[发明专利]基于有向距离场的3D温场图渲染方法、装置、介质和设备

说明书

本发明涉及一种基于有向距离场的3D温场图渲染方法，所述方法包括如下步骤：提取三角面模型中三角形数据，构建BVH加速结构；基于BVH加速结构烘焙出有向距离场数据并存储至3D纹理；GPU利用3D纹理渲染3D温场图；与传统场景渲染结果混合输出至显示器。本发明的方法不再局限于只在模型表面渲染，而是可以真实地在3D空间中渲染出精确的温度信息。本发明还涉及一种基于有向距离场的3D温场图渲染装置、存储介质和设备。

技术领域

本发明涉及计算机技术领域，尤其涉及一种基于有向距离场的3D温场图渲染方法、装置、存储介质和设备。

背景技术

因为图形引擎多数都是基于三角面进行渲染，所以现有的温场图都是基于平面进行表示的，它无法精确地表示3D空间真实的情况，比如人体的体表温度和体内温度是不同的，传统的方案无法正确地表示此种情况，只能绘制表面温度。

因此，本领域迫切需要开发出一种能够真实表示3D空间内部温场图的方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种基于有向距离场的3D温场图渲染方法、装置、存储介质和设备，主要用于解决现有的建筑楼层模型生成依靠人工制作效率较低、制作周期长以及修改展示效果流程复杂的技术问题。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

一种基于有向距离场的3D温场图渲染方法，所述方法包括如下步骤：

提取三角面模型中三角形数据，构建BVH加速结构；

基于BVH加速结构烘焙出有向距离场数据并存储至3D纹理；

GPU利用3D纹理渲染3D温场图；

与传统场景渲染结果混合输出至显示器。

优选地，所述提取三角面模型中三角形数据，构建BVH加速结构包括：

在三维引擎中通过静态网格获取顶点缓冲对象VBO和三角序号缓冲对象IBO；

利用所述顶点缓冲对象VBO和三角序号缓冲对象IBO提取三角形数据，并存储到自定义三角形数据结构中；

基于SAH方法构建BVH加速结构。

优选地，所述基于BVH加速结构烘焙出有向距离场数据并存储至3D纹理包括：

基于三维引擎创建3D纹理对象；

设置过滤模式，开启双线性插值或者三线性插值进行纹理采样过滤；

填充3D纹理对象。

优选地，所述填充3D纹理对象包括：

将BVH加速结构空间体素化为3D纹理对应的体素数量；

利用体素在BVH加速结构中位置查询当前体素相对三角面模型的有向距离。

优选地，所述GPU利用3D纹理渲染3D温场图包括：

将所述3D纹理、BVH包围盒数据、3D空间中实际温度传感器数据传递至着色器中；

在所述着色器中通过光线步进方法渲染3D温场图，同时检测渲染范围与进行深度测试。

优选地，在所述着色器中通过光线步进方法渲染3D温场图，同时检测渲染范围与进行深度测试包括：

在所述着色器中通过光线步进方法进行3D渲染；

渲染范围检测优化，并执行渲染器着色代码；

计算3D纹理的采样UVW，以及单个采样点权重；

计算当前像素最终颜色。