[发明专利]三维图像体绘制方法、装置及计算机可读存储介质

说明书

本发明公开了一种三维图像体绘制方法，该方法包括：获取相机位置、屏幕位置信息以及待绘制三维图像的体数据集；根据八叉树编码方法对所述体数据集进行编码得到编码八叉树以及最大递归深度；以相机位置向屏幕位置信息中的每个屏幕像素点投射光线，并基于编码八叉树节点定位算法对每根投射光线、编码八叉树和最大递归深度进行处理得到相机位置对屏幕位置信息中的每个屏幕像素点的光线投射结果；根据相机位置对屏幕位置信息中的每个屏幕像素点的光线投射结果绘制三维图像体。本发明还公开了一种三维图像体绘制装置和一种计算机可读存储介质。本发明能够减少三维成像算法的运行时间，提高体绘制的渲染速度，提高三维成像的效率。

技术领域

本发明涉及三维成像技术领域，尤其涉及三维图像体绘制方法、装置及计算机可读存储介质。

背景技术

目前，随着三维成像技术得到飞速的发展，现有的三维成像技术是通过计算机图形学和虚拟现实技术对二维图像进行分析得到三维的体素数据，然后通过光线投射算法将光学属性分配给体素数据，从视点对屏幕上的每一个像素发射一条射线，这条射线会穿过体素数据场，对这条射线上的所有采样点的灰度和透明度采用由前到后或由后到前的顺序进行合成计算，得到屏幕上的这个像素所对应的颜色；直到对屏幕上所有的像素都进行这个操作之后，就得到了完整的体渲染的图像。但是，通过光线投射算法进行三维成像，每条光线都需要独立进行计算，每条光线的计算过程都没有相干性，极大的增加了三维成像的计算量，三维成像的运行时间较多；而且光线投射算法对光线穿过体积的过程进行了模拟，但器渲染的结果并一定是光线真实物理交互的结果，光线投射算法对光线的互动过程进行了简化，不能真实的进行三维成像。

发明内容

本发明的主要目的在于提出一种三维图像体绘制方法、装置及计算机可读存储介质，旨在减少三维成像算法的运行时间，提高体绘制的渲染速度，提高三维成像的效率，真实的对物体进行三维成像。

为实现上述目的，本发明提供一种三维图像体绘制方法，所述三维图像体绘制方法包括如下步骤：

获取相机位置、屏幕位置信息以及待绘制三维图像的体数据集；

根据八叉树编码方法对所述体数据集进行编码得到编码八叉树以及最大递归深度；

以相机位置向屏幕位置信息中的每个屏幕像素点投射光线，并基于编码八叉树节点定位算法对每根投射光线、编码八叉树和最大递归深度进行处理得到相机位置对屏幕位置信息中的每个屏幕像素点的光线投射结果；

根据相机位置对屏幕位置信息中的每个屏幕像素点的光线投射结果绘制三维图像体。

可选地，所述根据八叉树编码方法对所述体数据集进行编码得到编码八叉树以及最大递归深度的步骤，包括：

根据所述体数据集进行确定各个节点和最大递归深度：

根据八叉树编码方法和最大递归深度对所述体数据集和与所述体数据集对应的节点进行编码，得到编码八叉树。

可选地，所述根据所述体数据集进行确定各个节点的步骤，包括：

根据所述体数据确定最大递归深度；

根据体数据集的尺寸得到立方体的包围盒，并建立八叉树根节点；

依次将所述体数据中的所有体素加入到能被所述包围盒包含且没有子节点的立方体中；

若递归深度小于最大深度，则对该节点进行八等分，并将父节点中所有体素依次加入八个子节点中；

若子节点的体素数量不为零且与父节点数目相同，则停止等分操作；

重复所述依次将所述体数据中的所有体素加入到能被所述包围盒包含且没有子节点的立方体中的步骤，直至达到递归最大深度。