[发明专利]一种点云数据的处理方法及装置和点云渲染方法及装置

说明书

本发明涉及计算机技术领域，具体涉及一种点云数据的处理方法及装置和点云渲染方法及装置。其中，点云数据的处理方法包括：基于原始点云数据的空间特性构建原始点云数据的八叉树结构，八叉树结构包括叶子节点和非叶子节点；将非叶子节点按照空间结构等分成多个空间块；遍历多个空间块中的每个空间块，如果其中包含点云，则从中抽取一个点云的点云数据，得到抽稀后的非叶子节点。通过对八叉树结构的非叶子节点进行抽稀处理，使得在利用非叶子节点的点云数据进行场景渲染时，从而提高了渲染效率。另外，由于抽稀得到的点云均匀地分散在包含有点云的空间块中，避免了由于抽稀结果过于集中将特征掩盖的问题，能很好地体现原始点云的特征。

技术领域

本发明涉及计算机技术领域，具体涉及一种点云数据的处理方法及装置和点云渲染方法及装置。

背景技术

图形处理器的性能相比过去有了飞速的发展，但是对于大规模复杂的场景进行渲染时，仍然存在局限。在对大规模复杂场景的渲染过程中，用于描述三维空间的树状数据结构的八叉树技术已经得到了广泛的应用。

现有技术中，通常是以八叉树结构的形式进行数据缓存，利用八叉树结构中当前视点的视椎体视野范围内可见的节点与子节点进行场景渲染并显示。然而，在对当前视点的视椎体视野范围内的场景进行渲染并显示时，如果可见的节点和子节点中包含的点云数据较大，其渲染效率比较低，容易产生卡顿现象。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于现有技术中在对当前视点的视野范围内的场景进行渲染时效率低，从而提供一种点云数据的处理方法及装置和点云渲染方法及装置。

本发明实施例的一方面，提供了一种点云数据的处理方法，包括：基于原始点云数据的空间特性构建所述原始点云数据的八叉树结构，所述八叉树结构包括叶子节点和非叶子节点；将所述非叶子节点按照空间结构等分成多个空间块；遍历所述多个空间块中的每个空间块，如果其中包含点云，则从中抽取一个点云的点云数据，得到抽稀后的非叶子节点。

进一步地，在基于原始点云数据的空间特性构建所述原始点云数据的八叉树结构之后，所述方法还包括：对于所述叶子节点，抽取所述叶子节点所有的点云数据。

进一步地，所述八叉树结构中每个节点对应一张描述表，其中，所述非叶子节点的描述表中记录了经过抽稀后的点云数据的点云索引，所述叶子节点的描述表中记录了该叶子节点所有的点云数据的点云索引。

进一步地，将所述非叶子节点按照空间结构等分成多个空间块包括：将所述非叶子节点按照空间结构划分成k*k*k个小立方体，其中，k为大于等于3的整数。

进一步地，对于所述多个空间块中的每个空间块，如果其中包含点云，则从中抽取一个点云的点云数据包括：从每个包含点云的空间块中随机抽取一个点云的点云数据；或者，从每个包含点云的空间块中抽取靠近其中心或者边缘的一个点云的点云数据。

本发明实施例的另一方面，提供了一种点云渲染方法，包括：加载当前视点的视野范围内的点云数据；基于加载的点云数据在内存中构建八叉树结构；确定所述当前视点的视野范围内可见的节点集，对所述当前视点的视野范围内的场景进行渲染，其中，对于所述当前视点的视野范围内可见的非叶子节点，利用所述的处理方法进行抽稀后的点云数据对其进行渲染。

进一步地，在确定所述当前视点的视野范围内可见的节点集之后，所述方法还包括：随着视点距离的缩小，判断所述节点集中每个非叶子节点的视点距离是否小于其子节点的可视范围，其中，视点距离是指节点的中心与视点之间的距离；如果所述非叶子节点的视点距离小于其子节点的可视范围，则该非叶子节点分裂，将分裂的子节点加入到所述节点集中，将该非叶子节点从所述节点集中去掉。