基于视频几何分析的三维场景渲染加速方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及三维场景渲染技术领域，实施例具体公开一种基于视频几何分析的三维场景渲染加速方法及系统，本申请通过将三维场景数据进行预处理并分割索引结构，为三维模型构建便于加速渲染的层次细节模型，并为视频信息构建可分割矩阵，随后将分割完成的模型索引、层次细节模型与视频图像矩阵导入GPU并行计算，从而实现了复杂三维场景与多视频结合的加速渲染。

3D scene rendering acceleration method and system based on video geometry analysis

【技术实现步骤摘要】
基于视频几何分析的三维场景渲染加速方法及系统
本专利技术涉及三维场景渲染
，具体涉及一种基于视频几何分析的三维场景渲染加速方法及系统。
技术介绍
目前三维场景的渲染技术主要是场景可见性剔除、多分辨率模型简化、以及模型数据组织等方法。场景可见性剔除，从模型坐标转换阶段之前剔除对最终图像渲染没有贡献的场景部分，然后将剩余场景发送到绘制管道，能有效降低场景的复杂程度和图形流水线的负担，是提高场景绘制效率的一种非常有效的方法。多分辨率模型简化技术在预处理时可生成细节层次模型(LevelofDetail,简称LOD)，简化掉模型中微小，不重要的部分和远端的场景，同时保证场景内容不会严重失真。模型数据组织需要将场景信息按一定的空间数据结构组织，可以有效提高查询速度。多视频几何分析目前采用多线程进行视频分析。多源海量实时监控视频与统一的三维虚拟场景融合可视化过程中，大规模三维虚拟场景渲染和多视频几何分析处理需要消耗大量的时间和内存。场景可见性剔除技术在动态场景中，由于物体的运动，观察者与场景的交互，场景对应的遮挡树也随着改变。如果动态生成遮挡树本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于视频几何分析的三维场景渲染加速方法，其特征在于，包括：/nS1：对三维场景数据进行预处理；/nS2：对三维场景数据构建层次细节模型；/nS3：采用结合GPU的并行加速计算方法计算三维场景数据和视频数据。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于视频几何分析的三维场景渲染加速方法，其特征在于，包括：
S1：对三维场景数据进行预处理；
S2：对三维场景数据构建层次细节模型；
S3：采用结合GPU的并行加速计算方法计算三维场景数据和视频数据。


2.根据权利要求1所述的基于视频几何分析的三维场景渲染加速方法，其特征在于，所述步骤S1的方法，包括：
S11：将需要加载的场景模型对象批量导入并解析，获取场景模型对象包围盒的中心位置、最大值和最小值参数；
S12：对已获取包围盒中心位置、最大值和最小值参数的三维模型构建树状索引结构，并对树状索引结构采用空间R树索引方法构建R树，其中每个节点对应包含相应空间对象的最小包围立方体；
S13：通过分页技术将构建完成的R树从叶子节点开始往上进行空间页面划分，获得每个空间页面上独立的R树，划分过程中记录当前层级信息与指向下一层的文件指向；
S14：将划分完成的多个R树依次放入相应队列中，若未包含叶子节点，则将该R树直接导出，若包含叶子节点，则对该R树进行细节层次LOD处理后再导出。


3.根据权利要求2所述的基于视频几何分析的三维场景渲染加速方法，其特征在于，所述步骤S13的方法，包括：
对观察视角的视野范围进行视景体构建，并与三维模型的空间包围立方体进行求交运算，通过节点间空间关系获取位于视景体范围内的包围立方体索引，对应R树的相应节点即代表需要渲染显示的模型部分；
通过分页技术，将选出节点对应的R树部分进行划分，局部最高层次非叶节点视作根节点，构建独立的小R树。


4.根据权利要求1所述的基于视频几何分析的三维场景渲染加速方法，其特征在于，所述步骤S2的方法，包括：
S21：将需要构建层次细节模型的对象按照四叉树分割分为若干节点，相应的细节在对象表面节点的四叉树上作为下一级节点存在，四叉树的分割决定了最终渲染的叶节点为哪一层；
S22：对视景体范围外的区域进行顶点的裁剪工作，将其分割信息设置为false，将视景体范围内的叶子节点的分割信息设置为true；
S23：通过设置观察点到具体节点的欧氏距离阈值，以及一定区域内节点复杂度阈值，作为节点分割的评价标准，其中距离阈值设为4级，而复杂度阈值较距离阈值判断更优先一级；
S24：当分辨率切换时出现裂缝时，在分辨率等级较高的节点侧删除一条格网边，或在等级较低的节点一侧增加一条边，将相邻格网合并，同时相邻的分辨率等级差不超过2级；
S25：对当前完成...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩宇韬，吕琪菲，张至怡，陈银，党建波，阳松江，
申请(专利权)人：四川航天神坤科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51