[发明专利]一种基于三维虚拟平台的实体材质置换方法

说明书

技术领域

本发明属于计算机虚拟现实技术领域，具体涉及一种基于三维虚拟平台的实体材质置换方法。

背景技术

1、虚拟现实是利用电脑模拟产生一个三维空间的虚拟世界，提供使用者关于视觉、听觉、触觉等感官的模拟，可以及时、没有限制地观察三维空间内的事物。然而操作系统和应用软件通常不能直接去使用显卡和其中的3D加速功能，必须通过OpenGL(OpenGL是个专业的图形程序接口，是一个功能强大，调用方便的底层图形库)和Direct3D(Direct3D是微软公司在Microsoft Windows操作系统上所开发的一套3D绘图编程接口)的一个接口去调用。

2、三维空间的虚拟世界场景中的实体是由模型和材质组成。实体必须连接到一个结点上才真正成为场景的一部分。在每个实体中都包含着一些子实体的实现，这些子实体是真正的可渲染对象，它们维护着具体的材质特性。模型是物体结构特性(几何数据)的集合。材质中有一个或多个通道，通道是指可渲染对象用来标示自己渲染状态的基本单元。通道中包含了纹理单元、光照数据、反射参数、法线数据等。纹理单元中包含了纹理贴图、纹理参数等。

3、如今，虚拟现实在在家装领域几乎一块空白。厂家，经销商在对产品进行介绍时，需要较大量的样品间、展示厅等，消耗很大的成本。假如我们能用软件在三维场景中渲染出一个样板间，并能随意改变物体外形和位置。那么对于厂家，能大大的减少成本，并能节省大量人力物力。对客户来说，也能得到良好的即时场景体验，更直观的，更全面的加深了对产品的理解和感受。然而在场景即时体验中，客户在对一个实体进行外表图案花纹替换时，也就是说系统对一个实体的材质进行替换时，需要处理大量光照参数，这会占用很长的渲染时间，达不到即时渲染的目的。

发明内容

发明目的：针对上述现有技术存在的问题和不足，本发明的目的是提供一种基于三维虚拟平台的实体材质置换方法，达到即时渲染的目的，减少了程序运算时间，提高效率。

技术方案：为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案为一种基于三维虚拟平台的实体材质置换方法，包括如下步骤：

(1)初始化三维渲染引擎；

(2)设置虚拟摄像机在场景中的初始位置；

(3)设置视口的大小，以确定渲染窗口中的场景的大小；

(4)用户选定场景后，从场景组织文件中读取场景数据，从素材文件中读取实体数据；

(5)加载场景的光照效果；

(6)初始化软件界面，显示纹理贴图菜单，所述纹理贴图菜单包含多个不同种类的可拖移的纹理贴图的缩略图；

(7)用户从所述纹理贴图菜单中选择纹理贴图，并将选择的纹理贴图拖移到场景中，软件通过用户的拖移操作确定所需位置的场景三维坐标，然后通过场景三维坐标确定需要被替换的材质；

(8)当材质确定时，实体材质中的纹理贴图被在菜单中选择的纹理贴图所替换；

(9)保存场景。

进一步的，所述场景数据指实体在场景坐标系下的场景三维坐标，所述实体数据包括纹理单元数据和构建实体的坐标。

进一步的，在步骤(9)之前，重复步骤(7)和步骤(8)。

进一步的，所述步骤(8)中，先将菜单中选择的纹理贴图进行缩放，使得所述纹理贴图在实体上相应面的覆盖的面积和所述相应面的面积的比例与实际一致，然后替换场景中实体材质的纹理贴图。

有益效果：在用计算机进行三维场景展示时，样板间里的实体都是默认的配置了纹理贴图。假如需要改变实体的外表图案花纹，利用本发明，可以仅通过鼠标拖动纹理贴图的缩略图至需替换的实体上，就可以完成替换。在替换过程中对纹理贴图进行适当的缩放，光照参数保持不变，从而达到即时渲染的目的，减少了程序运算时间，提高效率。本发明能实现高精度即时渲染，三维展示效果达到照片级仿真效果，同一场景可展示600万面数的实体，精确表现复杂的曲线、雕花、水晶灯、窗帘等复杂物体；支持自发光、环境光、漫反射、高光、透明等多种特效，精确展现布艺、木材、瓷砖、玻璃、金属、油漆、皮革等材质。

附图说明

图1为本发明的流程图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。