[发明专利]三维模型遮挡体选取方法、系统、计算机设备及可读介质

说明书

本发明公开一种三维模型遮挡体选取方法、系统、计算机设备及可读介质，其方法包括：加载三维模型；计算三维模型的场景中物体的近似最小包围盒；基于所述近似最小包围盒获取候选遮挡体集；计算候选遮挡体集中每个候选遮挡体的权重；按照权重大小对每个候选遮挡体排序，并按序选择一定数量候选遮挡体。本发明针对现有遮挡体选取方法容易出现遮挡体选取不当的问题，能够有效解决现有两种遮挡体选取方法难以适应大规模复杂三维模型的问题，可以更加快速准确地将遮挡体选取出来，使得大规模复杂三维模型的遮挡剔除效率得到显著提高。

技术领域

本发明涉及三维模型遮挡体选取方法。更具体地，涉及一种三维模型遮挡体选取方法、系统、计算机设备及可读介质。

背景技术

复杂产品三维模型(如波音777客机的整机三维模型)包含的零部件数量极多(数万至数百万)，零部件之间的遮挡关系复杂，实时绘制难度大，通常需要采用遮挡剔除技术来实时剔除掉被遮挡(不可见)的物体以加速绘制。

现有的遮挡体选取主要采用两种方法：

(1)选取场景中包围球或轴向包围盒较大的物体。这种方法首先计算场景中每一物体的包围球或轴向包围盒，然后按照包围球或包围盒的体积大小进行排序，选取体积较大的一定数量的物体作为遮挡体。

(2)选取场景中面片数较多的物体。这种方法首先计算场景中每一物体的三角面片数量，然后按照面片数进行排序，选取面片数较大的一定数量的物体作为遮挡体。

复杂产品三维模型包含了许多不规则形状的物体(比如在波音777客机模型中任意弯曲的较长的线缆、管路)，这些物体通常有较大的包围球、轴向包围盒或较多的面片数量，自身形状狭长不规则。利用包围球或轴向包围盒的体积作为模型大小的近似计算极不准确。这些不规则形状的物体对场景中其它物体构成遮挡的几率较小，在任何视角下均不适合被选取为遮挡体。此外，随物体相对视点的朝向发生变化，其对其它物体所构成的遮挡关系也会发生变化，现有选取方法未考虑此因素，容易将这些不规则形状的物体选取为遮挡体，从而导致剔除效率低。

发明内容

本发明第一方面提供一种三维模型遮挡体选取方法，包括：

加载三维模型，三维模型中包括多个物体；

计算三维模型中每个物体的近似最小包围盒；

基于所述多个物体的近似最小包围盒与用户视角范围的位置得到候选遮挡体集；

计算候选遮挡体集中每个候选遮挡体的权重；

按照权重大小对候选遮挡体集中的多个候选遮挡体排序，并按序选择预设数量的需要剔除的候选遮挡体。

在一个优选的实施例中，所述计算三维模型的场景中物体的近似最小包围盒包括：

输入三维模型的顶点坐标，构建三维随机变量，其中，所述顶点坐标表示为(X_i,Y_i,Z_i)，所述三维随机变量表示为(X,Y,Z)；

建立协方差矩阵，所述协方差矩阵表示为：

对所述协方差矩阵进行相似变换，所述相似变换表示为：

其中，A1表示协方差矩阵，A2表示相似变换矩阵，w1-w9形成的矩阵为A1矩阵的逆矩阵，n1-n3形成的矩阵为A1矩阵的对角矩阵；