3D全景漫游模型智能拆分方法

技术领域

本发明属于计算机图形处理技术领域，具体涉及3D全景漫游模型智能拆分方法。

背景技术

随着科技的不断进步和数字化转型的推进，虚拟现实(VR)技术逐渐渗透到各个行业，其中虚拟云展厅作为其重要应用之一，正在逐渐成为展示产品、服务和文旅等的全新方式。

传统的展览和展示活动通常需要搭建实体场馆，投入大量资源和时间，并且受到地域和时间的限制。虚拟云展厅的出现有效地克服了这些限制，使得用户能够在任何地点、任何时间通过网络参观展览，实现了虚拟和现实的无缝连接。此技术的应用范围涵盖了各个领域，如文化遗产保护、教育培训、商业展示、旅游推广等。在虚拟云展厅中，3D全景漫游模型是其中的核心要素之一。这种模型基于先进的3D建模和渲染技术，将实际场景、产品或文物等转化为虚拟场景，通过智能终端呈现给用户。用户可以通过自由导航、缩放和交互等功能，身临其境地参观展览内容，获得更加直观、沉浸式的展览体验。

在目前的WEBGL网页应用程序中，3D全景漫游模型被广泛应用于虚拟云展厅、虚拟场景漫游等领域；这些模型通常由大量的三角面构成，用于呈现逼真的场景；然而，这些模型数据往往包含大量不必要的细节和冗余信息，由于模型数据庞大，传输和加载成为制约用户体验的瓶颈。我们拟提出一种3D全景漫游模型智能拆分方法的技术。该技术旨在实现高效、流畅、优质的虚拟云展厅漫游体验，推动虚拟云展厅领域的进一步发展。

发明内容

本发明的目的在于提供3D全景漫游模型智能拆分方法，能够自动剔除用不到的模型三角面，提高加载性能。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：3D全景漫游模型智能拆分方法，包括

接收模块，所述接收模块用于接收3D全景漫游模型数据；

分析模块，所述分析模块和接收模块通信连接，通过分析模块对每个全景图场景中的模型数据进行分析；

剔除模块，所述剔除模块和分析模块通信连接，通过剔除模块剔除用不到的模型三角面，生成经过优化的模型数据；

加载模块，所述加载模块和剔除模块通信连接，通过加载模块将优化后的模型数据用于网页端的加载；

所述方法如下：

步骤一：通过接收模块接收3D全景漫游模型数据；

步骤二：通过分析模块对每个全景图场景中的模型数据进行分析，识别出用不到的模型三角面；

步骤三：根据识别结果，通过剔除模块剔除用不到的模型三角面，生成经过优化的模型数据；

步骤四：通过加载模块将优化后的模型数据用于网页端的加载。

作为本发明的一种优选的技术方案，所述用不到的模型三角面包括被遮挡的三角面、视野范围外的三角面。

作为本发明的一种优选的技术方案，所述模型数据分析和优化采用基于可见性剔除、视锥体裁剪。

作为本发明的一种优选的技术方案，所述可见性剔除包括视域剔除、背面剔除、遮挡剔除。

作为本发明的一种优选的技术方案，所述视域剔除、遮挡剔除结合步骤如下：判断视点高度，对渲染物体进行距离系数的计算，当距离系数小于某个阀值时，物体视为不可见，跳出判断，否则进入下一步骤；根据视景体包围盒进行判断，渲染物体在包围盒外，设置此物体为不可见，跳出步骤，否则进入下一步骤；将渲染物体投影到试点坐标系下，在视点坐标系下判断物体是否在视景体内,如不在视景体内设置此物体为不可见，跳出判断,否则进入下一步骤；当渲染物体在视景体表面时,计算出渲染物体与视点的距离。

作为本发明的一种优选的技术方案，所述视锥体裁剪基于几何包围球和包围盒。

作为本发明的一种优选的技术方案，还包括查看终端，通常查看终端查看拆分后的数据。

作为本发明的一种优选的技术方案，所述查看终端包括手机、计算机。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

