一种模拟文物3D扫描模型实时光照的显示方法技术

本发明专利技术公开了一种模拟文物3D扫描模型实时光照的显示方法，属于文物展示技术领域，所述一种模拟文物3D扫描模型实时光照的显示方法包括将文物进行三维扫描，对扫描得到的三维模型文件进行解析并得到超高清三角形网格体，分析网格体，将其拆分成层级化群集，根据模型画面占比分析渲染精度系数，根据精度系数计算模型的三角形代理物体三角面显示精度，根据层级化群集的网格体的顶点位置，进行量化，在代理网格体上进行光照贴图的计算，根据光照显示引擎计算得到贴图后，将贴图文件叠加至显示模型上，得到渲染实时光照显示的模型，具有实时光照显示、高效清晰显示、灵活切换衔接和提高工作效率的优点。工作效率的优点。工作效率的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种模拟文物3D扫描模型实时光照的显示方法


[0001]本专利技术涉及文物展示
，具体是涉及一种模拟文物3D扫描模型实时光照的显示方法。

技术介绍

[0002]随着人们水平的不断提高，人们逐渐提高了对文化生活水平的关注，博物馆等场所成为普通民众文化生活的重要组成部分。博物馆是近年来发展迅速的一个行业，在国家政策、地方政策鼓励下，以及人们日益增长的对文化生活的需求下，渐渐受到更多的关注，而社会发展和科技进步，使得博物馆的定义在被不断更新。博物馆展示的各个部分中最重要的是文物的展示，但是文物通常需要严格的保存条件，一般展出需要设置在保护性的展柜中，另外也有图文展示和多媒体展示的方式来展示文物，但是多媒体展示文物模型暂未有较好的展示效果，常规的方式为预渲染序列帧图片，使展示的效果较为僵化，给人不真实的感觉。
[0003]在实际博物馆中，常有原始文物需要进行展示，现有方式通常将文物放置在保护性的展柜中，或者将文物的图文信息内容印制在展板上进行呈现；还有部分博物馆使用结合多媒体的手段将文物进行展示，但是常规的多媒体模型展示只会实现静态图文内容，或因模型显示使用了预渲染的全景帧导致显示效果较差，由上可见，现有的文物展示存在只能实现静态图文或者显示效果较差的缺点，难以得到推广应用。
[0004]因此，需要提供一种模拟文物3D扫描模型实时光照的显示方法，旨在解决上述问题。

