專利名稱：植物場景的快速渲染及漫游方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及計算機(jī)圖形學(xué)技術(shù)，圖像處理技術(shù)，以及虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù) 在土地利用、數(shù)字農(nóng)林業(yè)、數(shù)字媒體、數(shù)字廣告、數(shù)字娛樂業(yè)領(lǐng)域中的 應(yīng)用，具體地涉及一種植物場景的自適應(yīng)合成快速渲染與虛擬場景漫游 方法。
背景技術(shù)：
大規(guī)模復(fù)雜自然植物場景的快速或?qū)崟r渲染是土地利用、數(shù)字農(nóng)林 業(yè)、數(shù)字媒體、數(shù)字娛樂、虛擬現(xiàn)實(shí)應(yīng)用中的基本難點(diǎn)問題之一。植物 形體及其表面紋理的三維可視化表現(xiàn)是十分復(fù)雜的，特別是對于植物群 落或森林場景的真實(shí)表示，如果應(yīng)用純?nèi)S實(shí)體模型渲染方法可能要處 理至少百萬級以上的多邊體數(shù)據(jù)。在目前現(xiàn)有的、常規(guī)應(yīng)用的軟硬件技 術(shù)條件下，是無法完成如此數(shù)據(jù)規(guī)模的復(fù)雜自然植物場景實(shí)時渲染。為 此，人們在三維建模中采用二維圖像板方法替代三維實(shí)體模型表示的植 物體。從而實(shí)現(xiàn)了大規(guī)模復(fù)雜自然植物場景實(shí)時渲染的效果。但是，該 種方法的最大缺點(diǎn)是漫游者在臨近植物體時，無法對物體獲得三維立體 感的真實(shí)效果。
發(fā)明目的
本發(fā)明的目的是針對純二維圖像板技術(shù)中缺少三維立體感效果的缺 點(diǎn)，及純?nèi)S實(shí)體模型表示將面臨大量數(shù)據(jù)而可能無法實(shí)現(xiàn)實(shí)時處理的 問題，為此，本發(fā)明是在復(fù)雜自然植物場景已有的純二維或純?nèi)S渲染 與虛擬場景漫游技術(shù)基礎(chǔ)之上提出植物場景的"二維+三維"自適應(yīng)合 成的快速渲染與虛擬場景漫游方法。
為達(dá)成所述目的，本發(fā)明一種植物場景的快速渲染及漫游方法，包
括
5采用自適應(yīng)合成方式對大規(guī)模復(fù)雜自然植物場景靜態(tài)觀察或動態(tài)漫 游中的二維與三維表示的模型實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)合成的快速渲染，從而使每幀 渲染畫面中同時包含由二維圖像板表示的植物體與三維實(shí)體模型表示的
植物體的合成渲染結(jié)果；二維圖像板表示的植物體與三維實(shí)體模型表示 的植物體在每幀畫面中表現(xiàn)的相對內(nèi)容比例采取自適應(yīng)的調(diào)整方式；在 動態(tài)漫游畫面渲染中釆用自適應(yīng)的插值漸變方法實(shí)現(xiàn)二維圖像表示的植 物體與三維實(shí)體模型表示的植物體之間的平滑轉(zhuǎn)換。
本發(fā)明的有益效果
1. 目前大規(guī)模復(fù)雜自然植物場景渲染中基本上是以二維圖像板表 示植物體來實(shí)現(xiàn)具有"實(shí)時性"的動態(tài)漫游。而當(dāng)采用三維實(shí)體模型表 示來提高植物體真實(shí)性時，渲染畫面實(shí)時性處理通常很難達(dá)到。應(yīng)用本 發(fā)明的植物場景"二維+三維"模型自適應(yīng)合成的快速渲染及漫游方法， 可以有效地緩解上述矛盾。其中自適應(yīng)方式可以根據(jù)軟硬件的現(xiàn)有狀況 而自動完成調(diào)整，以達(dá)到約束條件下的最優(yōu)解。或者說，在滿足實(shí)時性 處理的基本要求下，能夠最大化的實(shí)現(xiàn)渲染畫面的真實(shí)性。
2. 在大規(guī)模復(fù)雜自然植物場景渲染中，只有漫游者視點(diǎn)范圍以內(nèi)的
物體需要進(jìn)行渲染處理。應(yīng)用本發(fā)明的樹結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)存儲格式可以快速
