[发明专利]一种体绘制方法、装置及智能设备

说明书

本发明公开了一种体绘制方法、装置及智能设备，属于计算机图形学领域。该方法包括：在成像平面上确定注视点，并基于注视点在成像平面上确定注视点区域；基于注视点区域，沿多条光线中每条光线的光线方向确定多个采样点，并基于每条光线的光线方向上的多个采样点的纹理坐标，生成二维图像。其中，若某个光线方向的第一个采样点在注视点区域内，则接下来可以采用较小的采样步长进行采样，而若某个光线方向的第一个采样起始点在注视点区域外，则接下来可以采用较大的采样步长进行采样，这样，既可以保证用户关注区域内的图像的真实感，同时又可以减小计算量，提高绘制效率。

技术领域

本发明涉及计算机图形学技术领域，特别涉及一种体绘制方法、装置及智能设备。

背景技术

计算机图形学的发展极大的促进了游戏、电影、动画、计算机辅助设计与制造、虚拟现实等产业的更新迭代。在计算机图形学技术领域中，对真实世界的仿真模拟以及抽象数据的可视化一直是研究热点。其中，抽象数据的可视化即需要通过体绘制来完成。具体的，体绘制是指根据三维体数据场中的体素，生成对应的二维图像的一种技术，其中，该二维图像中包含有三维体数据场中的所有体细节。

目前，应用最为广泛的体绘制方法是光线投射方法。在该种方法中，智能设备可以建立立方体模型，并将该立方体模型内的每个点的坐标与三维体数据场中每个体素的空间坐标进行映射。其中，该立方体模型内的每个点的坐标可以称为纹理坐标。之后，智能设备可以将多条光线中每条光线在成像平面上的入射点作为相应光线的起始点，并从多条光线中每条光线的起始点起延相应光线的光线方向按照第一采样步长依次确定多个采样点。其中，该多条光线是将人眼所在的位置点与该立方体模型上朝向人眼的表面上的每个点连接后，依次穿越成像平面和该立方体模型的光线。由于该立方体模型内每个点的纹理坐标与三维体数据场中的每个体素的空间坐标相对应，因此，该多条光线穿越该立方体模型实际上就相当于穿越三维体数据场。之后，智能设备可以基于在每条光线的光线方向上确定的多个采样点的纹理坐标，生成三维体数据场对应的二维图像。

在采用上述方法进行体绘制时，在多条光线中的每条光线的光线方向上，智能设备均是根据第一采样步长来确定得到多个采样点，在这种情况下，当该第一采样步长较小时，计算量将极其庞大，这样，不仅会导致智能设备的GPU(Graphics Processing Unit，图形处理器)的计算功耗过大，而且会导致绘制效率较低。

发明内容

本发明实施例提供了一种体绘制方法、装置及智能设备，可以用于解决体绘制时GPU计算功耗较大，绘制效率低下的问题。所述技术方案如下：

第一方面，提供了一种体绘制方法，所述方法包括：

在成像平面上确定注视点，并基于所述注视点在所述成像平面上确定注视点区域；

基于所述注视点区域，沿多条光线中每条光线的光线方向确定多个采样点；

其中，所述多条光线是将关注所述注视点的人眼所在的位置点与立方体模型中朝向所述人眼的表面上的每个点连接后，依次穿越所述成像平面和所述立方体模型的光线，且所述多条光线中沿光线方向上的第一个采样点位于所述注视点区域内的至少一条光线中每条光线的光线方向上相邻两个采样点之间的采样步长小于或等于第一采样步长，所述多条光线中除所述至少一条光线之外的剩余光线中每条光线的光线方向上相邻两个采样点之间的采样步长大于所述第一采样步长；

基于所述多条光线中每条光线的光线方向上的多个采样点的纹理坐标，生成三维体数据场对应的二维图像。

可选地，所述基于所述注视点在所述成像平面上确定注视点区域，包括：

将所述人眼所在的位置点与所述注视点之间的连线确定为第一视线；

基于所述第一视线，确定第二视线，所述第二视线经过所述人眼所在的位置点，且所述第二视线与所述第一视线之间的夹角为第一角度；

确定所述第二视线在所述成像平面上对应的视点；