技术实现思路

[0005]针对现有技术存在的不足，本专利技术实施例的目的在于提供一种模拟文物3D扫描模型实时光照的显示方法，以解决上述
技术介绍
中的问题。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种模拟文物3D扫描模型实时光照的显示方法，包括以下步骤：S1、将文物进行三维扫描，得到三维模型文件；S2、将三维模型文件导入显示引擎系统，解析得到超高清三角形网格体，并在导入期间分析网格体，将其拆分成由三角形组构成的层级化群集；S3、显示引擎系统：根据模型画面占比分析渲染精度系数，根据精度系数计算模型的三角形代理物体三角面显示精度；S4、显示精度的计算：根据层级化群集的网格体的顶点位置，进行量化处理；S5、代理网格体的生成：代理三角形百分比表示从原来的网格体中抽出一定百分比的三角形来生成代理网格体；S6、在代理网格体上进行光照贴图的计算，光照贴图计算包括定向光源计算、点光源计算、聚光源计算和天光计算，并实时动态计算光照，渲染设定反射次数的漫反射和间接
高光反射；S7、在全局光照计算过程中，文物表面上漫反射的光源选取表面的颜色，并将带有颜色的光照反射在附近的表面上，且场景中的网格体通过阻止间接光照形成间接阴影；S8、根据光照显示引擎计算得到贴图后，将贴图文件叠加至显示模型上，得到渲染实时光照显示的模型；S9、在显示的过程中，显示引擎实时判断显示情况，并根据摄像机视图，在运行时动态切换代理模型群集细节级别与相应精度的光照贴图，重复步骤S6、S7和S8。
[0007]作为本专利技术进一步的方案，所述三维模型文件包括模型点云数据和贴图数据。
[0008]作为本专利技术进一步的方案，所述S4中量化的步长定为二的幂数，步长的大小通过位置与比例精度属性以及各个网格体的要求来单独确定。
[0009]作为本专利技术进一步的方案，所述在原来的网格体抽出后剩余的所述网格体的细节与百分比的取值成正比。
[0010]作为本专利技术进一步的方案，所述S5中的百分比的取值范围为0
‑
100%。
[0011]作为本专利技术进一步的方案，所述S5中代理网格体的数量大于等于2000个。
[0012]作为本专利技术进一步的方案，所述光照均需要通过光源、光束、Lightmass、光照函数和级联阴影贴图来进行计算。
[0013]综上所述，本专利技术实施例与现有技术相比具有以下有益效果：本专利技术通过数字化交模型显示方法的优化，优化了文物三维扫描模型显示的效果，使得在真实文物不便展示的情况下，对文物三维扫描模型进行高效清晰的展示，通过显示引擎对显示情况的实时判断并灵活切换代理模型群集细节级别，可以实现交互体验过程中维持文物三维显示的高效清晰，具备实时光照显示、高效清晰显示、灵活切换衔接和提高工作效率的效果。
[0014]为更清楚地阐述本专利技术的结构特征和功效，下面结合附图与具体实施例来对本专利技术进行详细说明。
附图说明
[0015]图1为专利技术实施例的流程图。
具体实施方式
[0016]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0017]以下结合具体实施例对本专利技术的具体实现进行详细描述。
[0018]在本专利技术的一个实施例中，参见图1，所述一种模拟文物3D扫描模型实时光照的显示方法包括以下步骤：S1、将文物进行三维扫描，得到三维模型文件；S2、将三维模型文件导入显示引擎系统，解析得到超高清三角形网格体，并在导入期间分析网格体，将其拆分成由三角形组构成的层级化群集；S3、显示引擎系统：根据模型画面占比分析渲染精度系数，根据精度系数计算模型
的三角形代理物体三角面显示精度；S4、显示精度的计算：根据层级化群集的网格体的顶点位置，进行量化处理；S5、代理网格体的生成：代理三角形百分比表示从原来的网格体中抽出一定百分比的三角形来生成代理网格体；S6、在代理网格体上进行光照贴图的计算，光照贴图计算包括定向光源计算、点光源计算、聚光源计算和天光计算，并实时动态计算光照，渲染设定反射次数的漫反射和间接高光反射；S7、在全局光照计算过程中，文物表面上漫反射的光源选取表面的颜色，并将带有颜色的光照反射在附近的表面上，且场景中的网格体通过阻止间接光照形成间接阴影；S8、根据光照显示引擎计算得到贴图后，将贴图文件叠加至显示模型上，得到渲染实时光照显示的模型；S9、在显示的过程中，显示引擎实时判断显示情况，并根据摄像机视图，在运行时动态切换代理模型群集细节级别与相应精度的光照贴图，重复步骤S6、S7和S8。
[0019]在本实施例中，工作人员利用高精度三维扫描仪对文物进行扫描，得到三维模型文件，其中，三维模型文件包括模型点云数据和贴图数据；将三维模型文件导入显示引擎系统中，解析得到超高清三角形网格体，并在导入期间分析网格体，将其拆分成由三角形组构成的层级化群集；根据模型画面占比分析渲染精度系数，根据精度系数计算模型的三角形代理物体三角面显示精度；根据层级化群集的网格体的顶点位置，进行量化处理，在量化处理过程中，量化的步长定为二的幂数，步长的大小通过位置与比例精度属性以及各个网格体的要求来单独确定；而代理三角形百分比表示从原来的网格体中抽出一定百分比的三角形来生成代理网格体，其中，百分比的取值范围为0
‑
100%，在原来的网格体抽出后剩余的所述网格体的细节与百分比的取值成正比，即百分比越大，保留的原始网格体细节越多，且不论代理网格体的百分比的大小，代理网格体数量不本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种模拟文物3D扫描模型实时光照的显示方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、将文物进行三维扫描，得到三维模型文件；S2、将三维模型文件导入显示引擎系统，解析得到超高清三角形网格体，并在导入期间分析网格体，将其拆分成由三角形组构成的层级化群集；S3、显示引擎系统：根据模型画面占比分析渲染精度系数，根据精度系数计算模型的三角形代理物体三角面显示精度；S4、显示精度的计算：根据层级化群集的网格体的顶点位置，进行量化处理；S5、代理网格体的生成：代理三角形百分比表示从原来的网格体中抽出一定百分比的三角形来生成代理网格体；S6、在代理网格体上进行光照贴图的计算，光照贴图计算包括定向光源计算、点光源计算、聚光源计算和天光计算，并实时动态计算光照，渲染设定反射次数的漫反射和间接高光反射；S7、在全局光照计算过程中，文物表面上漫反射的光源选取表面的颜色，并将带有颜色的光照反射在附近的表面上，且场景中的网格体通过阻止间接光照形成间接阴影；S8、根据光照显示引擎计算得到贴图后，将贴图文件叠加至显示模型上，得到渲染实时光照显示的模型；S9、在显示的过程中，显示引擎实时判断显示情况，...

【专利技术属性】
技术研发人员：谈迎光，马杰，赵玺，
申请(专利权)人：江苏印象乾图文化科技有限公司，
类型：发明
国别省市：