確定需要渲染的物體；它不僅可以避免漫游者視點(diǎn)范圍以外數(shù)據(jù)的逐個 查詢，而且可以很快確定渲染畫面中相關(guān)物體與漫游者視點(diǎn)的平均距離， 從而有利于快速確定是遠(yuǎn)景物體還是近景物體，而無需在全部數(shù)據(jù)上進(jìn) 行查詢后再進(jìn)行渲染處理。


圖1為植物場景的"二維+三維"自適應(yīng)合成快速渲染與虛擬場景漫 游方法應(yīng)用示意圖2為植物場景的"二維+三維"自適應(yīng)合成快速渲染與虛擬場景 漫游方法實(shí)施流程圖3為復(fù)雜自然植物場景中"二維+三維"數(shù)據(jù)存儲的樹結(jié)構(gòu)模式 示意圖4為基于兩幅"二維圖像板"表達(dá)單株植物體的應(yīng)用示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖詳細(xì)說明本發(fā)明技術(shù)方案中所涉及的各個細(xì)節(jié)問題。 應(yīng)指出的是，所描述的實(shí)施例僅旨在便于對本發(fā)明的理解，而對其不起 任何限定作用。
本發(fā)明"植物場景的快速渲染與虛擬場景漫游方法"的應(yīng)用示意圖 1中包括計算機(jī)主機(jī)單元20、計算機(jī)屏幕單元10與漫游者視點(diǎn)模擬位置
單元30。計算機(jī)屏幕單元10通過接收計算機(jī)主機(jī)單元20輸出的數(shù)據(jù)完 成渲染功能，漫游者視點(diǎn)模擬位置單元30示意了漫游者與計算機(jī)渲染畫 面中物體之間的相對距離，該數(shù)據(jù)用于實(shí)現(xiàn)虛擬的漫游者(相當(dāng)于計算 機(jī)用戶)對計算機(jī)主機(jī)單元20完成的自適應(yīng)控制應(yīng)用。
所述計算機(jī)屏幕單元10的圖像顯示中一般包含兩種方式表達(dá)的圖像 內(nèi)容，分別是應(yīng)用二維圖像板(Billboard)方式表達(dá)的圖像內(nèi)容，簡記為 0_2D，應(yīng)用三維多面體方式表達(dá)的圖像內(nèi)容，簡記為0—3D。其中二維圖 像板方式表達(dá)的圖像內(nèi)容基本對應(yīng)計算機(jī)屏幕畫面中的遠(yuǎn)景B植物體， 而三維多面體方式表達(dá)的圖像內(nèi)容大體對應(yīng)計算機(jī)屏幕畫面中的近景F 植物體。
所述計算機(jī)主機(jī)單元20應(yīng)用PC計算機(jī)或計算機(jī)工作站及C語言編 程完成圖2中植物場景的"二維+三維"自適應(yīng)合成快速渲染與虛擬場景
漫游實(shí)施流程，具體描述如下
圖2的第一模塊201，記錄全部物體的"三維多面體"數(shù)據(jù)。其中植 株與其它物體總數(shù)記為O一all。為加速部分場景情況下的快速渲染處理中 采用基于樹結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)存儲格式，有關(guān)數(shù)據(jù)采用樹結(jié)構(gòu)分層記錄方式請 參見圖3。根節(jié)點(diǎn)(位于樹結(jié)構(gòu)最上層)為全場景總體數(shù)據(jù)描述。樹結(jié)構(gòu) 的中間子節(jié)點(diǎn)反映了地域不斷細(xì)分的分塊場景范圍內(nèi)物體的相關(guān)數(shù)據(jù)。 最底層的子節(jié)點(diǎn)稱為葉節(jié)點(diǎn)。每個葉節(jié)點(diǎn)對應(yīng)了單個物體(如單株植物) 的相關(guān)數(shù)據(jù)。所有相關(guān)數(shù)據(jù)包括了不同屬性的內(nèi)容，如地形數(shù)據(jù)，地表 人文景觀數(shù)據(jù)，植物數(shù)據(jù)等。在葉節(jié)點(diǎn)中的其中一個屬性內(nèi)容是該植株 的全部"三維多面體"數(shù)據(jù)。對應(yīng)規(guī)模較大結(jié)構(gòu)的單株植物體，可以將 該植物體分解成若干子結(jié)構(gòu)，然后將該子結(jié)構(gòu)作為單株植物體來處理。
7圖3中示出了復(fù)雜自然植物場景中"二維+三維"數(shù)據(jù)存儲的樹結(jié)構(gòu) 模式為第一層子節(jié)點(diǎn)、第二層子節(jié)點(diǎn)和N層子節(jié)點(diǎn)；所述的N為自然數(shù); 第一層子節(jié)點(diǎn)含有地塊ll、地塊12和多個地塊1N等； 第二層子節(jié)點(diǎn)含有地塊11的地塊111、地塊U2和多個地塊IIN等；
