[發明專利]一種基于離屏渲染的背面構件剔除方法、系統和存儲介質

有效

• 申請號: 202010736223.X
• 申請日: 2020-07-28
• 公開（公告）號: CN111951342B
• 公開（公告）日: 2023-06-06
• 發明（設計）人: 馬驍;郝方位;陶海波;葉宇飛;陳雷行;廖燦燦
• 申請（專利權）人: 中煤科工重慶設計研究院（集團）有限公司
• 主分類號: G06T7/90
• 分類號: G06T7/90;G06T19/20
• 代理公司: 北京輕創知識產權代理有限公司 11212
• 代理人: 陳曉華

本發明涉及一種基于離屏渲染的背面構件剔除方法、系統和存儲介質，包括獲取待渲染模型中所有構件的渲染數據，將所有構件和所有渲染數據均裝載入預設的初始構件容器后，對初始構件容器進行初始化得到渲染構件容器；根據渲染構件容器得到可見集擴散數組集合，根據渲染構件容器和可見集擴散數組集合獲取多個目標鄰近構件，并根據所有目標鄰近構件得到潛在可見集容器；按照潛在可見集容器中的所有目標鄰近構件進行離屏渲染，得到多個渲染查詢幀數據，根據所有渲染查詢幀數據對渲染構件容器進行更新，得到目標渲染構件容器，完成背面構件剔除。本發明在進行遮擋查詢與剔除時，能夠以更高識別率分辨出構件是否被遮擋，識別效果更為顯著，剔除效果穩定。

技術領域

本發明涉及圖形渲染優化技術領域，尤其涉及一種基于離屏渲染的背面構件剔除方法、系統和存儲介質。

背景技術

背面構件的剔除，是指在大體量的三維模型渲染過程中，由于所渲染體量大大超過了當今主流GPU渲染的渲染極限，而在軟件層面通過一系列方法剔除渲染模型的背面沒有被渲染在屏幕上的構件幾何體或在遠處看不明顯的構件幾何體，是一種圖形渲染性能的優化方法。

目前，主流的解決方法有兩種，一種是基于深度緩存(即z-buffer)的方式來做遮擋背面剔除，該方法剔除效果不是很理想，且存在當透明構件在不透明構件之前時，會將透明構件后面的不透明構件剔除掉的問題。另一種是利用WebGl?API接口(WebGl?API是一個JavaScript?API，可在任何兼容的Web瀏覽器中渲染高性能的交互式3D和2D圖形，而無需使用插件)的查詢方式來做遮擋查詢與剔除，該方法需要構建包圍盒，并根據包圍盒來做遮擋測試，然而我們大多應用場景的包圍盒的構建是非規則構建，而使用規則構建包圍盒又會造成剔除誤差，導致剔除不準確。因此，采用上述兩種方法在大體量的模型(如幾十萬構件)中進行背面構件遮擋查詢與剔除的時候，不能100％地能保證分辨出構件是否被遮擋，不可見構件查詢效果差，且在進行遮擋查詢與剔除過后，確定的不可見集與總構件比例浮動較大，進而導致渲染幀的幀率非常不穩定。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是針對上述現有技術的不足，提供一種基于離屏渲染的背面構件剔除方法、系統和存儲介質，在對大體量的模型的背面構件進行遮擋查詢與剔除時，能夠以更高識別率分辨出構件是否被遮擋，識別不可見構件的效果更為顯著，剔除效果穩定。

本發明解決上述技術問題的技術方案如下：

一種基于離屏渲染的背面構件剔除方法，包括以下步驟：

步驟1：獲取待渲染模型中所有構件的渲染數據，將所有所述構件和所有所述渲染數據均裝載入預設的初始構件容器后，對所述初始構件容器進行初始化，得到渲染構件容器；

步驟2：根據所述渲染構件容器計算得到可見集擴散數組集合，根據所述渲染構件容器和所述可見集擴散數組集合，獲取多個目標鄰近構件，并根據所有所述目標鄰近構件得到潛在可見集容器；

步驟3：按照所述潛在可見集容器中的所有所述目標鄰近構件進行離屏渲染，得到多個渲染查詢幀數據，根據所有所述渲染查詢幀數據對所述渲染構件容器進行更新，得到目標渲染構件容器，完成背面構件剔除。

依據本發明的另一方面，還提供了一種基于離屏渲染的背面構件剔除系統，應用于本發明的基于離屏渲染的背面構件剔除方法中，包括初始化模塊、計算模塊、離屏渲染模塊和更新模塊；

所述初始化模塊，用于獲取待渲染模型中所有構件的渲染數據，將所有所述構件和所有所述渲染數據均裝載入預設的初始構件容器后，對所述初始構件容器進行初始化，得到渲染構件容器；

所述計算模塊，用于根據所述渲染構件容器計算得到可見集擴散數組集合，根據所述渲染構件容器和所述可見集擴散數組集合，獲取多個目標鄰近構件，并根據所有所述目標鄰近構件得到潛在可見集容器；

所述離屏渲染模塊，用于按照所述潛在可見集容器中的所有所述目標鄰近構件進行離屏渲染，得到多個渲染查詢幀數據；