用于将现有3D模型转换成图形数据的方法和系统技术方案

用于将现有3D模型转换成适合于供多个计算机系统中的至少一个计算机系统使用的图形数据的方法和系统。3D模型被储存在储存服务器上，预处理单元创建一组单独优化的简化的网格，每个简化的网格具有简化程度和映射结构。允许用户与在图形用户界面中的3D模型的可视化进行交互，以向3D模型提供选定的表面属性，并且允许用户从多个计算机系统中选择目标计算机系统并且选择简化程度。基于选定的表面属性和在一组简化的网格中适当的简化的网格，创建图形数据，并且按图形数据将在目标计算机系统上显现的方式，在图形用户界面上示出图形数据的预览。本发明专利技术提供了高效的工作流程和图形数据的快速预览。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术大体上涉及计算机图形，并且更具体地涉及用于将现有3D模型转换成适合于供多个计算机系统中的至少一个计算机系统使用的图形数据的方法和系统。本专利技术还涉及计算机程序产品。专利技术背景计算机图形的创建和可视化在不同的计算领域(诸如，计算机辅助设计(CAD)、建筑走查、仿真、医学可视化和计算机游戏)中产生日益增加的重要性。计算机图形的可视化还经常需要与模型的交互以大于每秒10帧的交互频率进行。计算机图形的共同趋势是日益增加的复杂性以及因此日益增加的计算机图形模型的大小。例如，在动画电影中使用的非常详细的模型通常经过预处理步骤，在预处理步骤完成之前，如果没有数千小时的处理时间，也花费了大约几百小时的处理时间。同样，用于来源于数学模型(诸如，NURBS或者细分表面)的CAD的计算机图形模型的原始数据可以包括大约数百万个三角形和顶点。因此，那些3D模型在计算上是非常昂贵的，并且因此需要专用图形系统来处理，另外，3D模型通常不能被交互式处理。由于计算机图形的大小和辅助计算机存储器的大小以比其相关的硬件发展更快的速度在增加，因此计算机硬件的发展不太可能提供那些3D模型的交互式处理。除了少数例外，使用三角网格或四边形网格、或甚至更普遍地使用多个多边形来表示3D模型。这些网格通常不被优化用于显示或仿真性能。在大部分应用中，初始网格通常被优化的简化的版本代替，优化的简化的版本是具有少得多的面的近似，或包含使它们更适合于诸如之前所提到的那些特定应用的其它特性。为了使用户提供适合于例如目标计算机系统的这样的优化的版本，用户必须将现有3D模型网格化以得到初始网格，并且然后将属性(诸如，材料、光照等)应用于初始网格，以便获得他或她期望的美学外观和/或功能。例如，选定的材料可以提供虚拟物理特性(诸如，数字对象的摩擦和/或重量)和纹理两者，并且光照将允许用户在该对象的随后的可视化中看见对象将看起来像什么。然而，向3D模型的优化的版本提供应用的属性需要将初始网格和所应用的属性发送到处理单元，处理单元将初始网格和所应用的属性进行优化，以向较少计算上大大简化的网格提供相应的应用的属性。可以在某些条件下(例如，最大数量的顶点或多边形)进行简化。这个优化过程通常花费大约几个小时或更长时间。因此，当用户看到最终结果(具有所应用的属性的简化的网格)时，他可以随后决定优化的版本不符合所需的保真度等。因此，他必须重新开始该过程，并且损失了几小时或几天的工作。因此，当前的过程是低效的，并且为目标计算机系统提供具有应用的属性的3D模型的优化的版本是耗时的。为多个计算机系统提供优化的版本需要用户针对每个优化的版本执行该过程，并且因此这是非常耗时的。可选的方案是使用几个计算机系统的优化的版本，其中缺点是一些计算机系统将发现优化的版本在计算上繁重，同时一些计算机系统将能够以更高的保真度处理优化的版本。因此，存在提供改进的过程的需要，该过程可以减少用户(通常是图形艺术家)提供现有3D模型的适合于特定的计算机系统(并且优选地是多个计算机系统)的优化的版本所花费的时间量。专利技术概述关于以上提到的需要，本专利技术的总体目的是提供用于转换现有3D模型的方法或系统中的一项，其可以在短时间内提供优化的3D模型的更快的可视化，使得用户可以确定优化的版本是否具有足够的质量。