基于自适应曲线插值机制和实例化的面绘制方法技术

本发明专利技术公开了基于自适应曲线插值机制和实例化的面绘制方法。本发明专利技术中，通过利用两种曲线自适应插值得到拟合路径后进行实例化渲染的方法，从渲染质量和渲染速度两个维度提升了渲染效果。在混合使用CatmullRom和QuadraticBezierCurve两种插值曲线，在分支处使用CatmullRom曲线插值使得相邻连接点平滑过渡，在分支连接处使用QuadraticBezierCurve3插值，额外增加对连接处的灵活控制，解决了不使用插值曲线导致连接出现折线问题，充分发挥了两种插值曲线的优点，渲染出来的神经元和血管模型更加真实美观。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于算法，具体为基于自适应曲线插值机制和实例化的面绘制方法。

技术介绍

1、形态学研究通过对鼠脑进行形态标记，运用全脑高分辨成像技术，经过数字化的图像配准、分割、重建处理流程得到神经元、核团以及血管的精细完整的形态模型数据。由于形态模型数据往往为不同格式的三维数字文件，例如swc格式的神经元骨架数据文件、json格式的网格数据、gltf和obj格式的三维模型数据、syn格式的突触数据等，单纯通过文本阅读方式难以观测出神经元、血管形态结构特征，因此如何直观的展示其形态结构就变得尤为重要，即脑空间矢量化数据的可视化。这类格式文件主要包括了三维节点的空间坐标、节点半径信息以及连接关系等信息。

2、但是现有可视化平台对源数据进行解析后利用面绘制算法进行管道模型的构建和计算，这个过程中传统的面绘制完全依赖于重建后的节点信息，根据节点的连接关系直接生成路径，这导致对象血管这类分支结构复杂的模型文件进行渲染时出现连接分支处过度生硬、整个模型不够平滑等问题，渲染质量差。另外，渲染质量要想提高必然会带来计算负担变重导致渲染速度变慢的问题。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.基于自适应曲线插值机制和实例化的面绘制方法，其特征在于：所述基于自适应曲线插值机制和实例化的面绘制方法包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的基于自适应曲线插值机制和实例化的面绘制方法，其特征在于：所述步骤S2中，遍历顶点数组vertices的每一个节点c，构建swc对象，结构如下：

3.如权利要求1所述的基于自适应曲线插值机制和实例化的面绘制方法，其特征在于：所述步骤S4中，如果半径值唯一，也就是所有节点半径一样，遍历all_branches数组，对于每个分支，将其转换为三维坐标以后，基于CatmullRom插值曲线创建路径，然后基于TubeGeometry工...

【技术特征摘要】

1.基于自适应曲线插值机制和实例化的面绘制方法，其特征在于：所述基于自适应曲线插值机制和实例化的面绘制方法包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的基于自适应曲线插值机制和实例化的面绘制方法，其特征在于：所述步骤s2中，遍历顶点数组vertices的每一个节点c，构建swc对象，结构如下：

3.如权利要求1所述的基于自适应曲线插值机制和实例化的面绘制方法，其特征在于：所述步骤s4中，如果半径值唯一，也就是所有节点半径一样，遍历all_branches数组，对于每个分支，将其转换为三维坐标以后，基于catmullrom插值曲线创建路径，然后基于tubegeometry工具创建树状的几何体，设置路径和半径以及其他参数后，将几何体加入到待合并数组geometrymerge中。

4.如权利要求1所述的基于自适应曲线插值机制和实例化的面绘制方法，其特征在于：所述步骤s4中，如果存在多个不同的半径值，遍历所有树的分支和分支中的节点，为每对相邻节点创建圆柱体和连接两个节点的关节，设置半径、高度等参数，遍历all_branches，即遍历以每个节点为起始的所有分支，并逐一获取以当前节点为起始节点的分支，对于每一个分支数组去掉最后一个元素，...

【专利技术属性】
技术研发人员：何严平，褚海涛，
申请(专利权)人：合肥综合性国家科学中心人工智能研究院安徽省人工智能实验室，
类型：发明
国别省市：