能够通过智能拆分，在不影响视觉质量的前提下，减小模型数据的大小，提高网页端的加载性能；

通过减小模型数据大小，加快网页端的加载速度，提供更流畅的用户体验；

减少传输的数据量，降低网络带宽消耗和服务器资源需求，提高系统效率和性能；

减少用户等待时间，提供更快速的交互响应，增强用户对全景漫游模型的沉浸感和满意度；

视锥体裁剪基于几何包围球和包围盒，利用了自适应二叉树的场景结构的优势,减少了参与裁剪计算的节点的数量,提高了裁剪的效率，提高了模型数据分析和优化的效率。

附图说明

图1为本发明的智能拆分方法流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

请参阅图1，为本发明的第一个实施例，该实施例提供3D全景漫游模型智能拆分方法，包括

接收模块，接收模块用于接收3D全景漫游模型数据；

分析模块，分析模块和接收模块通信连接，通过分析模块对每个全景图场景中的模型数据进行分析；

剔除模块，剔除模块和分析模块通信连接，通过剔除模块剔除用不到的模型三角面，生成经过优化的模型数据；

加载模块，加载模块和剔除模块通信连接，通过加载模块将优化后的模型数据用于网页端的加载；

包括如下步骤：

步骤一：通过接收模块接收3D全景漫游模型数据；

步骤二：通过分析模块对每个全景图场景中的模型数据进行分析，识别出用不到的模型三角面；

步骤三：根据识别结果，通过剔除模块剔除用不到的模型三角面，生成经过优化的模型数据；

步骤四：通过加载模块将优化后的模型数据用于网页端的加载。

本实施例中，优选的，用不到的模型三角面包括被遮挡的三角面、视野范围外的三角面。

本实施例中，优选的，模型数据分析和优化采用基于可见性剔除、视锥体裁剪；可见性剔除是在进行真正的消隐之前,通过判断场景中绘制元素的可见性,快速拒绝那些显然不可见的绘制元素,从而得到一个可能可见集，可能可见集是指全部或绝大部分的可见绘制元素和一些不可见的绘制元素。

本实施例中，优选的，可见性剔除包括视域剔除、背面剔除、遮挡剔除；

视域剔除，拒绝位于视域之外的绘制元素，与视域大小成反比，利用包围体层次进行测试,通过将视景体与包闱体进行比较,剔除那些位于视景体之外的多边形；

遮挡剔除,拒绝被其他物体遮挡的绘制元素；

背面剔除,拒绝背向视线的绘制元素。

本实施例中，优选的，视域剔除、遮挡剔除结合步骤如下：判断视点高度，对渲染物体进行距离系数的计算，当距离系数小于某个阀值时，物体视为不可见，跳出判断，否则进入下一步骤；根据视景体包围盒进行判断，渲染物体在包围盒外，设置此物体为不可见，跳出步骤，否则进入下一步骤；将渲染物体投影到试点坐标系下，在视点坐标系下判断物体是否在视景体内,如不在视景体内设置此物体为不可见，跳出判断,否则进入下一步骤；当渲染物体在视景体表面时,计算出渲染物体与视点的距离。

本实施例中，优选的，还包括查看终端，通常查看终端查看拆分后的数据，进一步增加查看的便利，查看终端为手机。

实施例2

请参阅图1，为本发明的第二个实施例，该实施例提供3D全景漫游模型智能拆分方法，包括

接收模块，接收模块用于接收3D全景漫游模型数据；

分析模块，分析模块和接收模块通信连接，通过分析模块对每个全景图场景中的模型数据进行分析；

剔除模块，剔除模块和分析模块通信连接，通过剔除模块剔除用不到的模型三角面，生成经过优化的模型数据；

加载模块，加载模块和剔除模块通信连接，通过加载模块将优化后的模型数据用于网页端的加载；

方法如下：

步骤一：通过接收模块接收3D全景漫游模型数据；

步骤二：通过分析模块对每个全景图场景中的模型数据进行分析，识别出用不到的模型三角面；

步骤三：根据识别结果，通过剔除模块剔除用不到的模型三角面，生成经过优化的模型数据；

步骤四：通过加载模块将优化后的模型数据用于网页端的加载。

本实施例中，优选的，用不到的模型三角面包括被遮挡的三角面、视野范围外的三角面。

本实施例中，优选的，模型数据分析和优化采用基于可见性剔除、视锥体裁剪；可见性剔除是在进行真正的消隐之前,通过判断场景中绘制元素的可见性,快速拒绝那些显然不可见的绘制元素,从而得到一个可能可见集，可能可见集是指全部或绝大部分的可见绘制元素和一些不可见的绘制元素。

本实施例中，优选的，可见性剔除包括视域剔除、背面剔除、遮挡剔除；

视域剔除，拒绝位于视域之外的绘制元素，与视域大小成反比，利用包围体层次进行测试,通过将视景体与包闱体进行比较,剔除那些位于视景体之外的多边形；

遮挡剔除,拒绝被其他物体遮挡的绘制元素；

背面剔除,拒绝背向视线的绘制元素。

本实施例中，优选的，视域剔除、遮挡剔除结合步骤如下：判断视点高度，对渲染物体进行距离系数的计算，当距离系数小于某个阀值时，物体视为不可见，跳出判断，否则进入下一步骤；根据视景体包围盒进行判断，渲染物体在包围盒外，设置此物体为不可见，跳出步骤，否则进入下一步骤；将渲染物体投影到试点坐标系下，在视点坐标系下判断物体是否在视景体内,如不在视景体内设置此物体为不可见，跳出判断,否则进入下一步骤；当渲染物体在视景体表面时,计算出渲染物体与视点的距离。

本实施例中，优选的，视锥体裁剪基于几何包围球和包围盒，利用了自适应二叉树的场景结构的优势,减少了参与裁剪计算的节点的数量,提高了裁剪的效率。

本实施例中，优选的，还包括查看终端，通常查看终端查看拆分后的数据，进一步增加查看的便利，查看终端为手机、计算机组合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，详见上述详尽的描述，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。