减面方法、设备及显示设备技术

本发明专利技术公开了一种减面方法、设备及显示设备。三维角色模型包括多个三角形面，每个三角形面包括三条边，每条边包括两个顶点。用于对三维角色模型进行减面的方法包括：确定所述三维角色模型中位于边缘的第一边；确定位于所述三维角色模型内部的第二边；以及相对于第一边优先减去第二边以减少三角形面数。根据本发明专利技术的实施例，可以减小减面处理对视觉感知的影响。

【技术实现步骤摘要】
减面方法、设备及显示设备
本专利技术涉及三维模型减面技术，更具体地，涉及一种用于对三维角色模型进行减面的方法、设备、用于显示三维角色模型的设备和显示设备。
技术介绍
三维模型减面技术是三维图形学中常用的优化技术之一。它是一种层次细节(LOD)技术。层次细节技术是一种在计算机三维图形学中用于提高绘制性能和效果的优化技术。它根据可视物体在屏幕出现的大小而选择不同规格的模型或贴图来绘制。例如，在三维计算机应用场景中，距离用户越远的物体，在屏幕上占用的范围越小。可以用较低质量的模型和贴图来绘制所述物体。这样可以提高图像的绘制效率和绘制质量。这尤其适用于移动端的游戏。它可以提高一个场景可以载入的模型数量。可选地，它可以提高游戏的帧率和绘制质量。在层次细节中，需要为同一个三维物体制作具有不同面数的多个模型。通常，首先制作一个面数最高的模型。然后，利用模型自动减面算法，从这个面数最高的模型生成几个面数较低的模型。在计算机三维技术中，一个模型可以由多个三角形面组成，每个三角形面包括三条边，每条边包括两个顶点。面数是三角形面的数量。面数较多且质量较高的三维模型可以被称为高模。面数较少且质量较低的三维模型可以被称为低模。在现有技术中，模型减面算法是针对一般的三维模型的，而没有考虑模型的类型和用途。例如，中国专利申请CN103886635A公开了一种基于面聚类的自适应LOD模型方法，其在此全部引入作为参考。例如，中国专利申请CN103324783A公开了一种基于边折叠的LOD模型实时生成方法，其在此全部引入作为参考。例如，HuguesHoppe的论文“ProgressiveMeshes”公开了一种渐进式网孔展现方式，其在此全部引入作为参考。因此，需要提供一种新的技术方案，针对上述现有技术中的至少一个技术问题进行改进。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供一种用于对三维角色模型进行减面的新技术方案。根据本专利技术的第一方面，提供了一种用于对三维角色模型进行减面的方法，其中，所述三维角色模型包括多个三角形面，每个三角形面包括三条边，每条边包括两个顶点，所述方法包括：确定所述三维角色模型中位于边缘的第一边；确定位于所述三维角色模型内部的第二边；以及相对于第一边优先减去第二边以减少三角形面数。可选地或另选地，确定所述三维角色模型中位于边缘的第一边还包括：通过确定位于边缘且共边的两个顶点来确定第一边，其中，对于第一边的两个顶点中的每一个顶点，与该顶点共边的顶点的集合V的数量大于包含该顶点的三角形面的数量T。可选地或另选地，所述方法还包括：确定被不同贴图坐标共享的第三边；确定未被不同贴图坐标共享的第四边；以及相对于第三边优先减去第四边以减少三角形面数。可选地或另选地，确定被不同贴图坐标共享的第三边还包括：通过确定第三边的顶点的UV值来确定第三边，其中，第三边的顶点位于多个三角形面中，并且，该顶点在所述多个三角形面中的至少两个三角形面中的UV值不相等。可选地或另选地，所述方法还包括：确定长度不同的第五边和第六边，其中，第五边的长度大于第六边的长度；以及相对于第五边优先减去第六边以减少三角形面数。可选地或另选地，所述方法还包括：确定周围三角形面的凹凸度不同的第七边和第八边，其中，第七边的周围三角形面的凹凸度大于第八边的周围三角形面的凹凸度；以及相对于第七边优先减去第八边以减少三角形面数。