[發明專利]一種虛擬仿真渲染引擎

在審

• 申請號: 202010231830.0
• 申請日: 2020-03-27
• 公開（公告）號: CN111429561A
• 公開（公告）日: 2020-07-17
• 發明（設計）人: 張天龍;李宏偉;李艷飛;李廣勝;王虎;張豐;張磊
• 申請（專利權）人: 遼寧向日葵教育科技有限公司
• 主分類號: G06T15/20
• 分類號: G06T15/20;G06T17/00
• 代理公司: 北京卓唐知識產權代理有限公司 11541
• 代理人: 卜榮麗

本發明公開一種虛擬仿真渲染引擎，主要包括：系統模塊、底層渲染模塊、控制臺模塊、數據存儲模塊、虛擬仿真接口模塊和虛擬仿真插件模塊；系統模塊為引擎提供多種基礎功能的配置；底層渲染模塊根據不同編輯器提供的編輯數據進行渲染并輸出三維虛擬仿真場景；控制臺模塊對引擎和虛擬仿真場景的設置進行測試；數據存儲模塊對待編輯的原始數據、編輯器編輯后的數據以及各種中間數據和場景數據進行存儲管理；虛擬仿真接口模塊提供接口層，以分離引擎和虛擬仿真的制作過程；虛擬仿真插件模塊基于插件與第三方應用進行數據交互，擴展需要用到的編輯器。采用本發明，可以直觀有效地創建、管理和修改工程中的所有資產，實現一套完整的虛擬仿真開發工具。

技術領域

本發明涉及計算機技術領域，尤其涉及一種虛擬仿真渲染引擎。

背景技術

隨著圖形學的發展，計算機已進入三維時代，三維圖形在人們周圍無所不在。科學計算可視化、計算機動畫和虛擬現實已經成為近年來計算機圖形學的三大熱門話題，計算機圖形學領域的研究層次逐步深入，并以越來越快的速度向前發展。在計算機中，由于用圖形表達各種信息，其容量大、直觀方便，更符合人們觀察了解事物運動規律的習慣，所以三維圖形技術在建筑虛擬、城市規劃、場景漫游、效果場景制作、城市規劃、房地產開發、虛擬教育、展館展示、古跡復原、交通線路設計、3D游戲等各方面都有廣泛的實際應用。

特別是近幾年，中國的虛擬仿真產業目前正處于一個迅猛發展的時期，虛擬仿真主流也朝3D方向發展。目前國內的三維圖形引擎開發比較落后，沒有自己的品牌引擎，很多公司用的都是國外開源引擎或付費購買。因此研究三維圖形引擎中的關鍵技術是一次有意義的嘗試。目前該領域主要研究方向是使用數學算法將二維或三維圖形數據轉化為計算機顯示器的柵格形式，包括如何在計算機中表示圖形、以及利用計算機進行圖形的計算、處理和顯示的相關原理與算法。此外，還包括圖形硬件、圖形標準、圖形交互技術、光柵圖形生成算法、曲線曲面造型、實體造型、真實感圖形計算。而場景渲染是三維引擎中最重要的子模塊之一，負責實現基本圖元的繪制，光線處理和紋理處理等，實際上是三維真實感圖形的再現過程。在許多應用領域都對場景的實時性有很高的要求，如果達不到一定的顯示速率，就會喪失實際應用的價值。比如在3D游戲領域，美工畫出精美的模型，面數多且逼真。在虛擬仿真過程中，如果出現大量精美 3D模型，3D引擎的渲染速度問題就顯得尤為突出。

目前國內的一些大學、科研機構或者虛擬仿真開發公司大部分是采用國外商用或開源的引擎，開發受限或者開發成本較高。

發明內容

本發明實施例提供一種虛擬仿真渲染引擎，可以直觀有效地創建、管理和修改工程中的所有資產，實現一套完整的虛擬仿真開發工具。

本發明實施例提供了一種虛擬仿真渲染引擎，可包括：系統模塊、底層渲染模塊、控制臺模塊、數據存儲模塊、虛擬仿真接口模塊和虛擬仿真插件模塊；

所述系統模塊為引擎提供多種基礎功能的配置；

所述底層渲染模塊根據不同編輯器提供的編輯數據進行渲染并輸出三維虛擬仿真場景；

所述控制臺模塊對引擎和虛擬仿真場景的設置進行測試；

所述數據存儲模塊對待編輯的原始數據、編輯器編輯后的數據以及各種中中間數據和場景數據進行存儲管理；

所述虛擬仿真接口模塊提供接口層，以分離引擎和虛擬仿真的制作過程；

所述虛擬仿真插件模塊基于插件與第三方應用進行數據交互，擴展需要用到的編輯器。

進一步的，系統模塊包括圖形子系統、輸入子系統、聲音子系統、時間子系統和配置子系統；

所述配置子系統基于所述圖形子系統、輸入子系統、聲音子系統和時間子系統分別對應的引擎配置需求進行基礎功能的配置。