[发明专利]点云场景渲染方法、装置和设备

说明书

本申请提供了一种点云场景渲染方法、装置和设备，其中，该方法包括：获取目标点云场景中的第一视点、第一视角和所有体素的原点坐标；根据所述目标点云场景中的第一视点、第一视角和所有体素的原点坐标，确定在可视区域内的体素；将所述在可视区域内的体素对应的点云数据存储至缓存中；将所述缓存中存储的所述在可视区域内的体素对应的点云数据分别添加至细节层次的多个层次中；根据所述细节层次的各个层次中的点云数据，对所述目标点云场景进行渲染。在本申请实施例中，可以以体素为单位分块加载目标点云场景中在可视区域内的体素对应的点云数据，有效提高了数据读取效率，从而能够高效、流畅地进行点云场景渲染。

技术领域

本申请涉及数据处理技术领域，特别涉及一种点云场景渲染方法、装置和设备。

背景技术

在自动驾驶、测绘等技术中，通过激光雷达等设备捕获的三维场景数据往往用点云的数据形式表达。点云(Point Cloud)是由大量三维空间的点构成的数据集，点云数据中任何两点之间不存在拓扑连接关系，从而使得理解点云场景的语义变得困难，也给点云场景渲染造成一定挑战。点云在自动驾驶技术中常用于传感器校准、障碍物识别与跟踪、语义目标识别、地图定位等模块，涉及标定、感知、导航等多个技术方向。因此，提升点云场景渲染的效率和能力够在包括自动驾驶内的诸多领域中具有重要意义。

现有技术中，通常采用细节层次(Level of Detail，LOD)技术提升点云场景渲染的效率和能力。其中，细节层次在构建绘制场景时，为目标场景中的物体生成多个副本，每个副本称为一个层次，不同层次保留物体不同程度细节的三维模型。当物体置于场景中可视范围内时，随着场景物体或者模型远离观察者，细节较低的层次会替换细节较高的层次。对于整个场景而言，当观察者靠近某个物体时，其视野范围内其他物体的数量必定减少，因此被观察的物体可以展现更多的细节，而当观察者远离某个物体时，会有更多其他物体进入到视野，因而每个物体可展现的细节应当变少。细节层次就是靠维护这种简单关系使得整个场景可视范围的复杂度维持在一个相对恒定的水平，以保证渲染的流畅度。同时，距离很远的物体，视觉上也不会察觉到物体细节下降。

然而在渲染超大场景点云时，由于点云缺乏拓扑连接关系，因此，并不存在明确的物体的界限，使得无论点云的规模、空间尺度多大，整个点云场景在没有任何语义处理的情况下，仅仅是一个完整的对象。而细节层次需要对场景中每个物体单独构建一组模型，因此，细节层次在构建绘制场景时要么加载全部点云数据进行细节绘制，要么忽略全部细节，从而使得采用现有技术无法高效、流畅地进行点云场景渲染。

针对上述问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本申请实施例提供了一种点云场景渲染方法、装置和设备，以解决现有技术中无法高效、流畅地进行点云场景渲染的问题。

本申请实施例提供了一种点云场景渲染方法，包括：获取目标点云场景中的第一视点、第一视角和所有体素的原点坐标；根据所述目标点云场景中的第一视点、第一视角和所有体素的原点坐标，确定在可视区域内的体素；将所述在可视区域内的体素对应的点云数据存储至缓存中；将所述缓存中存储的所述在可视区域内的体素对应的点云数据分别添加至细节层次的多个层次中；根据所述细节层次的各个层次中的点云数据，对所述目标点云场景进行渲染。

在一个实施例中，在获取目标点云场景中的第一视点、第一视角和所有体素的原点坐标之前，还包括：对所述目标点云场景进行体素化分割，得到所述目标点云场景的多个体素；获取所述各个体素在所述目标点云场景中的原点坐标；将所述目标点云场景的各个体素对应的点云数据分别存储，得到所述各个体素对应的点云文件；根据所述各个体素在所述目标点云场景中的原点坐标建立索引文件，其中，所述索引文件包括所述各个体素对应的点云文件和所述各个体素在所述目标点云场景中的原点坐标之间的关联关系。