可选地或另选地，第七边和第八边中的任何一个边的周围三角形面的凹凸度为：其中，所述任何一个边的两个顶点为I、J，顶点I所在的所有三角形为Ta，同时包含顶点I、J的所有三角形Tc，MAX()表示求最大值，MIN()表示求最小值，NORMAL(t)表示三角形面t的法线。可选地或另选地，所述方法还包括：为所述三维角色模型中的不同部分设置不同的权重；以及优先减去位于权重较低的部分中的边。可选地或另选地，为所述三维角色模型中的不同部分设置不同的权重包括：设置三维角色模型的权重坐标曲线W＝Weight(h)，其中，h表示三维角色模型相对于脚部的高度，W的值从脚部到头部增大，三维角色模型的Y坐标最大值为YMAX，维角色模型的Y坐标最小值为YMIN；以及设置顶点I的权重WI＝Weight((YI-YMIN)/(YMAX-YMIN))，其中，顶点I的Y坐标值为YI。可选地或另选地，所述不同部分包括三维角色模型的头部和脚部，以及所述头部的权重大于所述脚部的权重。可选地或另选地，所述方法还包括：确定要减去的边及其顶点Ir、Jr；删除顶点Ir；以及将包含顶点Ir的三角形面中的顶点I替换为顶点Jr。可选地或另选地，所述顶点Ir相对于顶点Jr更靠近所述角色模型的脚部。可选地或另选地，所述顶点Ir的周围三角形面的凹凸度小于所述顶点Jr的周围三角形面的凹凸度。根据本专利技术的第二方面，提供了一种用于对三维角色模型进行减面的方法，其中，所述三维角色模型包括多个三角形面，每个三角形面包括三条边，每条边包括两个顶点，设置三维角色模型的权重值坐标曲线W＝Weight(h)，其中，h表示三维角色模型相对于脚部的高度，W的值从脚部到头部增大，三维角色模型的Y坐标最大值为YMAX，维角色模型的Y坐标最小值为YMIN，对于三维角色模型上的所有共边的两个顶点I、J，计算它们的剔除代价值Cost(I,J)，包括：计算其中，顶点I所在的所有三角形为Ta，同时包含顶点I、J的所有三角形Tc，MAX()表示求最大值，MIN()表示求最小值，NORMAL(t)表示三角形面t的法线，计算其中，顶点I的坐标为(XI,YI,ZI)以及顶点J的坐标为(XJ,YJ,ZJ),如果与顶点I共边的顶点的集合V的数量大于包含顶点I的三角形面的数量T，如果V的数量大于T的数量，则设置顶点I的边缘计数border＝1，否则设置border＝0，如果顶点I位于多个三角形面中，并且，顶点I在所述多个三角形面中的至少两个三角形面中的UV值不相等，则设置顶点I的贴图切分值uisplit＝1，否则，设置uisplit＝0，计算顶点I的权重WI＝Weight((YI-YMIN)/(YMAX-YMIN))，其中，顶点I的Y坐标值为YI，以及计算剔除代价值Cost(I,J)＝WI*B(I,J)*L(I,J)+M*uvsplit+N*border，其中，M远大于WI，N远大于M；以及基于剔除代价值Cost(I,J)对三维角色模型进行减面，包括：确定剔除代价值Cost(I,J)最小的一对顶点作为要减去的顶点Ir、Jr，删除顶点Ir，以及将包含顶点Ir的三角形面中的顶点I替换为顶点Jr，其中，将三维角色模型中的三角形面(Ir,A,B)修改为(Jr,A,B)。可选地或另选地，重复执行计算它们的剔除代价值Cost(I,J)和对三维角色模型进行减面，以使得三维角色模型的面数小于等于目标减面面数。根据本专利技术的第三方面，提供了一种用于对三维角色模型进行减面的设备，其中，所述三维角色模型包括多个三角形面，每个三角形面包括三条边，每条边包括两个顶点，所述设备包括：用于确定所述三维角色模型中位于边缘的第一边的装置；用于确定位于所述三维角色模型内部的第二边的装置；以及用于相对于第一边优先减去第二边以减少三角形面数的装置。根据本专利技术的第四方面，提供了一种用于显示三维角色模型的设备，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于对三维角色模型进行减面的方法，其中，所述三维角色模型包括多个三角形面，每个三角形面包括三条边，每条边包括两个顶点，所述方法包括：确定所述三维角色模型中位于边缘的第一边；确定位于所述三维角色模型内部的第二边；以及相对于第一边优先减去第二边以减少三角形面数。

