【技术实现步骤摘要】
本公开的实施例一般涉及三维建模领域，并且更具体地，涉及基于地理信息的三维场景高效渲染方法、装置及设备。
技术介绍
1、随着虚拟现实技术的快速发展，虚拟现实已广泛应用到了仿真交互、军事医疗、游戏互娱、航空航天等多个领域。大规模实体仿真也逐渐成为虚拟环境的重要组成部分而受到重视。
2、为获取高精度高质量的渲染效果往往需要分层次分模块进行布局与绘制，每一模块部分都要在场景中经过精细的设计，而研究者一般都是在渲染器下执行场景的设计与渲染任务，渲染器作为3d引擎的核心内容，可实现将构造的三维模型绘制到屏幕上。目前，很多国外公司都具有自主研发的特色渲染器可绘制不同规模下高质量的绘制效果。同时，为方便研发设计者或用户进行模型复杂、材质丰富、场景规模大的模型渲染，一些渲染软件研发不同的工具包集成在建模软件中。
3、计算机图形学发展领域中的渲染引擎主要有renderman、arnold、vary、mentalray等。不同类别的渲染器具备一定差异的渲染特性及其相应的功能。如mentalray以快速著称，可以集成在三维建模软件3d max与maya中；基于光线追踪的物理渲染系统pbrt在学术研究领域有着显著的地位，可将图形学中的理论成就连接到具体的实现上，其阐述了如何做出高水准图形渲染器的方法；arnold渲染器的材质系统相比较则更加完善，其在人物动画部分十分出彩；mitsuba同样作为一个开源的物理渲染器，可灵活运行于windows、linux等操作系统，其开源、模块化、代码易读、基本功能完善、性能优异，在学术界常被用于开
4、随着实体仿真规模越来越大、精度越来越高、加上单机硬件渲染条件的不足，使大规模的实体实时渲染成为研究的难点问题，主要体现在实体生成、模型简化和渲染优化等方面。
技术实现思路
1、根据本公开的实施例，提供了一种基于地理信息的三维场景高效渲染方法、装置、设备及计算机存储介质。
2、在本公开的第一方面，提供了一种基于地理信息的三维场景高效渲染方法。该方法包括：
3、获取待渲染的三维场景的场景数据，根据所述场景数据，构建待渲染的三维场景所采用的三维场景模型；
4、对所述三维场景模型进行分层处理，得到多个分层模型块，确定各分层模型块对应的层次类别；
5、根据各分层模型块对应的层次类别，采用相应的渲染方式对各分层模型块进行渲染，并将完成渲染后的各分层模型块进行合成。
6、如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述三维场景包括多个场景元素；所述场景数据包括各场景元素在三维场景中的地理位置信息以及各场景元素的标识信息；各场景元素具有唯一的标识信息。
7、如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述获取待渲染的三维场景的场景数据，根据所述场景数据，确定待渲染的三维场景所采用的三维场景模型，包括：
8、获取待渲染的三维场景的各场景元素在三维场景中的地理位置信息及各场景元素的标识信息；
9、根据各场景元素对应的地理位置信息进行场景树构建；
10、根据各场景元素的标识信息，确定各场景元素对应的模型数据；
11、在所述场景树中建立各场景元素与模型数据的对应关系，根据所述对应关系，构建三维场景模型。
12、如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述对所述三维场景模型进行分层处理，得到多个分层模型块，确定各分层模型块对应的层次类别，包括：
13、根据所述三维场景模型的类型对所述三维场景模型进行分层处理，得到多个分层模型块；
14、对每个分层模型块进行层次类别标记，并将标记后的各分层模型块保存到分层场景文件中；
15、所述分层场景文件包括所述场景数据、各分层模型块以及各分层模型块对应的层次类别。
16、如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述根据各分层模型块对应的层次类别，采用相应的渲染方式对各分层模型块进行渲染，并将完成渲染后的各分层模型块进行合成，包括：
17、获取分层场景文件，从所述分层场景文件中提取各分层模型块及各分层模型块对应的层次类别；
18、从所述分层场景文件中获取各分层模型块对应的层次类别，根据各分层模型块对应的层次类别，确定各层次类别对应的渲染方式；
19、采用相应的渲染方式对各分层模型块进行渲染，得到渲染后的各分层模型块；
20、将渲染后的各分层模型块进行合成输出，得到渲染后的三维场景模型。
21、如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述根据各场景元素对应的地理位置信息进行场景树构建，包括：
22、根据各场景元素对象对应的地理位置信息，利用二叉树、四叉树、kd树、或r树中的任意一种进行场景树构建。
23、如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述在所述场景树中建立各场景元素与模型数据的对应关系，包括：