還含有地塊12的地塊121、地塊122和多個地塊12N等；多層子節(jié)點(diǎn)和 多各地塊1N、多個地塊IIN和多個地塊12N不再贅述。
葉節(jié)點(diǎn)含有植株l、植株2和植株N;植株N中包含了三維模型數(shù)據(jù) 和二維圖像板。
圖2中的第二模塊202，將三維多面體數(shù)據(jù)生成并記錄與各物體相對 應(yīng)的"二維圖像板"數(shù)據(jù)。該數(shù)據(jù)反映了物體外觀的二維紋理圖像。為 了保證非物體紋理的透明效果，"二維圖像板"數(shù)據(jù)采用了 PNG格式記 錄，并作為屬性內(nèi)容記錄在對應(yīng)植株的節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)中。每個單株植物通常 是由兩幅圖像板正交方式組成請參見圖4，即與植物主干同軸的圖像板 (稱"植物主軸圖像板")及橫切主干的圖像板("植物徑圍圖像板") 圖4中oc旋轉(zhuǎn)角可調(diào)、以保證植物主軸圖像板與漫游者視點(diǎn)模擬位置單元 30之間處于正交面向關(guān)系。
圖2中的第三模塊203，應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)式的非線性函數(shù)計算如下定義的二
維圖像板數(shù)據(jù)的"二維內(nèi)容比例因子"
r一2D = (0一2D)/ (O一all) =f (V—dist， R—speed) ， 0 S r —2D《1 其中V—dist與R—speed分別稱為"視點(diǎn)距離臨界值"與"渲染速 度"，并設(shè)定為非線性函數(shù)f的自變量。所謂"視點(diǎn)"是指圖1中"漫 游者視點(diǎn)模擬位置單元"，而"視點(diǎn)距離"是指"視點(diǎn)"與被渲染物體 之間的距離。當(dāng)物體超過給定"視點(diǎn)距離臨界值"時，可以初步認(rèn)定該 物體為遠(yuǎn)景物體，屬于應(yīng)用二維圖像板方式表達(dá)的內(nèi)容。否則為近景物 體，屬于應(yīng)用三維多面體方式表達(dá)的內(nèi)容。而最終"二維內(nèi)容比例因子" 判別還由于"渲染速度"而決定。當(dāng)"渲染速度"達(dá)不到規(guī)定要求時， 將加大二維圖像表示的內(nèi)容；當(dāng)"渲染速度"富裕時，可以增加三維實(shí) 體模型表示的內(nèi)容；在特殊情況下，渲染畫面可以是完全的純二維圖像 的表示，或可以是完全的純?nèi)S實(shí)體模型的表示。該"渲染速度"可以 由用戶經(jīng)驗(yàn)方式預(yù)估，也可以是第十模塊210中"渲染速度"反饋數(shù)值給定或人工交互直接控制"二維內(nèi)容比例因子"。
圖2中的第四模塊204，根據(jù)"二維內(nèi)容比例因子"，確定當(dāng)前畫面 中應(yīng)該由"二維圖像板"表示的遠(yuǎn)景物體。而其它的物體則劃歸為應(yīng)用 "三維多面體"表示的近景物體。
圖2中的第五模塊205，合成"二維圖像板"與"三維多面體"待渲 染模型。該模型中要保證各個"植物主軸圖像板"的延伸平面是與"漫 游者視點(diǎn)模擬位置單元30"點(diǎn)完全正交(當(dāng)"漫游者視點(diǎn)模擬位置單元 30"與"植物主軸圖像板"的延伸平面重合的情況除外)。當(dāng)"漫游者 視點(diǎn)模擬位置單元30"發(fā)生變動時，如轉(zhuǎn)動某一角度，該"植物主軸圖 像板"也發(fā)生相應(yīng)轉(zhuǎn)動(參見圖4)。以保證各個"植物主軸圖像板"永 遠(yuǎn)是全部朝向漫游者視點(diǎn)。
圖2中的第六模塊206，根據(jù)虛擬場景漫游者的"走入"和"離開"
