新生成剖面速度在毫秒級。

技術領域

本發明涉及3D圖像顯示應用領域，特別是一種3D模型的剖面實時生成方法。

背景技術

在目前3D圖像顯示應用中，很多情況下需要對物體的3D模型(圖像)進行剖面顯示，從而方便用戶能夠更加清楚直觀的觀察該物體的3D模型(圖像)，而目前現有技術中，要想實現對物體3D模型(圖像)的剖面顯示，一種方式是需要美術人員事先做好能夠顯示的剖面的模型和美術資源并存入資源庫，這種情況下，使用者只能選擇資源庫中已經存在的剖面進行顯示，而無法任意的對3D模型(圖像)進行剖面切割和顯示；除此之外，如果沒有事先做好剖面模型又想要實現對3D模型的實時隨意切割，則需要CPU對3D面片與剖面進行精確的相交計算，該計算運算量巨大，通常需要數秒才能完成，生成速度對于現代追求時間就是生命的時代完全不可接受；因此對3D模型(圖像)的任意切割顯示一直是行業發展的弱點。

發明內容

本發明的發明目的在于針對現有3D模型的剖面切割生成剖面時，要么需要提前在資源庫內存儲預先設置好的剖面模型，要么需要CPU進行海量的計算，且生成速度過慢的問題，提供一種既不需要提前制作剖面模型，又計算速度極快的3D模型的剖面實時生成方法

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案為：

一種3D模型的剖面實時生成方法，包括如下步驟：

包括加載3D模型并確定視角的步驟；

包括以視角方向為剖切面平面法線，確定剖切面的步驟；

包括通過輸入設備在剖切面上設置剖切線的步驟；

包括根據剖切線，為剖切面生成剖切檢測著色圖的步驟，在剖切檢測著色圖中，將剖切線設置為檢測色，將剖切線兩側的剖切面分別設置為不同顏色；

包括遍歷3D模型所有的三角面片，計算三角面片中的每一個柵格點在剖切面上投影位置，進而根據柵格點位置以及該柵格點的投影位置確定剖面線的步驟；

包括對已經渲染好剖面線的剖平面進行填充的步驟。上述步驟完全應對GPU渲染，通過GPU的進發運算，可以在毫秒級別完成渲染。

進一步的，確定剖面線的步驟中，包括如下步驟：

遍歷3D模型所有的三角面片，計算三角面片中的每一個柵格點在剖切面上投影u，v位置的步驟；

根據該投影u，v位置為各個柵格點標記顏色的步驟；

選取顏色為檢測色的柵格點，計算各柵格點在剖平面上位置的步驟；所述剖平面指同時經過所述剖切線和剖切面法線的平面。

進一步的，計算各柵格點在剖平面上位置的步驟具體為：

計算選取的各柵格點到剖切面的距離并記為u′值；

計算各柵格點在剖切面投影u，v位置對應的剖切線長度浮點值圖中的L值，并記為v′；

所述剖切線長度浮點值圖，由，剖切線上各點距離剖切線起點的長度L組成。

進一步的，所述對已經渲染好剖面線的剖平面進行填充的步驟中，

對已經渲染好剖面線的剖平面渲染圖進行全圖掃描，利用填充算法對剖面線形成的3D模型剖面區域進行指定填充。

進一步的，所述填充算法為種子填充算法、掃描線填充算法中的一種或多種。

進一步的，包括用戶選擇剖面隱藏側的步驟；顯示時不顯示所述3D模型的隱藏側。