24、预先建立模型数据库，所述模型数据库中包含多个不同的模型数据；
25、从所述模型数据库中获取各场景元素对应的模型数据；
26、在所述场景树中建立各对象与模型数据的对应关系。
27、在本公开的第二方面，提供了一种基于地理信息的三维场景高效渲染装置。所述装置包括：三维场景模型构建模块、三维场景模型分层处理模块和分层模块渲染及合成模块；
28、所述三维场景模型构建模块，用于获取待渲染的三维场景的场景数据，根据所述场景数据，构建待渲染的三维场景所采用的三维场景模型；
29、所述三维场景模型分层处理模块，用于对所述三维场景模型进行分层处理，得到多个分层模型块，确定各分层模型块对应的层次类别；
30、所述分层模块渲染及合成模块，用于根据各分层模型块对应的层次类别，采用相应的渲染方式对各分层模型块进行渲染，并将完成渲染后的各分层模型块进行合成。
31、在本公开的第三方面，提供了一种电子设备。该电子设备包括：存储器和处理器，所述存储器上存储有计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如以上所述的方法。
32、在本公开的第四方面，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时实现如根据本公开的第一方面和/或第二发面的方法。
33、本公开的有益效果为：
34、为了实现大规模实体数据的实时显示和真实感渲染，本公开重点研究了三维场景渲染生成的关键技术。本公开针对建模软件中的大规模三维场景的装配与渲染系统的分层绘制存在的各种不适问题，使用了大规模场景的建模与分层绘制的适配方法。本公开经过大规模场景建模、着色、存储与组织后输出绘制结果，采用本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.基于地理信息的三维场景高效渲染方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的基于地理信息的三维场景高效渲染方法，其特征在于，所述三维场景包括多个场景元素；所述场景数据包括各场景元素在三维场景中的地理位置信息以及各场景元素的标识信息；各场景元素具有唯一的标识信息。
3.根据权利要求2所述的基于地理信息的三维场景高效渲染方法，其特征在于，所述获取待渲染的三维场景的场景数据，根据所述场景数据，确定待渲染的三维场景所采用的三维场景模型，包括：
4.根据权利要求1所述的基于地理信息的三维场景高效渲染方法，其特征在于，所述对所述三维场景模型进行分层处理，得到多个分层模型块，确定各分层模型块对应的层次类别，包括：
5.根据权利要求4所述的基于地理信息的三维场景高效渲染方法，其特征在于，所述根据各分层模型块对应的层次类别，采用相应的渲染方式对各分层模型块进行渲染，并将完成渲染后的各分层模型块进行合成，包括：
6.根据权利要求3所述的基于地理信息的三维场景高效渲染方法，其特征在于，所述根据各场景元素对应的地理位置信息进行场
7.根据权利要求3所述的基于地理信息的三维场景高效渲染方法，其特征在于，所述在所述场景树中建立各场景元素与模型数据的对应关系，包括：
8.基于地理信息的三维场景高效渲染装置，其特征在于，所述装置包括：三维场景模型构建模块、三维场景模型分层处理模块和分层模块渲染及合成模块；
9.一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1～7中任一项所述的方法。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述程序被处理器执行时实现如权利要求1～7中任一项所述的方法。
...【技术特征摘要】
1.基于地理信息的三维场景高效渲染方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的基于地理信息的三维场景高效渲染方法，其特征在于，所述三维场景包括多个场景元素；所述场景数据包括各场景元素在三维场景中的地理位置信息以及各场景元素的标识信息；各场景元素具有唯一的标识信息。
3.根据权利要求2所述的基于地理信息的三维场景高效渲染方法，其特征在于，所述获取待渲染的三维场景的场景数据，根据所述场景数据，确定待渲染的三维场景所采用的三维场景模型，包括：
4.根据权利要求1所述的基于地理信息的三维场景高效渲染方法，其特征在于，所述对所述三维场景模型进行分层处理，得到多个分层模型块，确定各分层模型块对应的层次类别，包括：
5.根据权利要求4所述的基于地理信息的三维场景高效渲染方法，其特征在于，所述根据各分层模型块对应的层次类别，采用相应的渲染方式对各分...
【专利技术属性】
技术研发人员：熊兆，张敬亮，
申请(专利权)人：中科星图数字地球合肥有限公司，
类型：发明
国别省市：
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