狀態(tài)來動態(tài)調(diào)整或更新二維圖像板方式表達(dá)的圖像內(nèi)容與應(yīng)用三維多面 體方式表達(dá)的圖像內(nèi)容。當(dāng)模擬"走入"虛擬場景時，部分"二維圖像 板"表示的遠(yuǎn)景物體將調(diào)整為"三維多面體"表示的近景物體。而當(dāng) "離開"虛擬場景時，部分"三維多面體"表示的近景物體將調(diào)整為 "二維圖像板"表示的遠(yuǎn)景物體。為減少"二維一三維"物體之間表達(dá) 的變換調(diào)整或更新產(chǎn)生的視覺突變，應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)式的非線性函數(shù)計算如下 定義的動態(tài)畫面中的"差值漸變畫面幀數(shù)" N—interp = g(Err一imag，R—speed)， 0《N—interp/sec S 24
其中Errjmag是"二維一三維"動態(tài)變換調(diào)整前后兩幅圖像的差異。當(dāng) 是靜態(tài)場景渲染時，該差異值設(shè)定為零，并將Njnterp設(shè)定為0，表明 沒有差值漸變畫面。在動態(tài)場景渲染時， 一般說來Err—imag不為零，"差 值漸變畫面幀數(shù)"取值將正比于Err—imag。但最終取值是由"渲染速 度"決定。該"渲染速度"可以由用戶經(jīng)驗(yàn)方式預(yù)估，也可以是第九模 塊209中"渲染速度"反饋數(shù)值給定或人工交互直接控制"差值漸變畫 面幀數(shù)"。
圖2中的第七模塊207，生成動態(tài)畫面中同時兼容"二維一三維"物 體之間表達(dá)的"差值漸變畫面"待渲染模型。
圖2中的第八模塊208，輸出實(shí)際渲染數(shù)據(jù)于計算機(jī)屏幕單元10，并計算當(dāng)前的"渲染速度"值。
圖2中的第九模塊209，反饋渲染速度于第六模塊206，或通過人工
交互方式直接控制動態(tài)畫面中的"差值漸變畫面幀數(shù)"計算。
圖2中的第十模塊210，反饋渲染速度于第三模塊203，或通過人工
交互方式直接控制景觀畫面中的"二維內(nèi)容比例因子"計算。 具體實(shí)施操作過程和實(shí)例說明
系統(tǒng)開始工作，記錄全部物體的三維多面體數(shù)據(jù)；將傳統(tǒng)三維建模 方法生成的待渲染景觀場景模型作為己知數(shù)據(jù)讀入。
根據(jù)上述技術(shù)方案中的流程圖計算機(jī)主機(jī)單元20將自動完成每個模 塊中的實(shí)施內(nèi)容。在計算機(jī)屏幕單元10中的每個渲染畫面都根據(jù)漫游者 視點(diǎn)模擬位置單元30的位置自動的渲染了包含應(yīng)用"三維多邊體"表達(dá) 的近景物體與應(yīng)用"二維圖像板"表達(dá)的遠(yuǎn)景物體。
當(dāng)應(yīng)用情況是靜態(tài)大規(guī)模復(fù)雜自然場景渲染時，有關(guān)"二維一三 維"動態(tài)變換調(diào)整前后兩幅圖像的差異值為零，第六模塊206，第七模塊 207與第九模塊209將自動跳過，不存在差值漸變畫面生成過程。
當(dāng)應(yīng)用情況是動態(tài)大規(guī)模復(fù)雜自然場景渲染時，該方法將自動方式 并具備自適應(yīng)能力的實(shí)現(xiàn)差值漸變畫面生成過程，以保證二維植物體表 示與三維植物體表示之間的平滑轉(zhuǎn)換效果。
用戶可以通過兩個鍵符組以人工交互方式直接控制"二維內(nèi)容比例 因子"值。鍵符組"Ctrl+2"將加大"二維內(nèi)容比例因子"當(dāng)前值。鍵 符組"Ctrl+3"將減小"二維內(nèi)容比例因子"當(dāng)前值。 一旦有人工交互 設(shè)定后，該"二維內(nèi)容比例因子"值將被自動鎖定，直到下一個人工交 互操作方可改變。鍵符組"Ctrl+l"將重新啟動計算機(jī)主機(jī)單元20自適 應(yīng)計算"二維內(nèi)容比例因子"的功能。
用戶可以通過兩個鍵符組以人工交互方式直接控制"差值漸變畫面 幀數(shù)"值。鍵符組"Ctrl+s"將加大"差值漸變畫面幀數(shù)"當(dāng)前值。鍵 符組"Ctrl+d"將減小"差值漸變畫面幀數(shù)"當(dāng)前值。 一旦有人工交互 設(shè)定后，該"差值漸變畫面幀數(shù)"值將被自動鎖定，直到下一個人工交 互操作方可改變。鍵符組"Ctrl+a"將重新啟動計算機(jī)主機(jī)單元20自適 應(yīng)計算"差值漸變畫面幀數(shù)"的功能。
10以上所述，僅為本發(fā)明中的具體實(shí)施方式