根据本专利技术的第一方面，这些目标和其他目标是通过用于将现有3D模型转换成适合于供多个计算机系统中的至少一个计算机系统使用的图形数据的方法来实现，该方法包括：将3D模型储存在预处理单元可访问的储存服务器上。在预处理单元中创建一组单独优化的简化网格，每个简化的网格具有简化程度以及用于将在简化的网格的面上的点映射到在3D模型上的对应点的映射结构，简化程度和映射结构适用于计算机系统中的一个计算机系统。在图形用户界面中，允许用户与3D模型的可视化进行交互，以向3D模型提供包括材料和照度中的至少一项的选定的表面属性，并且从多个计算机系统中选择目标计算机系统并且选择简化程度。该方法还包括：基于选定的表面属性和在一组简化的网格中适当简化的网格，创建图形数据，该适当简化的网格具有选定的简化程度和对应于目标计算机系统的映射结构；并且按图形数据将在目标计算机系统上显现的方式，将图形数据的预览输出在图形用户界面上。本专利技术基于以下实现：通过预处理并且提前创建一组单独优化的网格，在短时间内就可以按图形数据将在目标计算机系统上显现的方式而在图形用户界面上预览该图形数据。因此，应理解的是，创建优化的简化的网格的过程仍将花费大量时间，但是从简化的网格和选定的表面属性中创建对应于现有3D模型的可视化的图形数据的步骤将按数量级减少时间。因此，本专利技术允许用户将现有3D模型发送到对其进行预处理的储存服务器，之后用户可以在为现有3D模型提供表面属性的图形用户界面中执行操作。随后，通过使用提前创建的简化网格以及映射结构，在短时间内，创建了图形数据，其按图形数据将在目标计算机系统上显现的方式，表示图形数据的预览。由此，本专利技术为用户创造了在不需要等待漫长的优化过程发生的情况下交互并且适应过程的可能性。创建图形数据并且输出预览可以比采用选定的表面属性直接简化3D模型至少快10倍。换句话说，创建并且示出图形数据和预览可以比在没有简化的网格和映射结构的情况下创建图形数据至少快10倍。因此，本专利技术实现了更快的工作流程。应当注意到，现有3D模型可以由初始网格表示。如果3D模型不是由初始网格表示，则该方法还包括将3D模型网格化，以在创建简化的网格之前在预处理单元中提供初始网格。初始网格可以包括大约数百万个顶点和多边形(诸如，至少1000000个顶点)，这向现有3D模型提供了具有高保真度的初始网格。另外，初始网格中的大量顶点可以为简化的网格提供在它们的简化程度上不同的更多可能性。因此，应理解的是，通过简化程度，简化的网格可以包括数量小得多的多边形，诸如，一半、十分之一或者甚至千分之一。这意味着初始网格包括大约上百万个顶点可以导致简化的网格具有少到仅数百个或者数千个顶点和多边形。用于提供这种简化的网格的过程在本领域中是已知的，其中申请人具有几个专有方法，其向现有3D模型提供了具有高保真度(虽然低于初始网格)的简化的优化的网格。在通过引用并入本文的美国专利8,698,809中给出了示例。映射结构将描述如何将在简化的优化的网格的面上的点映射到在现有3D模型上的对应点，使得选定的表面属性也能够应用于简化的网格并且从而应用于图形数据。由于简化的网格将包括比现有3D模型更少的顶点，因此应理解的是，映射结构可以将现有3D模型中的几个点映射到简化的网格中的单个点。因此，映射结构还描述了如何组合几个点。此外，映射结构可以包括关于现有3D模型或初始网格是否包括多个对象及其标识的信息，以便向图形数据提供更多数据。表面属性的示例包括每个点的法线方向、表面纹理、反射、弯曲以及交互性。适合于计算机系统中的一个计算机系统的简化程度可以基于在计算机系统的处理能力、图形显示能力以及计算机系统旨在与图形数据进行交互的方式中的一项而被评估。对于具有较小处理能力的计算机系统，简化程度可以更大。因此，应理解的是，更强大的计算机系统(诸如，游戏控制台)可以具有更小的简化程度。