【技术特征摘要】
1.一种用于对三维角色模型进行减面的方法，其中，所述三维角色模型包括多个三角形面，每个三角形面包括三条边，每条边包括两个顶点，所述方法包括：确定所述三维角色模型中位于边缘的第一边；确定位于所述三维角色模型内部的第二边；以及相对于第一边优先减去第二边以减少三角形面数。2.根据权利要求1所述的方法，其中，确定所述三维角色模型中位于边缘的第一边还包括：通过确定位于边缘且共边的两个顶点来确定第一边，其中，对于第一边的两个顶点中的每一个顶点，与该顶点共边的顶点的集合V的数量大于包含该顶点的三角形面的数量T。3.根据权利要求1或2所述的方法，还包括：确定被不同贴图坐标共享的第三边；确定未被不同贴图坐标共享的第四边；以及相对于第三边优先减去第四边以减少三角形面数。4.根据权利要求3所述的方法，其中，确定被不同贴图坐标共享的第三边还包括：通过确定第三边的顶点的UV值来确定第三边，其中，第三边的顶点位于多个三角形面中，并且，该顶点在所述多个三角形面中的至少两个三角形面中的UV值不相等。5.根据权利要求1-4中的任何一项所述的方法，还包括：确定长度不同的第五边和第六边，其中，第五边的长度大于第六边的长度；以及相对于第五边优先减去第六边以减少三角形面数。6.根据权利要求1-5中的任何一项所述的方法，还包括：确定周围三角形面的凹凸度不同的第七边和第八边，其中，第七边的周围三角形面的凹凸度大于第八边的周围三角形面的凹凸度；以及相对于第七边优先减去第八边以减少三角形面数。7.根据权利要求6所述的方法，其中，第七边和第八边中的任何一个边的周围三角形面的凹凸度为：其中，所述任何一个边的两个顶点为I、J，顶点I所在的所有三角形为Ta，同时包含顶点I、J的所有三角形Tc，MAX()表示求最大值，MIN()表示求最小值，NORMAL(t)表示三角形面t的法线。8.根据权利要求1-7中的任何一项所述的方法，还包括：为所述三维角色模型中的不同部分设置不同的权重；以及优先减去位于权重较低的部分中的边。9.根据权利要求8所述的方法，其中，为所述三维角色模型中的不同部分设置不同的权重包括：设置三维角色模型的权重坐标曲线W＝Weight(h)，其中，h表示三维角色模型相对于脚部的高度，W的值从脚部到头部增大，三维角色模型的Y坐标最大值为YMAX，三维角色模型的Y坐标最小值为YMIN；以及设置顶点I的权重WI＝Weight((YI-YMIN)/(YMAX-YMIN))，其中，顶点I的Y坐标值为YI。10.根据权利要求8所述的方法，其中，所述不同部分包括三维角色模型的头部和脚部，以及所述头部的权重大于所述脚部的权重。11.根据权利要求1-10中的任何一项所述的方法，其中，所述方法还包括：确定要减去的边及其顶点Ir、Jr；删除顶点Ir；以及将包含顶点Ir的三角形面中的顶点I替换为顶点Jr。12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述顶点Ir相对于顶点Jr更靠近所述角色模型的脚部。13.根据权利要求11...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏知晓，
申请(专利权)人：广州爱九游信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44