[发明专利]一种场景三维渲染的方法及系统

说明书

本发明提供一种场景三维渲染的方法及系统，包括以下步骤：提取IFC场景中网格模型的多个类型的构件；对各个类型的构件进行IFC参数化解析，并基于解析得到的参数进行网格模型渲染；基于动态LOD算法进行网格模型渲染。本发明的场景三维渲染的方法及系统基于参数化与动态细节层次(Levels of Detail，LOD)网格渲染相结合的方式，有效降低了三维场景的渲染压力，提高了模型的渲染速度。

技术领域

本发明涉及场景渲染的技术领域，特别是涉及一种场景三维渲染的方法及系统。

背景技术

在大数据，从挖掘、整理清洗、数据分析、到最后到决策，离不开数据可视化技术的发展。各种中控系统、指挥大屏、监控大屏都在应用三维可视化技术。可视化技术能够生动显实地表达各项数据，以便用户能够快速做出应对响应与决策。

在可视化技术中，场景渲染就是给场景着色，将场景中的灯光及对象的材质处理成图像的形式。现有技术中，对场景进行三维渲染时，通常存在模型过大、特征过多、渲染压力过大的问题。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种场景三维渲染的方法及系统，基于参数化与动态细节层次(Levels of Detail，LOD)网格渲染相结合的方式，有效降低了三维场景的渲染压力，提高了模型的渲染速度。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种场景三维渲染的方法，包括以下步骤：提取IFC场景中网格模型的多个类型的构件；对各个类型的构件进行IFC参数化解析，并基于解析得到的参数进行网格模型渲染；基于动态LOD算法进行网格模型渲染。

于本发明一实施例中，提取IFC场景中网格模型的多个类型的构件包括以下步骤：

基于语义分析和几何分析，对IFC场景中网格模型进行分类；

针对每个分类，获取对应的构件。

于本发明一实施例中，基于解析得到的参数进行渲染包括以下方式中的一种或多种组合：

将柱体网格模型抽象为正圆柱体，柱体中心抽象为所述正圆柱体的中轴线，柱体中心线起止点为正圆柱体上下底面圆圆心；

将模型抽象为长方形体，包含长、宽、高特征；

模型中的曲线拟合为满足二次贝塞尔曲线公式的线。

于本发明一实施例中，基于动态LOD算法进行网格模型渲染包括以下步骤：

基于视距和地表特征判定法则进行节点评价；

遍历四叉树，绘制出节点；

基于几何过渡算法对顶点进行插值运算。

于本发明一实施例中，基于视距和地表特征判定法则进行节点评价包括以下步骤：

根据判定节点是否需要继续进行分割；其中d表示节点的大小，1表示节点的中心位置到视点的距离，C表示可调节因子；

采用细节层次级别低的父节点对高程变化小的地区进行绘制表示，采用细节层次级别较高的子节点对高程变化大的地区进行绘制表示，其中根据判断高程变化，H₁、H₂、H₃和H₄分别是一个地形块中心坐标的高程值和边界高程值的平均值之差，H₅和H₆是地形块对角线顶点的高程值的平均值与地形块中心点的高程值之差。

于本发明一实施例中，遍历四叉树，绘制出节点包括以下步骤：

基于广度优先的原则遍历四叉树，生成属于同一层次的节点；