[发明专利]一种基于草图和卷积曲面的沉浸式快速建模方法

权利要求书

1.一种基于草图和卷积曲面的沉浸式快速建模方法，包括：

(1)在Unity3D环境下，用户佩戴沉浸式虚拟现实设备，选择要绘制的骨架的类型，确定要绘制的骨架的定位点，绘制出骨架形状；所述骨架的类型包括线骨架、面骨架和点骨架；

(2)使用卷积曲面解析解生成光滑卷积曲面模型，在GPU中完成势能值计算和有效骨架的裁剪，生成密度图；

在GPU中完成势能值计算和有效骨架的裁剪的具体方法为：使用ComputeShader，根据不同的骨架类型调用对应的着色器核函数；ComputeShader中的id用于区分空间中的位置；

(3)步骤(2)生成的密度图传递给marching cube程序，获取三角面片的顶点及其属性，渲染完成建模；所述顶点及其属性包括顶点位置、拓扑关系和法向量；

步骤(3)所述渲染的具体步骤为：使用Unity3D的Append类型的缓冲区存储三角面片，利用copycount函数获取写入所述缓冲区的次数，即为三角面片个数，三角面片个数乘以三为顶点数；通过Unity3D的DrawProceduralIndirect函数选择对应的着色器程序，并将顶点数发送给着色器程序，着色器程序根据顶点总数为每次渲染分配编号，根据编号从所述缓冲区中对应位置获取顶点及其属性，相邻三个编号的顶点自然构成一个三角面片，进行渲染，完成建模；

用户对线骨架和面骨架的位置和方向在确认前进行预览和修改时，生成的密度数据保存在临时纹理里，确认时，临时纹理里的密度数据经过矩阵变化后叠加到密度图上再进行步骤(3)；

线骨架和/或面骨架的撤销过程为在密度图上减去相应的线骨架和/面骨架生成的密度；

设置备用密度图，记录构建点骨架前的密度信息；撤销点骨架时，将所述备用密度图记录的密度信息作为撤销后的密度图的密度信息，用于渲染；

用户保存时，从Append类型的缓冲区中将三角形顶点及其属性读取回内存，处理得到顶点数组及其对应的索引数组，得到网格数据，完成模型保存；

用户保存时，所述密度图读取回内存，存储在数组中，再通过json文件形式保存。