一种虚拟场景与模型的快速渲染方法技术

本发明专利技术公开了一种虚拟场景与模型的快速渲染方法和装置。先获得待渲染虚拟场景与模型的渲染要求以及标准材质库；根据所述渲染要求，创建包含场景参数、模型与材质对应关系的可读写文件，加载后从预先建立的标准材质库中选择与待渲染模型相对应的材质；根据渲染要求设置并调整场景参数，根据所选材质对模型进行渲染和材质参数调节，完成满足既定渲染要求的渲染；在单个模型对应多个材质时，对多个材质在三维模型表面直接进行三维在场UV贴图；根据渲染要求通过手绘轨迹生成高光效果及其对应材质，并进行模型的高光效果渲染。本发明专利技术在大幅提高虚拟场景及模型渲染效率的基础上，具有高效性、开放性、自动化、工具集成化、轻量化、可持续性等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种虚拟场景与模型的快速渲染方法
本专利技术涉及虚拟现实
，涉及一种虚拟场景与模型的快速渲染方法，尤其涉及在虚拟场景中，提高仿真环境与三维模型的综合渲染速度与效率的方法。技术背景虚拟现实(VirtualReality，简称VR)是一种构建并可体验、交互的虚拟仿真系统，综合计算机图形学、实时图像处理、精密传感器及人机接口等多项学科。逼真的场景与模型给人以身临其境的体验。目前多应用于游戏、影视、动画、军事等领域。当前，模型的渲染一般基于独立软件处理，如Autodesk公司的3dMax、Maya，MaxonComputer公司的CINEMA4D等。渲染开发人员除了丰富的软件应用经验，还需具备图形学、计算几何等多门学科知识。因此，渲染相关技术人员的知识领域广、培训周期长、技术水平良莠不齐。在企业技术与产品的开发中，美术(负责渲染)和技术(负责开发程序)一般分为两个部门。由于客观条件和个人能力的情况，两个部门难以实现相互交叉的协同开发模式。同时，在不同项目的开发过程中，多项目之间的渲染素材不能及时共享与利用，造成重复工作。目前的模型渲染，多数以照片作为主图材料。因此每个项目均需要现场本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种虚拟场景与模型的快速渲染方法，其特征在于，所述方法包括：获得待渲染虚拟场景与模型的渲染要求以及预先建立的标准材质库，其中，标准材质库保存有基于不同材料、不同渲染效果、不同构件的材质以及贴图素材；根据所述渲染要求和标准材质库，创建并加载包含场景参数、模型与材质对应关系的可读写文件，从所述的标准材质库中选择与待渲染模型相对应的材质；根据渲染要求设置并调整场景参数，根据所选材质对模型进行渲染和材质参数调节，完成满足既定渲染要求的场景与模型渲染；根据所述待渲染模型的渲染要求，在单个模型对应多个材质时，对多个材质在三维模型表面直接进行三维在场UV贴图；根据所述待渲染模型的渲染要求，通过手绘轨迹生成高...

【技术特征摘要】
1.一种虚拟场景与模型的快速渲染方法，其特征在于，所述方法包括：获得待渲染虚拟场景与模型的渲染要求以及预先建立的标准材质库，其中，标准材质库保存有基于不同材料、不同渲染效果、不同构件的材质以及贴图素材；根据所述渲染要求和标准材质库，创建并加载包含场景参数、模型与材质对应关系的可读写文件，从所述的标准材质库中选择与待渲染模型相对应的材质；根据渲染要求设置并调整场景参数，根据所选材质对模型进行渲染和材质参数调节，完成满足既定渲染要求的场景与模型渲染；根据所述待渲染模型的渲染要求，在单个模型对应多个材质时，对多个材质在三维模型表面直接进行三维在场UV贴图；根据所述待渲染模型的渲染要求，通过手绘轨迹生成高光效果及其对应材质，并进行模型的高光效果渲染。2.根据权利要求1所述虚拟场景与模型的快速渲染方法，其特征在于，所述的标准材质库的构建方法如下：根据材料属性，构建基于不同材料类型的贴图与材质库，可根据材料名称检索材质，并可修改材质参数；根据同一模型的不同渲染要求，构建不同渲染效果的材质库，可根据渲染效果检索材质，并可修改材质参数；根据常用构件模型，创建预制物体，并绑定贴图与材质，可根据预制物体名称检索材质。3.根据权利要求2所述虚拟场景与模型的快速渲染方法，其特征在于，所述的标准材质库中材质的参数采用标准模板着色器调节面板进行调节，调节参数后创造的材质根据用户需求保存为标准材质或个性材质，具体步骤为：根据模型材料和渲染效果，从标准材质库中选取合适的材质贴图；对于标准材质库所未包含的特定的渲染需求或者优化渲染效果，通过标准模板着色器的参数调节面板对所选取的材质贴图进行参数修改，创建对应于渲染需求或者渲染效果的材质，根据用户需求将所创建的材质贴图保存为标准材质或个性材质；所述的由用户创建或修改的标准材质或个性材质可由所创建的用户设置访问权限。4.根据权利要求1所述虚拟场景与模型的快速渲染方法，其特征在于所述的创建并加载包含场景参数、模型与材质对应关系的可读写文件，从所述的标准材质库中选择与渲染模型相对应的材质的步骤为：创建可读写文件，根据所述待渲染模型的渲染要求编辑待渲染场景参数、待渲染模型与材质的对应关系；加载并解析填有所述包含场景参数与对应关系的可读写文件，并从标准材质库中检索到待渲染模型相对应的材质。5.根据权利要求1所述虚拟场景与模型的快速渲染方法，其特征在于，所述的对多个材质在三维模型表面直接进行三维在场UV贴图包括以下步骤：获取待渲染模型的三维表面Mesh网格；根据所述待渲染模型的渲染要求，选择其中一个对应材质；通过在场的即时拖拽、位置捕捉、边界变形方式完成所选材质在三维模型表面Mesh网格上的区域定位；通过在场的缩放、平铺、旋转方式针对所选材质在三维模型表面Mesh网格上的渲染区域进行适应性调整；根据所述待渲染模型的渲染要求，完成所选材质在指定渲染区域中的表面映射；根据所述待渲染模型的渲染要求，依次完成所有材质的区域定位、适应调整和表面映射；将所有待渲染模型对应的材质合并为一个材质，并完成待渲染模型的渲染。6.根据权利要求1所述虚拟场景与模型的快速渲染方法，其特征在于，所述的通过手绘轨迹生成高光效果及其对应材质，并进行模型的高光效果渲染包括以下步骤：根据所述待渲染模型的渲染需求，设置绘笔的填充颜色、渐变方向、边界柔和度参数；实时获得用户输入的手绘轨迹，并通过区域填充和插值拟合算法进行轨迹参数处理；根据绘笔参数和处理后的轨迹参数，生成满足渲染要求的高光材质；将所述生成的高光材质赋予模型，完成手工添加高光和阴影，处理单色非高光物体模型表面的...

【专利技术属性】
技术研发人员：单岩，朱红林，
申请(专利权)人：杭州万维镜像科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33