[发明专利]一种增强模型轮廓的表面点绘制方法

摘要

一种增强模型轮廓的表面点绘制方法，在预处理阶段，读取并存储采样点的空间坐标、法向量、半径、颜色信息，根据给定的层次数生成splat模板，再按照用户指定的阈值对采样点进行空间划分，求解出每个采样点的k个近邻，最后利用k近邻，由坐标转换法求解出各点的曲率。在运行阶段，首先根据采样点法向量与视线夹角判断其是否为轮廓点，若是，则计算出一系列组成以采样点为中心的曲面splat的顶点坐标。若不是轮廓采样点，则利用Surface Splatting算法进行绘制：求解采样点处的2D空间映射的雅可比矩阵；再对投影到屏幕的各个splat进行可见性判定及融合；利用光照模型和明暗处理计算出屏幕某像素点的空间光强；最后进行归一化。本绘制速度快，不需要硬件加速即可较好的满足实时需要，且绘制质量高。

主权项

一种增强模型轮廓的表面点绘制方法，其特征在于：分为预处理阶段和运行阶段，其中：在预处理阶段中的步骤为：(1)首先读取并存储采样点的空间坐标、法向量、半径和颜色信息；(2)根据给定的层次数生成面元在屏幕空间的投影，即splat模板；(3)再按照用户指定的阈值对采样点的空间坐标形成的长方体包围盒进行空间划分；(4)根据空间划分得到的立方体栅格求解出每个采样点的k个近邻；(5)利用k近邻，由坐标转换法求解出各采样点，包括轮廓采样点和非轮廓采样点的曲率；在运行阶段的步骤为：(1)当视点改变时，根据采样点法向量与视线夹角判断该采样点是否为轮廓点，若是，则执行运行阶段的步骤(2)，否则执行运行阶段的步骤(3)；结合预处理阶段得到的某轮廓采样点的曲率，计算出一系列组成以此采样点为中心的曲面splat的顶点坐标；(3)利用Surface Splatting算法进行绘制：求解采样点处的2D空间映射的雅可比矩阵，再对投影到屏幕的各个splat进行可见性判定，对于预处理时第(1)步获取的颜色、法向量、空间坐标进行融合；利用光照模型和明暗处理计算出屏幕某像素点的空间光强，最后进行归一化，消除高斯函数截取及采样点分布不均匀对图像的影响。