按照相同的方式，旨在用于具本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于将现有3D模型转换成适合于供多个计算机系统中的至少一个计算机系统使用的图形数据的方法，包括：将所述3D模型储存在可由预处理单元访问的储存服务器上；在所述预处理单元中，创建一组单独优化的简化的网格，每个简化的网格具有简化程度以及用于将在所述简化的网格的面上的点映射到所述3D模型上的对应点的映射结构，所述简化程度和所述映射结构适合于所述计算机系统中的一个计算机系统；在图形用户界面中，允许用户与所述3D模型的可视化进行交互，以向所述3D模型提供包括在材料和照度中的至少一项的选定的表面属性；从所述多个计算机系统中选择目标计算机系统；选择简化程度；基于所述选定的表面属性和在所述一组简化的网格中的适当的简化的网格，创建所述图形数据，所述适当的简化的网格具有所述选定的简化程度和对应于所述目标计算机系统的映射结构；以及按照所述图形数据将在所述目标计算机系统上显现的方式，在所述图形用户界面上输出所述图形数据的预览。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.07.09 EP 14176392.01.一种用于将现有3D模型转换成适合于供多个计算机系统中的至少一个计算机系统使用的图形数据的方法，包括：将所述3D模型储存在可由预处理单元访问的储存服务器上；在所述预处理单元中，创建一组单独优化的简化的网格，每个简化的网格具有简化程度以及用于将在所述简化的网格的面上的点映射到所述3D模型上的对应点的映射结构，所述简化程度和所述映射结构适合于所述计算机系统中的一个计算机系统；在图形用户界面中，允许用户与所述3D模型的可视化进行交互，以向所述3D模型提供包括在材料和照度中的至少一项的选定的表面属性；从所述多个计算机系统中选择目标计算机系统；选择简化程度；基于所述选定的表面属性和在所述一组简化的网格中的适当的简化的网格，创建所述图形数据，所述适当的简化的网格具有所述选定的简化程度和对应于所述目标计算机系统的映射结构；以及按照所述图形数据将在所述目标计算机系统上显现的方式，在所述图形用户界面上输出所述图形数据的预览。2.根据权利要求1所述的方法，其中，适合于所述计算机系统中的一个计算机系统的所述简化程度是基于在所述计算机系统的处理能力、所述计算机系统的图形显示能力以及所述计算机系统旨在与所述图形数据进行交互的方式中的一项而被评估的。3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述现有3D模型是通过初始网格表示的。4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述方法还包括：在所述预处理单元中将所述3D模型网格化以提供初始网格。5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述方法还包括：接收允许用户重选简化程度的用户输入；基于所述选定的表面属性和在所述一组简化的网格中的可选的适当的简化的网格，重新创建更新的图形数据，所述可选的适当的简化的网格具有所重选的简化程度和对应于所述目标计算机系统的映射结构；以及按照所述更新的图形数据将在所述目标计算机系统上显现的方式，在所述图形用户界面上输出所述更新的图形数据的更新的预览。6.根据权利要求1所述的方法，其中，选择简化程度的所述步骤是基于在所述目标计算机系统的处理能力、所述目标计算机系统的图形显示能力以及所述目标计算机系统旨在与所述图形数据进行交互的方式中的一项而被自动操作的。7.根据权利要求1所述的方法，其中，创建所述图形数据并且输出所述预览比直接简化具有所述选定的表面属性的所述3D模型至少快10倍。8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述方法还包括向发布服务器提供所述图形数据。9.根据权利要求1所述的方法，其中，在与所述初始网格的可视化进行交互之前，所述一组单独优化的简化的网格在所述图形用户界面中被预览。10.根据权利要求1所述的方法，其中，所述方法还包括以下步骤：储存用户产生的与在所述现有3D模型、所述目标计算机系统和所述简化程度中的一项相关的偏好；使用先前储存的偏好来配置对所述初始网格的网格化；并且使用先前...

【专利技术属性】
技术研发人员：乌尔里克·林达尔，古斯塔夫·约翰森，
申请(专利权)人：杜亚实验室股份有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞典;SE