[發明專利]一種體繪制方法、裝置及智能設備

有效

• 申請號: 201811348909.0
• 申請日: 2018-11-13
• 公開（公告）號: CN109685881B
• 公開（公告）日: 2023-10-20
• 發明（設計）人: 劉帥;楊宇
• 申請（專利權）人: 海信視像科技股份有限公司;北京航空航天大學
• 主分類號: G06T15/08
• 分類號: G06T15/08
• 代理公司: 北京三高永信知識產權代理有限責任公司 11138
• 代理人: 江崇玉

本申請公開了一種體繪制方法、裝置及智能設備，屬于計算機圖形學領域。本申請可以獲取當前時刻采集到的運動數據，當基于該運動數據確定發生頭部運動和/或眼球掃視運動時，則可以以大于第一采樣步長的采樣步長沿每條光線的光線方向確定多個采樣點，進而根據確定的多個采樣點的紋理坐標，生成三維體數據場對應的二維圖像。也即，在本申請實施例中，當檢測到頭部運動或眼球掃視運動時，在沿光線方向進行采樣時可以采用較大的采樣步長，而由于頭部運動或眼球在進行掃視運動時，人眼并不需要高分辨率圖像，因此，以大于第一采樣步長采樣得到的體素值來繪制二維圖像，可以有效的減小計算量，提高繪制效率。

技術領域

本申請涉及計算機圖形學技術領域，特別涉及一種體繪制方法、裝置及智能設備。

背景技術

計算機圖形學的發展極大的促進了游戲、電影、動畫、計算機輔助設計與制造、虛擬現實等產業的更新迭代。在計算機圖形學技術領域中，對真實世界的仿真模擬以及抽象數據的可視化一直是研究熱點。其中，抽象數據的可視化即需要通過體繪制來完成。具體的，體繪制是指根據三維體數據場中的體素，生成對應的二維圖像的一種技術，其中，該二維圖像中包含有三維體數據場中的所有體細節。

目前，應用最為廣泛的體繪制方法是光線投射方法。在該種方法中，智能設備可以建立立方體模型，并將該立方體模型內的每個點的坐標與三維體數據場中每個體素的空間坐標進行映射。其中，該立方體模型內的每個點的坐標可以稱為紋理坐標。之后，智能設備可以將多條光線中每條光線在成像平面上的入射點作為相應光線的起始點，并從多條光線中每條光線的起始點起延相應光線的光線方向按照第一采樣步長依次確定多個采樣點。其中，該多條光線是將人眼所在的位置點與該立方體模型上朝向人眼的表面上的每個點連接后，依次穿越成像平面和該立方體模型的光線。由于該立方體模型內每個點的紋理坐標與三維體數據場中的每個體素的空間坐標相對應，因此，該多條光線穿越該立方體模型實際上就相當于穿越三維體數據場。之后，智能設備可以基于在每條光線的光線方向上確定的多個采樣點的紋理坐標，生成三維體數據場對應的二維圖像。

在采用上述方法進行體繪制時，在多條光線中的每條光線的光線方向上，智能設備均是根據第一采樣步長來確定得到多個采樣點，在這種情況下，當該第一采樣步長較小時，計算量將極其龐大，這樣，不僅會導致智能設備的GPU(Graphics Processing Unit，圖形處理器)的計算功耗過大，而且會導致繪制效率較低。

發明內容

本申請實施例提供了一種體繪制方法、裝置及智能設備，可以用于解決體繪制時GPU計算功耗較大，繪制效率低下的問題。所述技術方案如下：

第一方面，提供了一種體繪制方法，所述方法包括：

獲取當前時刻采集到的運動數據；

當基于所述運動數據確定發生頭部運動和/或眼球掃視運動時，沿多條光線中每條光線的光線方向確定多個采樣點；

其中，所述多條光線是將人眼所在的位置點與立方體模型中朝向所述人眼的表面上的每個點連接后，依次穿越成像平面和所述立方體模型的光線，且所述多條光線中每條光線的光線方向上相鄰兩個采樣點之間的采樣步長大于第一采樣步長；

基于所述多條光線中每條光線的光線方向上的多個采樣點的紋理坐標，生成三維體數據場對應的二維圖像。

可選地，所述運動數據包括通過位于頭部的慣性測量單元IMU采集的角速度以及通過眼球追蹤設備采集的眼球掃視速度；

所述沿多條光線中每條光線的光線方向確定多個采樣點之前，還包括：

判斷所述角速度是否大于角速度閾值，并判斷所述眼球掃視速度是否大于掃視速度閾值；

若所述角速度大于所述角速度閾值，則確定發生所述頭部運動，若所述眼球掃視速度大于所述掃視速度閾值，則確定發生所述眼球掃視運動。