[发明专利]一种支持单模型交互的三维模型合并方法

说明书

本发明公开了一种支持单模型交互的三维模型合并方法，包括：将需要合并的原始三维模型对象合并成单一的模型对象，并将合并后的三维模型对象添加到三维场景中；将合并前的原始模型对象只保留在内存，同时创建用于检索原始三维模型对象的索引数据结构；当单独操作某个原始模型对象时，通过索引数据结构查找并将其添加到三维场景与合并后的三维模型对象进行叠加显示；对显示效果进行控制，使原始模型对象显示在合并后的模型对象的前面，操作结束后将原始模型对象从三维场景中移除，只保留在内存中。本发明提高了三维模型显示的效率，只添加需要的原始模型对象数据，以及操作完后及时将其从三维场景中移出，将对三维场景显示性能的影响降到最低。

技术领域

本发明涉及三维仿真地图制作技术领域，具体涉及一种支持单模型交互的三维模型合并方法。

背景技术

在三维地图场景中，需要解决两个基本的问题：(1)需要显示大量的三维模型要素，包括房屋、树木、电线杆和消防栓等；(2)需要对三维模型要素进行交互操作，例如选择、查看属性和高亮显示等。这种交互性要求各个模型要素相互之间需要保持几何信息的独立性，可以以要素为单位进行操作，然后在此基础上实现三维模型的可视化渲染和显示。

在显示时，主流的三维引擎如OpenGL和WebGL引擎都是采取逐个读取渲染的方式，即需要遍历这些三维模型对象，依次读取这些模型的顶点、材质和纹理贴图等信息，逐个渲染。当三维模型数量较多时，这种逐个读取渲染的模式会消耗大量的时间，导致三维地图的渲染效率下降、响应性变低，用户体验也会受到很大影响，因此，出现了很多优化方法。

目前对于大量要素三维场景优化的方案主要有两种：

1、减小单个要素顶点的数量

根据应用需求，对单个要素进行化简，减少其顶点的数量，提高单个要素渲染的效率，进而提高三维场景整体渲染效率。例如申请号为201110275336.5的中国发明专利，实现了根据可见性进行三维模型化简；申请号为201410031254.X的中国发明专利，在兼顾纹理的情况下，实现了三维模型的顶点合并；申请号为201210369882.X的中国发明专利实现了三维网格模型的化简。

2、减小需要渲染的要素的总数量

减少需要渲染的要素的总数量，也能提高渲染效率。专利申请号为201210116987.4的中国发明专利，通过模型重组来减少渲染批次，提高渲染效率；申请号为200810120285.7的中国发明专利则采取了分类合并的方式。

目前的三维场景优化技术的应用上，对于需要进行单个要素交互的场合，主要以单模型化简方法为主；模型合并主要用在不需要进行要素交互的场合。在要素数量较多的情况下，即使采用单模型化简的方式，仍然免不了大量要素的遍历，对性能有较大影响。如果能将模型化简和要素合并相结合，有助于进一步提高三维场景的效率。而模型合并方法未能在单要素交互场景得到很好应用的关键原因，就在于模型一旦合并，就再也无法通过鼠标操作或其他方式选中或者操作单个模型对象，而只能对合并后的对象进行整体选中和操作。如果能在合并后仍然能保持对单个对象的操作能力，就能很好的解决对象合并方案在单要素交互场景中的应用障碍。

综上所述，现有技术存在如下缺点：三维模型合并之后无法对单个模型进行操作。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是三维模型合并之后无法对单个模型进行操作的问题。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是提供支持单模型交互的三维模型合并方法，包括以下步骤：

将需要合并的原始三维模型对象合并成单一的模型对象，并将合并后的三维模型对象添加到三维场景中用于显示；

将合并前的原始模型对象只保留在内存，同时创建用于检索原始三维模型对象的索引数据结构；