，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并 不局限于此，任何熟悉該技術(shù)的人在本發(fā)明所揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可理 解想到的變換或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的包含范圍之內(nèi)，因此，本發(fā) 明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1、一種植物場景的快速渲染及漫游方法，其特征在于采用自適應(yīng)合成方式對大規(guī)模復(fù)雜自然植物場景靜態(tài)觀察或動態(tài)漫游中的二維與三維表示的模型實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)合成的快速渲染，從而使每幀渲染畫面中同時包含由二維圖像板表示的植物體與三維實(shí)體模型表示的植物體的合成渲染結(jié)果；二維圖像板表示的植物體與三維實(shí)體模型表示的植物體在每幀畫面中表現(xiàn)的相對內(nèi)容比例采取自適應(yīng)的調(diào)整方式；在動態(tài)漫游畫面渲染中采用自適應(yīng)的插值漸變方法實(shí)現(xiàn)二維圖像表示的植物體與三維實(shí)體模型表示的植物體之間的平滑轉(zhuǎn)換。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述植物場景的快速渲染及漫游方法，其特征在 于所述的合成渲染是對自然植物場景渲染畫面中包含背景或遠(yuǎn)景植 物體采用二維圖像方式表示，而前景或近景植物體采用三維實(shí)體模型表 示；兩部分的劃分通常是以植株整體為單元，對于復(fù)雜的單株植物體， 采用分枝結(jié)構(gòu)為劃分單元。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述植物場景快速渲染及漫游方法，其特征在于 所述自適應(yīng)調(diào)整方式是自適應(yīng)調(diào)整的因變量，自適應(yīng)調(diào)整的因變量是漫 游者與物體之間距離以及渲染速度；當(dāng)漫游者視點(diǎn)遠(yuǎn)離目標(biāo)對象時，對 目標(biāo)對象原有三維實(shí)體模型表示的部分內(nèi)容調(diào)整是應(yīng)用二維圖像表示的 內(nèi)容；而當(dāng)漫游者走近目標(biāo)對象時，對目標(biāo)對象原有二維圖像表示的部分內(nèi)容調(diào)整是應(yīng)用三維實(shí)體表示的內(nèi)容；當(dāng)渲染速度達(dá)不到每禎40毫秒規(guī)定實(shí)時渲染速度要求時，將加大二維圖像表示的內(nèi)容，極端情況是渲染畫面完全由純二維圖像表示；當(dāng)渲染速度富裕時，增加三維實(shí)體模型 表示的內(nèi)容，極端情況是渲染畫面完全由純?nèi)S實(shí)體模型表示。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1植物場景的快速渲染及漫游方法，其特征在于所述插值漸變的方法實(shí)現(xiàn)二維圖像到三維實(shí)體兩種不同表示模式的雙向轉(zhuǎn)換；插值漸變方法應(yīng)用中的插值點(diǎn)個數(shù)選擇為動態(tài)自適應(yīng)調(diào)整，動態(tài) 自適應(yīng)調(diào)整考慮因素是二維與三維動態(tài)變換調(diào)整前后兩幅畫面之間的差 異與渲染速度。
5、 根據(jù)權(quán)利要求l植物場景的快速渲染及漫游方法，其特征在于在大規(guī)模復(fù)雜自然植物場景渲染處理采用基于樹結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)存儲格式， 樹結(jié)構(gòu)的根節(jié)點(diǎn)是全場景的總體數(shù)據(jù)描述，樹結(jié)構(gòu)的中間節(jié)點(diǎn)是全場景 不斷細(xì)分的分塊場景范圍內(nèi)物體的相關(guān)數(shù)據(jù)，最后的葉節(jié)點(diǎn)對應(yīng)了單個 物體的相關(guān)數(shù)據(jù)，葉節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)同時包括了三維多面體和二維圖像板數(shù)據(jù)。 .
