申请/专利权人：江苏狄诺尼信息技术有限责任公司

申请日：2024-03-27

公开（公告）日：2024-06-21

公开（公告）号：CN117953181B

主分类号：G06F17/00

分类号：G06F17/00;G06T17/20

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.21#授权;2024.05.17#实质审查的生效;2024.04.30#公开

摘要：本发明公开了一种面向WEB3D的顶点分层与增量式LOD方法及系统，属于计算机图形学技术领域，其方法具体包括：统计模型文件中各三角面的边长分布，将三角形的边长进行等级划分，在某一个LOD等级条件下，从一个顶点开始遍历，查找第1个相邻点，判定边长D是否满足退化条件，循环遍历直至所有LOD等级条件下的点和边都遍历完成，得到每一个点的退化等级，按照各LOD等级对应的退化点，将顶点数据进行重新排列，并重构三角网索引表，将不同等级顶点数据存在独立的文件中，利用四叉树将不同等级顶点的文件组织成二进制文件，最后进行文件的加载和渲染，根据不同的细节，将顶点进行分层，避免了低细节等级模型的马赛克化。

主权项：1.一种面向WEB3D的顶点分层与增量式LOD方法，其特征在于，包括以下具体步骤：S1：获取WEB3D模型文件，并统计WEB3D模型文件中各三角面的边长分布，将三角形的边长进行等级划分，设定退化条件；S2：在任意一个LOD等级条件下，从一个顶点开始遍历，查找第1个相邻点，判定边长是否满足退化条件，若满足，则将所述顶点标记为退化点，搜索位置移动到退化点的各相邻点，若边长不满足退化条件，则搜索起点停留在所述顶点，直至遍历所述LOD等级条件下的所有点和边；S3：重复S2，直至所有LOD等级条件下的点和边都遍历完成，得到WEB3D模型文件中每一个点的退化等级；S4：按照各LOD等级对应的退化点，将顶点数据进行重新排列，并重构三角网索引表；S5：将不同等级顶点数据存在独立的文件中，利用四叉树将不同等级顶点的文件组织成二进制文件；S6：加载文件时，将组织的二进制文件读入缓冲区，随着模型的细化，产生原始三角形的一个重新排序序列，依次将下一个层次的三角形数据推送到缓冲区后面；S7：在渲染过程中，查找LOD级别的图元数量，并使用匹配的顶点着色器设置进行量化，从缓冲区中读取相应数量的顶点进行绘制；所述S1中的退化条件为：LOD等级和边长退化条件；所述S2的具体方法为：S201：设定三角形边长为D，LOD等级集合为，，其中N表示LOD等级为N级，在LOD等级为N时，三角形边长D的退化条件为：，和为常数，且；S202：在LOD等级为J时，从一个顶点开始遍历，设置遍历约束条件，遍历约束条件具体公式为： ，其中，YS表示遍历的约束条件，表示第k个节点，表示第k个节点相邻的第l个节点，表示第k个节点与相邻第l个节点的距离，，表示第k个节点与相邻的第l个节点为退化点，表示第k个节点与相邻的第l个节点不为退化点；S203：重复步骤S202，直至遍历所述LOD等级条件下的所有点和边；所述S4的具体方法为：S401：设定各LOD等级对应的退化点集合为，，表示LOD等级为N级时，对应的退化点集合；S402：根据各LOD等级对应的退化点集合，建立新的索引三角形数据链表和目录索引数据；所述S5的具体方法为：S501：利用投影的视锥裁剪方法，判断当前视点的可见三角形，计算当前视距，即观察者的视点到三角形目标节点的距离，计算公式为： ，其中，L表示观察者的视点到三角形目标节点的距离，表示观察者视点的坐标位置，表示三角形目标节点的坐标位置，表示视距误差；S502：判断可见的三角形是否在内存中，若可见的三角形不在内存中，将可见的三角形调入内存环境，若可见的三角形在内存中，对可见的三角形进行分割，并建立四叉树结构；S503：从可见三角形的四叉树根节点，依次判断是否需要细分，判断条件的公式为： ，其中，PD表示判断是否需要细分的条件，PD=0表示视点在四叉树根节点包围球中，PD=1表示视点不在四叉树根节点包围球中，BQ表示由四叉树根节点构建的包围球；S504：当PD=1时，对四叉树根节点的子节点进行S503的操作，如果四叉树根节点的子节点不存在子孩子节点，则根据当前是视点的位置，重新判断三角形数据，并转至S501；S505：重复S501-S504，实时生成LOD模型，并将存储不同等级顶点数据的独立文件转换成二进制文件；所述四叉树根节点构建的包围球以四叉树根节点为球心，为半径构建的球，半径的计算方法为：，表示取最大值函数，表示四叉树根节点与子节点的边长。

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权利要求：

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