[发明专利]一种基于分级层次化深度网格的森林绘制方法

权利要求书

1.一种基于分级层次化深度网格的森林绘制方法，其特征在于包括以下五个步骤：

1)采样创建单树模型的层次化深度网格：

从预定义的视点对单树的原始模型进行光线跟踪采样得到分层的深度图像，然后依据各层的深度图像创建深度网格及其纹理库；

2)建立森林的KD-Tree：

给出森林的分布和单树的层次化深度网格，根据结点的预计面片数和给定的阈值，对森林进行递归的四叉剖分，从上至下建立一棵KD-Tree，使其叶结点只包含一棵树；

3)建立森林结构中非叶结点的层次化深度网格：

基于各叶结点的层次化深度网格，自下而上递归地采样各非叶结点并建立其相应的深度网格，同时对其纹理库进行压缩；

4)建立森林结点绘制队列：

根据给定的视点和视域锥，自上而下地遍历森林KD-Tree，进行视域锥剔除及视差计算，选择出合适的结点然后排序创建绘制队列；

5)绘制森林：

根据已建立的森林结点绘制队列，按从远到近的顺序依次从各结点中选择合适方向的深度网格进行融合绘制，从而实现森林中不同层次结点之间的平滑过渡。

2.根据权利要求1所述的一种基于分级层次化深度网格的森林绘制方法，其特征在于：在单树模型的包围球上定义一系列的采样视点，对每一个视点分层地进行光线跟踪采样得到一组带深度的图像，然后对深度图像进行按块地自适应剖分重建网格并将各面片对应的纹理合并到大块的纹理库。

3.根据权利要求1所述的一种基于分级层次化深度网格的森林绘制方法，其特征在于：对森林进行递归地四叉剖分建立KD-Tree，叶结点为单树的采样深度网格，中间结点代表其所有子结点，根结点代表整个森林。

4.根据权利要求1所述的一种基于分级层次化深度网格的森林绘制方法，其特征在于：基于叶结点的层次化深度网格，采用与建立单树模型层次化深度网格相同的方法，自下而上地对各非叶结点进行采样和创建深度网格，对最终形成的纹理库采用S3TC方法进行压缩保存。

5.根据权利要求1所述的一种基于分级层次化深度网格的森林绘制方法，其特征在于：建立森林结点绘制队列的过程就是自上而下地遍历森林KD-Tree，根据当前的视点和视域锥，递归地选择合适地结点，按其到视点的距离进行排序建立绘制队列。

6.根据权利要求1所述的一种基于分级层次化深度网格的森林绘制方法，其特征在于：对己建立的森林结点绘制队列，从各绘制结点中选择与当前视线方向相关的深度网格并根据其采样方向与当前视线方向的夹角计算对应的不透明度α，对各深度网格以不同的α值进行融合绘制，最后实现不同层次结点间的平滑过渡。