[發明專利]基于OpenGL實例化技術的大批量文字標牌繪制方法

有效

• 申請號: 202210501022.0
• 申請日: 2022-05-10
• 公開（公告）號: CN114596389B
• 公開（公告）日: 2022-07-08
• 發明（設計）人: 劉立國;王永生;夏兵;郭勇;樊誠
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍海軍工程大學
• 主分類號: G06T11/60
• 分類號: G06T11/60;G06F16/31;G06F40/216
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 劉琳

本發明公開了一種基于OpenGL實例化技術的大批量文字標牌繪制方法。該方法包括步驟如下：在顯卡內存中分配字符緩沖數組；將待繪制的文字標牌分為創建型文字標牌、更新型文字標牌、刪除型文字標牌；分別生成創建型字符集、更新前原字符集、更新后新字符集、刪除型字符集；分別構建創建型字符指令集、更新型字符指令集、刪除型字符指令集；將依次按照“刪除”、“增加”的順序執行指令；調用OpenGL實例化渲染函數，使用GPU渲染每個字符，即完成文字標牌的繪制。本發明將文字標牌繪制轉換為字符增加或刪除，從而減少了繪制工作量；另一方面在計算機顯卡內存中，建立以字符編碼為唯一鍵值的字符緩沖數組，實現大批量文字標牌的快速繪制。

技術領域

本發明涉及航海信息技術領域，具體地指一種基于OpenGL實例化技術的大批量文字標牌繪制方法。

背景技術

在航海領域信息系統中，目標標牌能夠展示目標的型號、國籍、航行信息等關鍵信息，是船舶信息系統中必不可少的部分。當前我國各類艦艇、船舶，以及全球300總噸以上國際航行船舶數量總數已超過100萬艘，海上活動船只數量40至50萬艘，因此為支撐航海領域信息系統流暢運行、為用戶提供優秀的體驗，需要研發高效的標牌繪制方法。

目前采用二維矢量文字繪制引擎（如AGG、Qt等）對大批量標牌進行繪制，但是受限于CPU性能難以滿足日益增長的數據展示需求，因此，二維矢量文字繪制引擎繪制效率較低；另外，利用GPU強大渲染性能對二維場景標牌進行渲染，但是在實際的測試中發現，由于CPU-GPU數據傳輸瓶頸，傳統OpenGL（Open Graphics Library，用于渲染2D、3D矢量圖形的跨語言、跨平臺的應用程序編程接口）文字渲染方法依然無法解決大量文字標牌繪制性能問題。

發明內容

本發明的目的就是要克服上述現有技術的不足，提供一種基于OpenGL實例化技術的大批量文字標牌繪制方法，將文字標牌繪制轉換為字符增加或刪除，從而減少了繪制工作量；同時在計算機顯卡內存中，對文字標牌中涉及到的所有字符建立以字符編碼為唯一鍵值的字符緩沖數組，通過對字符緩沖數組中的屏幕坐標數值發出相應的“增加”、或“刪除”指令，使該屏幕坐標位置對應的字符實現“增加”、或“刪除”，從而實現大批量文字標牌的快速繪制。

為實現上述目的，本發明所設計的一種基于OpenGL實例化技術的大批量文字標牌繪制方法，其特別之處在于，包括如下步驟：

步驟1），在顯卡內存中，將所有文字標牌中涉及到的每個字符分配相應的字符緩沖數組，每個所述字符緩沖數組均包括唯一鍵值的字符編碼、字符描述信息、與該字符的N個屏幕坐標位置相對應的N個屏幕坐標數值，且N個所述屏幕坐標數值按照被賦予的不同坐標索引排序；

步驟2），將待繪制的文字標牌分為三類，分別為創建型文字標牌、更新型文字標牌、刪除型文字標牌；

步驟3），對于創建型文字標牌，對待創建的文字標牌中涉及到的每個字符指明其在創建型文字標牌中的字符出現次數排序和與該字符出現次數排序相對應的標牌內部順序排序，構成創建型字符集；

對于更新型文字標牌，對更新前原文字標牌內容涉及到的每個字符指明其在更新前原文字標牌中的字符出現次數排序和與該字符出現次數排序相對應的標牌內部順序排序，構成更新前原字符集；對更新后新文字標牌內容涉及到的每個字符指明其在更新后新文字標牌中的字符出現次數排序和與該字符出現次數排序相對應的標牌內部順序排序，構成更新后新字符集；

對于刪除型文字標牌，對待刪除的文字標牌內容涉及到的每個字符指明其在刪除型文字標牌中的字符出現次數排序和與該字符出現次數排序相對應的標牌內部順序排序，構成刪除型字符集；

步驟4），對于創建型文字標牌，根據創建型字符集中的字符對應的字符編碼，在每個標牌內部順序排序位置處確定其對應的字符緩沖數組，并針對該字符緩沖數組中排序的某個坐標索引，獲取該坐標索引對應的屏幕坐標數值，并發出“增加”指令，構建成創建型字符指令集；