[发明专利]一种自动生成网格与着色器多层次细节的方法有效

专利信息
申请号: 201611207988.4 申请日: 2016-12-23
公开(公告)号: CN106652008B 公开(公告)日: 2019-08-13
发明(设计)人: 鲍虎军;王锐;胡天磊;宋麒;袁亚振 申请(专利权)人: 浙江大学
主分类号: G06T15/00 分类号: G06T15/00
代理公司: 杭州求是专利事务所有限公司 33200 代理人: 郑海峰
地址: 310058 浙江*** 国省代码: 浙江;33
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摘要:
搜索关键词: 一种 自动 生成 网格 着色 多层次 细节 方法
【权利要求书】:

1.一种自动生成网格与着色器多层次细节的方法,其特征在于,包括如下步骤:

1)使用着色器自动简化方法,对原始渲染程序进行简化,得到一系列简化渲染程序;

所述步骤1)包括如下步骤:

1-1)将输入的原始渲染程序的代码转换成抽象语法树与程序依赖图;

1-2)根据程序依赖图,在抽象语法树上对着色器的所有计算操作进行简化,得到一系列简化后着色器的抽象语法树,输出它们各自的渲染程序代码;

1-3)在输入的最近距离下使用步骤1-2)输出的所有简化渲染程序渲染原始网格,得到它们的渲染效率与图像偏差,根据渲染效率和图像偏差选择所有满足帕累托最优的简化渲染程序;

1-4)在输入的最远距离下使用步骤1-2)输出的所有简化渲染程序渲染原始网格,得到它们的渲染效率与图像偏差,根据渲染效率和图像偏差选择所有满足帕累托最优的简化渲染程序;

1-5)求步骤1-3)与步骤1-4)中得到的简化渲染程序的并集,结果即最优的一系列简化渲染程序;

2)使用原始渲染程序来进行渲染,基于图像空间的偏差,对原始网格进行简化,得到一系列不同简化程度的简化网格;

3)在输入的最近与最远距离之间插入n个距离值,在各距离上搜索所有的简化渲染程序与简化网格,从中找到渲染效率最高的一对网格与渲染程序,作为当前距离的层次细节结果,并按距离增序排列组织成多层次细节;

4)在多层次细节中超出过渡偏差阈值的相邻层次间插入新的层次细节,加入多层次细节中,再对其中小于过渡偏差阈值的相邻层次进行合并,得到最终的多层次细节结果;其中过渡偏差阈值为与过渡偏差值比较的设定阈值,过渡偏差值是指将两层次的网格均放置在两层次中较远的距离上,分别使用各自的渲染程序渲染到图片,并计算它们在图像空间的偏差所得到的值。

2.如权利要求1所述的自动生成网格与着色器多层次细节的方法,其特征在于,所述的层次细节包括一个网格与相机的距离值,一个简化网格,以及一个被用于渲染该简化网格的简化渲染程序。

3.如权利要求1所述的自动生成网格与着色器多层次细节的方法,其特征在于,所述的n个距离值呈非均匀分布,保证在距离从小到大排列时,网格绘制并呈现在屏幕上的像素个数是等比减少的。

4.如权利要求1所述的自动生成网格与着色器多层次细节的方法,其特征在于,所述的在图像空间的偏差,简称图像偏差,是指给定的两张图片逐像素颜色的欧氏距离之和。

5.如权利要求1所述的自动生成网格与着色器多层次细节的方法,其特征在于,所述步骤2)包括如下步骤:

2-1)对原始网格的每一条边,使用原始渲染程序渲染并计算边简化后与简化前相比的图像偏差增量,并将其放入以该增量为排序依据升序排列的优先队列Q中;

2-2)根据需要采样的简化网格个数,原始面片数以及目标面片数,求出面片数步进s;

2-3)抛出优先队列Q中的第一条边并简化,同时更新该边周围受影响的所有边的图像偏差增量,重新按序放到优先队列Q中,且每当简化面片数达到步进s即输出一个简化网格;

2-4)重复步骤2-3)直至当前网格面片数少于或等于目标面片数。

6.如权利要求5所述的自动生成网格与着色器多层次细节的方法,其特征在于,边简化后与简化前相比的图像偏差增量,是指先计算简化该边前网格与原始网格的图像偏差e,再计算简化该边后网格与原始网格的图像偏差e’,然后求e’与e的差所得到的结果。

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