[發明專利]單一繪制批次的具有路面標志的三維道路參數化建模方法

有效

• 申請號: 202011361600.2
• 申請日: 2020-11-27
• 公開（公告）號: CN112489215B
• 公開（公告）日: 2022-09-16
• 發明（設計）人: 李融;華煒;高健健;謝天;韓雅妮
• 申請（專利權）人: 之江實驗室
• 主分類號: G06T17/20
• 分類號: G06T17/20;G06T19/20
• 代理公司: 杭州浙科專利事務所(普通合伙) 33213
• 代理人: 楊小凡

本發明公開了單一繪制批次的具有路面標志的三維道路參數化建模方法，包括S1，對一段包括n種類型和m個交通標志的道路路面進行參數化建模，輸出與標志無關的道路紋理T、與標志無關的道路網格G、記錄了n種交通標志集合的含不透明通道的紋理I、交通標志參數化編碼數據結構F；S2，將G、T、I、F傳輸至顯存；S3，調用圖形繪制接口，繪制網格G，在頂點著色階段進行投影計算和頂點三維坐標傳輸，在像素著色階段根據三維坐標判斷是否屬于某個交通標志，若屬于則采樣I進行混合繪制。

技術領域

本發明涉及交通環境的建模和仿真領域，尤其是涉及單一繪制批次的具有路面標志的三維道路參數化建模方法。

背景技術

在交通環境的建模和仿真領域，三維道路建模技術是一個重要的研究方向。該技術能夠生成逼真的交通道路模型，實現高保真的道路建模，方便設計人員對整體的道路布局進行研究和分析，在包括無人駕駛、城市規劃、數字孿生等眾多領域有著廣泛的應用需求。現階段的三維道路建模需要處理大量的路面交通標志，包括各種警告標志、指示標志、指路標志等。傳統的建模方法會將包含標志的路面紋理做成單獨貼圖，繪制多條道路時需要多個繪制批次去不斷切換貼圖，降低了繪制效率。

發明內容

為解決現有技術的不足，實現提高繪制效率的目的，本發明采用如下的技術方案：

單一繪制批次的具有路面標志的三維道路參數化建模方法，包括如下步驟：

S1，設一段待建模的道路路面上具有m個交通標志，分為n種標志類型，對該道路進行參數化建模，輸出結果如下：與標志無關的道路紋理T；與標志無關的道路網格G，G中記錄了道路網格中所有頂點的空間坐標和對應T的紋理坐標；記錄n種標志類型的交通標志集合的含不透明通道的交通標志集紋理I；交通標志參數化編碼數據結構F，F中記錄了m個交通標志所在區域的包圍盒B_i（i=1,2,…,m），以及B_i的角點集合對應交通標志集紋理I上的紋理坐標U_i{u_j|j=1,2,…,b}，所述b為包圍盒的角點個數；

S2，將道路網格G、道路紋理T、交通標志集紋理I、參數化編碼數據結構F傳輸至顯存；

S3，設幀緩存為A，對每一幀進行繪制，計算幀緩存A中每個像素的顏色值c，包括如下步驟：

S3.1，調用圖形繪制接口，繪制道路網格G；

S3.2，在繪制流水頂點著色階段，對頂點進行投影計算，同時將頂點的三維坐標傳輸至像素著色器；

S3.3，在繪制流水像素著色階段，根據道路網格G中的紋理坐標采樣T，獲取路面當前位置的顏色值c₁；設當前像素對應的三維坐標為p，訪問參數化編碼數據結構F獲取所有包圍盒數據，判斷p是否在某個包圍盒內，若p不屬于任意包圍盒，則c=c₁；若p屬于包圍盒B_k，根據包圍盒角點紋理坐標集合U_k和p在B_k中的位置，計算出當前像素位置在交通標志集紋理I中的紋理坐標q；使用q在I中采樣獲取交通標志的顏色值c₂和透明度a，則c=(1-a)*c₁ + a*c₂。

進一步的，所述步驟S3.3中的所述計算出當前像素位置在交通標志集紋理I中的紋理坐標q，采用插值計算。

進一步的，所述步驟S2的具體內容，使用圖形渲染接口，將道路紋理T、交通標志集紋理I、道路網格G、參數化編碼數據結構F傳輸至顯存。

本發明的優勢和有益效果在于：