[发明专利]一种3D模型的合并渲染系统及方法、终端

说明书

本发明公开了一种3D模型的合并渲染系统，包括：3D模型存储单元，用于存储3D模型；渲染标识生成单元，用于基于3D模型的渲染参数，生成渲染标识；分组单元，用于基于渲染标识，将具有相同渲染标识的3D模型配置到一个分组列表中；渲染设置单元，用于将处于提交状态的分组列表内的3D模型的渲染参数设置到渲染单元，并在分组列表内的3D模型未全部被提交时，维持当前设置；在分组列表内的3D模型已全部被提交时，将一个未提交的分组列表的状态切换到提交状态；提交单元，用于将处于提交状态的分组列表内的3D模型提交到渲染单元；渲染单元，用于基于设置的渲染参数对3D模型进行渲染。本发明还公开了一种3D模型的合并渲染方法、终端，可提高渲染的效率。

技术领域

本发明涉及渲染领域，尤其涉及一种3D模型的合并渲染系统及方法、终端。

背景技术

在3D场景的渲染过程中，由引擎提交待渲染区域内的3D模型的顶点数据到图形处理器(Graphics Processing Unit，GPU)，并在设置贴图、设置着色器及渲染状态等渲染参数后，通知图形API对3D模型进行渲染的过程，可以称之为一个批次。由于在这一过程中，无论是顶点数据的传输、贴图、渲染状态的切换和着色器的设置，还是渲染请求的提交都是比较消耗运算和时间的操作，因此每帧的批次数量直接影响着渲染的效率，故对批次进行合并来减少每帧批次数量是提升渲染效率的有效手段。

目前的合并批次方法主要有两种，一种是美术在制作3D场景的过程中，将3D场景中使用同样材质、相同贴图的3D模型都合并到一个大模型当中，那么在渲染过程中，就会在同一批次里将这些3D模型一起渲染出来。另一种是由图形API来对3D场景中的3D模型进行合并，例如Direct3D和OpenGL提供的instance技术都可以通过提供1个3D模型的顶点数据和N个变换矩阵，在一个批次中同时渲染出N个相同的3D模型。

发明内容

但是现有的二种合并批次方法均存在不足：对于第一种方法，一方面，它会限制3D场景制作的自由度，而且当需要调整3D场景中一些3D模型的位置，需要重新制作整个大模型，增加美术的工作量；另一方面，将这些3D模型做成一个大模型，只要这个大模型的包围盒出现在镜头内(即待渲染区域内)，那么整个大模型会在不进行剪裁的情况下进行直接渲染，即不在镜头内的3D模型也会被渲染，如此增加了额外的渲染运算，影响渲染的效率。

而第二种方法虽然是在剪裁后再进行合并批次渲染，但是其只能对同一种3D模型进行合并，且对于移动设备来说，instance技术只有在OpenGL ES 3.0版本之后才支持，而目前的大多数移动设备只支持OpenGL ES 2.0，更早的移动设备甚至只支持OpenGL ES1.1，因而第二种方法暂时无法广泛应用到移动设备中。

本发明的目的在于提供一种3D模型的合并渲染系统及方法，解决了不同3D模型的合并渲染问题，从而提高渲染的效率。

本发明提供了一种3D模型的合并渲染系统，包括：

3D模型存储单元，用于存储3D场景中的3D模型；渲染标识生成单元，用于基于所述3D模型的渲染参数，生成所述3D模型的渲染标识；分组单元，用于基于所述3D模型的渲染标识，对所述3D模型存储单元中的位于待渲染区域内的3D模型进行分组，将具有相同渲染标识的3D模型配置到一个分组列表中；渲染设置单元，用于将处于提交状态的分组列表内的第一个3D模型的渲染参数设置到渲染单元，并在所述分组列表内的3D模型未全部被提交时，维持当前设置；在所述分组列表内的3D模型已全部被提交时，将一个未提交的分组列表的状态切换到提交状态；提交单元，用于将处于提交状态的分组列表内的3D模型提交到渲染单元；渲染单元，用于基于所述渲染设置单元设置的渲染参数对提交的所述3D模型进行渲染，生成相应的画面帧。