6、根據(jù)權(quán)利要求1所述植物場景的快速渲染及漫游方法，具體實(shí)現(xiàn) 步驟如下步驟l:利用第一模塊，記錄全部物體的三維多面體數(shù)據(jù)；步驟2:利用第二模塊，將三維多面體數(shù)據(jù)生成并記錄與各物體相對 應(yīng)的二維圖像板數(shù)據(jù)，該二維圖像板數(shù)據(jù)反映物體外觀的二維紋理圖像；步驟3:利用第三模塊，應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)式的非線性函數(shù)計算的二維圖像板 數(shù)據(jù)的二維內(nèi)容比例因子r—2D:r—2D 二 (0—2D)/ (O一all) =f (V一dist， R—speed) ， 0 S r —2D Sl其中V_dist與R_speed分別稱為視點(diǎn)距離臨界值與渲染速度，并設(shè) 定為非線性函數(shù)f的自變量；二維圖像板方式表達(dá)的圖像內(nèi)容記為0—2D; 植株與其它物體總數(shù)為0—all;步驟4:利用第四模塊，根據(jù)二維內(nèi)容比例因子，確定當(dāng)前畫面中應(yīng) 該由二維圖像板表示的遠(yuǎn)景物體，而其它物體則劃歸為應(yīng)用三維多面體 表示的近景物體；步驟5:利用第五模塊，合成二維圖像板與三維多面體待渲染模型; 該模型中要保證各個植物主軸圖像板的延伸平面是與漫游者視點(diǎn)模擬位 置單元點(diǎn)完全正交，當(dāng)漫游者視點(diǎn)模擬位置單元與植物主軸圖像板的延 伸平面重合的情況除外；步驟6:利用第六模塊，根據(jù)虛擬場景漫游者的走入和離開狀態(tài)來動 態(tài)調(diào)整或更新二維圖像板方式表達(dá)的圖像內(nèi)容與應(yīng)用三維多面體方式表 達(dá)的圖像內(nèi)容；為減少二維一三維物體之間表達(dá)的變換調(diào)整或更新產(chǎn)生 的視覺突變，應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)式的非線性函數(shù)計算動態(tài)畫面中的差值漸變畫面幀數(shù)N—interp = g(Err—imag，R—speed)， 0 S N—interp/sec < 24 其中Err—imag是"二維一三維"動態(tài)變換調(diào)整前后兩幅圖像的差異 步驟7:利用第七模塊，生成動態(tài)畫面中同時兼容二維一三維物體之 間表達(dá)的差值漸變畫面待渲染模型；步驟8:利用第八模塊，輸出實(shí)際渲染數(shù)據(jù)于計算機(jī)屏幕單元，并計 算當(dāng)前的渲染速度值；步驟9:利用第九模塊，反饋渲染速度于第六模塊，或通過人工交互方式直接控制動態(tài)畫面中的差值漸變畫面幀數(shù)計算；步驟10:利用第十模塊，反饋渲染速度于第三模塊，或通過人工交互方式直接控制景觀畫面中的二維內(nèi)容比例因子計算。
全文摘要
本發(fā)明一種植物場景的快速渲染及漫游方法，是以自適應(yīng)方式將自然場景中植物對象劃分為兩種不同方法表示的兩個部分，第一部分是遠(yuǎn)景或背景植物對象，并將以二維圖像板方法來表示，第二部分是近景或前景植物對象，采用三維實(shí)體模型渲染技術(shù)，每幀畫面可以包含兩部分內(nèi)容的自動合成渲染，其中植物對象自適應(yīng)劃分功能是根據(jù)漫游者視點(diǎn)與植物體對象間的距離以及渲染速度兩個因素來確定，在虛擬場景漫游中，為了實(shí)現(xiàn)二維植物體表示與三維植物體表示之間的平滑轉(zhuǎn)換效果，應(yīng)用插值漸變技術(shù)。本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)復(fù)雜自然植物場景更為真實(shí)而又具快速的渲染效果提供了解決方案。
文檔編號G06T15/10GK101661628SQ20081011908
公開日2010年3月3日 申請日期2008年8月28日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月28日
發(fā)明者張曉鵬, 胡包鋼, 鮑冠伯 申請人:中國科學(xué)院自動化研究所