[發明專利]基于有向距離場的3D溫場圖渲染方法、裝置、介質和設備

有效

• 申請號: 202111372182.1
• 申請日: 2021-11-18
• 公開（公告）號: CN114037811B
• 公開（公告）日: 2022-05-27
• 發明（設計）人: 董偉;黃正雨;井剛;李鑒;陳傲寒;王賽
• 申請（專利權）人: 北京優锘科技有限公司
• 主分類號: G06T17/10
• 分類號: G06T17/10;G06T17/20;G06T15/04;G06T1/20;G06T3/40;G06T7/90
• 代理公司: 北京安度修典專利代理事務所(特殊普通合伙) 11424
• 代理人: 楊方成;馬歡萍

本發明涉及一種基于有向距離場的3D溫場圖渲染方法，所述方法包括如下步驟：提取三角面模型中三角形數據，構建BVH加速結構；基于BVH加速結構烘焙出有向距離場數據并存儲至3D紋理；GPU利用3D紋理渲染3D溫場圖；與傳統場景渲染結果混合輸出至顯示器。本發明的方法不再局限于只在模型表面渲染，而是可以真實地在3D空間中渲染出精確的溫度信息。本發明還涉及一種基于有向距離場的3D溫場圖渲染裝置、存儲介質和設備。

技術領域

本發明涉及計算機技術領域，尤其涉及一種基于有向距離場的3D溫場圖渲染方法、裝置、存儲介質和設備。

背景技術

因為圖形引擎多數都是基于三角面進行渲染，所以現有的溫場圖都是基于平面進行表示的，它無法精確地表示3D空間真實的情況，比如人體的體表溫度和體內溫度是不同的，傳統的方案無法正確地表示此種情況，只能繪制表面溫度。

因此，本領域迫切需要開發出一種能夠真實表示3D空間內部溫場圖的方法。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是針對現有技術的不足，提供一種基于有向距離場的3D溫場圖渲染方法、裝置、存儲介質和設備，主要用于解決現有的建筑樓層模型生成依靠人工制作效率較低、制作周期長以及修改展示效果流程復雜的技術問題。

本發明解決上述技術問題的技術方案如下：

一種基于有向距離場的3D溫場圖渲染方法，所述方法包括如下步驟：

提取三角面模型中三角形數據，構建BVH加速結構；

基于BVH加速結構烘焙出有向距離場數據并存儲至3D紋理；

GPU利用3D紋理渲染3D溫場圖；

與傳統場景渲染結果混合輸出至顯示器。

優選地，所述提取三角面模型中三角形數據，構建BVH加速結構包括：

在三維引擎中通過靜態網格獲取頂點緩沖對象VBO和三角序號緩沖對象IBO；

利用所述頂點緩沖對象VBO和三角序號緩沖對象IBO提取三角形數據，并存儲到自定義三角形數據結構中；

基于SAH方法構建BVH加速結構。

優選地，所述基于BVH加速結構烘焙出有向距離場數據并存儲至3D紋理包括：

基于三維引擎創建3D紋理對象；

設置過濾模式，開啟雙線性插值或者三線性插值進行紋理采樣過濾；

填充3D紋理對象。

優選地，所述填充3D紋理對象包括：

將BVH加速結構空間體素化為3D紋理對應的體素數量；

利用體素在BVH加速結構中位置查詢當前體素相對三角面模型的有向距離。

優選地，所述GPU利用3D紋理渲染3D溫場圖包括：

將所述3D紋理、BVH包圍盒數據、3D空間中實際溫度傳感器數據傳遞至著色器中；

在所述著色器中通過光線步進方法渲染3D溫場圖，同時檢測渲染范圍與進行深度測試。

優選地，在所述著色器中通過光線步進方法渲染3D溫場圖，同時檢測渲染范圍與進行深度測試包括：

在所述著色器中通過光線步進方法進行3D渲染；

渲染范圍檢測優化，并執行渲染器著色代碼；

計算3D紋理的采樣UVW，以及單個采樣點權重；

計算當前像素最終顏色。