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【技术实现步骤摘要】
本申请涉及图像渲染,尤其涉及一种纹理渲染方法、装置、终端设备及存储介质。
技术介绍
1、构建实时三维重建地图时,一般使用tsdf模型(truncated signed distancefunction 截断符号距离函数模型),或者使用表面元素(surfel)的表示方法进行重建地图。
2、以下是上述两种方法的彩色地图对比:
3、一是表面元素(surfel)的表示方法:
4、表达形式,surfel表示方法使用surfel来表示三维场景。每个surfel包含有关表面属性(如法线、颜色、半径等)的信息。
5、彩色地图,在表面元素的表示方法时,彩色信息通常与每个surfel关联。这意味着彩色地图是通过对每个surfel赋予颜色来创建的。
6、优点,表面元素的表示方法在保留表面细节方面通常较为有效,尤其是在处理细小结构和曲面时。
7、缺点,如果需要表达更丰富的纹理信息,需要更多的surfel,占用的显存较多,因此表达的场景的规模收到限制。
8、二是tsdf模型方法:
9、实现方式,tsdf模型通常要选定需要建模的三维空间,然后将这个三维空间分割成许多小块,每一个小块被称为体素。tsdf模型中每个体素存储的是该小块与其最近的物体表面的距离。
10、彩色地图,彩色信息与tsdf模型中的几何信息结合。通常,每个体素都关联有颜色信息,这可以用于创建彩色地图。
11、优点,tsdf模型在处理几何形状时可能更为简单,尤其是在处理密集、
12、缺点,如果需要表达更丰富的纹理信息,体素分辨率需要更高,导致占用的显存较多。
13、两种方式对比:
14、在表达形式上,表面元素的表示方法中主要关注表面元素,而tsdf模型主要关注体素的距离场。
15、在细节和效率方面,表面元素的表示方法通常在保留细节方面较好,但可能需要更多的计算资源,计算效率低。tsdf模型在一些情况下可能更高效,但在细节方面可能稍有损失。
16、对于复杂应用场景,无论选择表面元素的表示方法还是tsdf模型均不能满足复杂应用场景对细节和效率的需求。
技术实现思路
1、有鉴于此,本申请实施例提供一种纹理渲染方法、装置、终端设备及存储介质,可以有效解决现有三维重建地图技术中细节差以及计算效率低的问题等。
2、第一方面,本申请实施例提供一种纹理渲染方法,包括:
3、接收到实时图像;
4、将纹理图块映射到对应的表面元素中,得到坐标映射关系;将面元地图投影到所述实时图像的图像坐标系,并根据所述坐标映射关系,得到面元投影坐标;其中,所述面元地图对应一个纹理图;所述面元地图中包括n个表面元素,n≥2,所述纹理图中包括待填装进来的n个纹理图块;各所述表面元素上均对应设置一个纹理图块;
5、获取各所述纹理图块的局部纹理坐标,将各所述纹理图块装填到所述纹理图中,得到坐标偏移值,根据所述局部纹理坐标和所述坐标偏移值,得到全局纹理坐标;
6、根据所述面元投影坐标获取各所述纹理图块在所述实时图像上对应区域的像素值,得到图像像素值,并对所述图像像素值进行预处理,得到实时像素值;使用所述实时像素值更新对应纹理块的像素值;
7、根据各所述全局纹理坐标更新各所述纹理图块的纹理坐标,以对所述纹理图进行渲染。
8、在一些实施例中,所述表面元素在三维空间中采用正方形表示,所述正方形采用两个三角形进行几何表示;所述表面元素的构成要素包括位置中心点向量、法线向量和大小;所述纹理图块的大小为k×k。
9、在一些实施例中,所述表面元素和对应的纹理块的坐标映射关系,包括:
10、所述正方形的四个顶点按照设定顺序依次对应所述纹理图块的四个uv坐标点;四个所述顶点根据所述位置中心点向量和所述大小确定。
11、在一些实施例中,所述对所述图像像素值进行预处理,得到实时像素值,包括:
12、获取所述纹理图块的当前像素值,采用高斯融合函数将所述当前像素值和所述图像像素值进行高斯融合,得到实时像素值。
13、在一些实施例中,所述高斯融合函数为:
14、
15、其中,是纹理图块中像素的第 j次观测估计的平均rgb值,是像素第 i次观测估计的rgb值,是像素第 i次观测估计的高斯权重。
16、在一些实施例中,将各所述纹理图块采用以下方法装填到所述纹理图:
17、将各纹理图块均缩放成k×k大小;
18、按照预设规则对各所述纹理图块进行排序、布局并标记序号,得到纹理图;
19、更新各所述纹理图块在所述纹理图中的纹理坐标,并保存所述纹理图。
