[发明专利]一种面向3D场景的导航网格地图表示方法

说明书

本发明提供的一种面向3D场景的导航网格地图表示方法，抽取3D场景中的可行走层次平面，得到可行走层次平面集合，将孤立的平面以及不可行走的平面去除；抽象可行走层次平面内寻路角色的初始不可通过区域，能够实现将3D场景中的模型抽象为不可通过区域；对初始不可通过区域中的多边形进行区域合并得到最终不可通过区域；合并初始不可通过区域中相交的区域，形成最终不可通过区域。对层次平面内的约束进行约束Delaunay三角形剖分，形成一个三角形集合；所有可行走层次平面内的三角形集合共同构成了最终的导航网格。最终的导航网格能够将障碍物和可行走区域充分分离。本发明是应用在数字媒体技术领域中，有效地保证了障碍物与可行走区域的分离。

技术领域

本发明属于数字媒体技术领域，特别涉及一种面向3D场景的导航网格地图表示方法。

背景技术

3D大型场景给用户带来的视觉冲击和体验是2D场景难以比拟的，随着近几年显卡等硬件的不断升级，越来越多的大型3D场景游戏不断涌现，与此同时，人工智能技术大量应用于游戏中，对提高游戏逼真性起着至关重要的作用，而智能寻路技术又是游戏人工智能的重要组成部分。然而，传统的寻路技术无法适应3D场景的复杂性，迫切需要能够在3D场景下高效完成智能寻路的相关技术。

3D场景是由一系列的美术模型组合而成，模型之间没有特定关系，因而需要将场景用一种数据结构来抽象表示其相互之间的关系。搜索技术大都是基于图的搜索，因而可以将场景抽象成图结构，将一些模型抽象成图中的结点，这样便于之后的路径搜索，场景地图的表示方法是智能寻路技术中必不可少的一步。

目前的传统的场景表示方法，分为栅格法、四叉树法、八叉树法、可见点法以及导航网格法。栅格法是最简便的表示方法，但是仅能够适应早期的二维场景，不能适应三维场景。四叉树法是早期基于二维场景下的栅格法的改进，同样不能适应三维场景。八叉树法则是基于三维场景下的四叉树法的推广，该表示方法符合三维模型的空间结构，但是这种地图表示方案对于复杂的三维场景会消耗较多的存储空间。可见点法需要在场景中人工设置经过的路径点，因为需要较多的人工操作，所以此方法适用于较小的室内场景，在大型的3D场景很难应用此方法。导航网格表示方法与可见点法的不同点在于，导航网格可以铺满整个场景的可行走区域，并且仅需要很少量的人工操作，行走路线更加逼真，增加游戏体验，所以能够适应3D场景。导航网格的表示方法采用凸多边形集合，可以是三角形，也可以是六边形等，但是目前的研究最多的就是三角形集合，因为三角形是边数最少的凸多边形，划分粒度较小，能够完全铺满整个行走区域，降低不规则凸多边形的个数，但是导航网格表示也有一些缺点，一是需要消耗大量内存存储结点。二是难以适应动态场景。可见上述的传统的场景地图表示方法仅仅能够适应2D场景以及早期的简单3D场景，不能适应大型3D场景。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种面向3D场景的导航网格地图表示方法。

本发明的技术方案如下：

一种面向3D场景的导航网格地图表示方法，包括：

步骤1、抽取3D场景中的可行走层次平面，得到可行走层次平面集合；

步骤2、抽象可行走层次平面内寻路角色的初始不可通过区域；

步骤3、对初始不可通过区域中相交区域进行区域合并得到最终不可通过区域；

步骤4、对层次平面内的约束进行约束Delaunay三角剖分；

步骤5、层次平面集合内所有层次平面的三角形构成了最终的3D场景导航网格。

所述步骤1，包括：

步骤1.1、将3D场景中Y轴为0的层次平面F₀作为初始可行走层次平面，将层次平面F₀添加到可行走层次平面集合F中，接着执行步骤1.2；