20、在一些实施例中,从所述纹理图中获取各所述纹理图块,包括:
21、使用原子操作方法获得所述纹理图块在所述纹理图中的序号和所述纹理图块对应的区域。
22、第二方面,本申请实施例提供一种纹理渲染装置,包括:
23、图像接收模块,用于接收到实时图像;
24、面元投影坐标获取模块,用于将纹理图块映射到对应的表面元素中,得到坐标映射关系;将面元地图投影到所述实时图像的图像坐标系,并根据所述坐标映射关系,得到面元投影坐标;其中,所述面元地图对应一个纹理图;所述面元地图中包括n个表面元素,n≥2,所述纹理图中包括待填装进来的n个纹理图块;各所述表面元素上均对应设置一个纹理图块;全局纹理坐标获取模块,用于获取各所述纹理图块的局部纹理坐标,将各所述纹理图块装填到所述纹理图中,得到坐标偏移值,根据所述局部纹理坐标和所述坐标偏移值,得到全局纹理坐标;
25、像素值更新模块,用于根据所述面元投影坐标获取各所述纹理图块在所述实时图像上对应区域的像素值,得到图像像素值,并对所述图像像素值进行预处理,得到实时像素值;使用所述实时像素值更新对应纹理块的像素值;
26、渲染模块,用于根据各所述全局纹理坐标更新各所述纹理图块的纹理坐标,以对所述纹理图进行渲染。
27、第三方面,本申请实施例提供一种终端设备,所述终端设备包括处理器和存储器,所述存储器存储有计算机程序,所述处理器用于执行所述计算机程序以实施本申请第一方面提供的一种纹理渲染方法。
28、第四方面,本申请实施例提供一种计算机可读存储介质,其存储有计算机程序,所述计算机程序在处理器上执行时,实施根据本申请第一方面提供的一种纹理渲染方法。
29、本申请的实施例具有如下有益效果:
30、本申请中各所述表面元素上均对应设置一个纹理图块,可以更好地展示场景细节。获取实时图像中像素值,并赋值给对应的纹理图块,以达到实时更新场景的目的,然后将各纹理图块装填到纹理本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种纹理渲染方法,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的纹理渲染方法,其特征在于,所述表面元素在三维空间中采用正方形表示,所述正方形采用两个三角形进行几何表示;所述表面元素的构成要素包括位置中心点向量、法线向量和大小;所述纹理图块的大小为K×K。
3.根据权利要求2所述的纹理渲染方法,其特征在于,所述表面元素和对应的纹理块的坐标映射关系,包括:
4.根据权利要求1所述的纹理渲染方法,其特征在于,所述对所述图像像素值进行预处理,得到实时像素值,包括:
5.根据权利要求4所述的纹理渲染方法,其特征在于,所述高斯融合函数为:
6.根据权利要求1所述的纹理渲染方法,其特征在于,将各所述纹理图块采用以下方法装填到所述纹理图:
7.根据权利要求6所述的纹理渲染方法,其特征在于,从所述纹理图中获取各所述纹理图块,包括:
8.一种纹理渲染装置,其特征在于,包括:
9.一种终端设备,其特征在于,所述终端设备包括处理器和存储器,所述存储器存储有计算机程序,所述处理器用于执行所述计算机程序以实施权
10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,其存储有计算机程序,所述计算机程序在处理器上执行时,实施根据权利要求1-7中任一项所述的纹理渲染方法。
...【技术特征摘要】
1.一种纹理渲染方法,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的纹理渲染方法,其特征在于,所述表面元素在三维空间中采用正方形表示,所述正方形采用两个三角形进行几何表示;所述表面元素的构成要素包括位置中心点向量、法线向量和大小;所述纹理图块的大小为k×k。
3.根据权利要求2所述的纹理渲染方法,其特征在于,所述表面元素和对应的纹理块的坐标映射关系,包括:
4.根据权利要求1所述的纹理渲染方法,其特征在于,所述对所述图像像素值进行预处理,得到实时像素值,包括:
5.根据权利要求4所述的纹理渲染方法,其特征在于,所述高斯融合函数为:
...
【专利技术属性】
技术研发人员:王鹏,
申请(专利权)人:深圳市其域创新科技有限公司,
类型:发明
国别省市:
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