CN103150761A - 通过网页高速逼真3d渲染进行物品设计定制的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种通过网页高速逼真3d渲染进行物品设计定制的方法，包括：通过三维建模工具生成物品的3d模型，将该3d模型输出到3d模型文件中；将3d模型文件载入系统，对3d模型文件进行预处理，生成所述3d模型文件的二进制快照文件；当渲染被触发时，3d渲染引擎载入所述二进制快照文件，对物品的3d模型的不同的部分进行分色渲染，并将分色渲染的数据保存在蒙板图片中；根据用户选择的目标区域在3d模型上的位置，重新计算面料规格、面料延展；将用户选择的目标面料根据面料规格、面料延展显示在目标区域上并在网页中显示渲染后的物品3d模型效果图。该方法可以实现对3d模型的高速渲染并可以实现模型的逼真显示。

Description

通过网页高速逼真3d渲染进行物品设计定制的方法
技术领域
本发明涉及3d渲染领域，尤其涉及一种通过网页高速逼真3d渲染进行物品设计定制的方法。
背景技术
传统的电子商务采购或者自主设计商品、批量生产并通过互联网平台销售给客户。随着生活水平的提高，用户对个性化定制的商品需求越来越多。在传统线下，这种需求很难得到满足，而电子商务的发展也使这种需求成为可能。
当前在互联网的电子商务实践中，已经存在多种在线商品定制方案，允许客户定制商品的各个部分的面料，并提供3d显示功能，客户可以在收到商品之前从多角度看到商品的最终效果。但是，在定制商品的各个部分的面料时，由于需要在创建3d模型时指定各个部分的面料，即面料的替换需要在3d建模工具中实现，以保证面料和3d模型之间的比例、角度符合渲染要求以实现逼真显示，导致了如果要替换面料并实现逼真显示，必须采用3d建模工具对模型进行修改，或者创建新模型，使得改变面料并逼真显示给用户的时间比较长。
并且，在现有的涉及3d渲染的在线商品定制方案中，原始的3d模型文件包含模型的所有空间几何数据，传统的渲染方式需要每次都对这些数据进行分析，重构，效率低下，正常情况下渲染一个引擎需要5分钟以上，完全无法满足前台实时性的要求。
这些方案当中3d渲染效率低下的一个原因在于，为了便于与其他系统交换，3d模型的格式采用通用性较高的OBJ格式，该格式的特点是采用文本方式存储三维数据，优点是通用性强，缺点是处理速度慢。一个精细度较高，具有100万个三角形的三维模型OBJ文件一般在150M左右。载入、处理这样的文本文件需要消耗大量CPU和IO时间，根据测算，在一台普通的服务器上，读取、载入一个150M的OBJ文件需要10秒钟以上的时间，这显然无法满足在线定制的需求。因此要做到对用户定制请求的快速响应，就必须解决此问题。
公开于该发明背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的一般背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。
发明内容
鉴于现有技术当中存在的上述缺陷，本发明提供了一种通过网页高速逼真3d渲染进行物品设计定制的方法。
本发明提供一种通过网页高速逼真3d渲染进行物品设计定制的方法，包括：通过三维建模工具生成物品的3d模型，将该3d模型输出到3d模型文件中；将3d模型文件载入系统，对3d模型文件进行预处理，生成所述3d模型文件的二进制快照文件；当渲染被触发时，3d渲染引擎载入所述二进制快照文件，对物品的3d模型的不同的部分进行分色渲染，并将分色渲染的数据保存在蒙板图片中；根据用户选择的目标区域在3d模型上的位置，重新计算面料规格、面料延展；将用户选择的目标面料根据面料规格、面料延展显示在目标区域上并在网页中显示渲染后的物品3d模型效果图。
如上所述的通过网页高速逼真3d渲染进行物品设计定制的方法，其中，通过如下方式生成二进制快照文件：申请一块与3d模型文件同等大小的内存空间，对3d模型文件中的三维数据进行分析生成可供渲染的可供3d渲染引擎直接使用的二进制格式，并将该二进制格式的数据按照预先设定的顺序依次重新拷贝到该空间中并相应修改指针偏移距离。
如上所述的通过网页高速逼真3d渲染进行物品设计定制的方法，其中，所述二进制快照文件是通过lzo格式压缩的二进制流的形式。
如上所述的通过网页高速逼真3d渲染进行物品设计定制的方法，其中，所述3d模型文件为OBJ格式文件。
如上所述的通过网页高速逼真3d渲染进行物品设计定制的方法，其中，所述OBJ格式文件中使用的数据格式是16位无符号整数。
如上所述的通过网页高速逼真3d渲染进行物品设计定制的方法，其中，能够通过网页触发3d渲染。
如上所述的通过网页高速逼真3d渲染进行物品设计定制的方法，其中，所述三维建模工具为3dMAX或MAYA。
如上所述的通过网页高速逼真3d渲染进行物品设计定制的方法，其中，通过Javascript技术显示渲染后的物品3d模型效果图。
如上所述的通过网页高速逼真3d渲染进行物品设计定制的方法，其中，所述效果图是物品3d模型的多个不同角度的多张图片。
如上所述的通过网页高速逼真3d渲染进行物品设计定制的方法，其中，在页面操作时，通过鼠标滚轮轮流显示所述多张图片以获得三维展示的效果。
本发明的通过网页高速逼真3d渲染进行物品设计定制的方法，通过对载入系统的3d模型文件进行预处理，生成3d模型文件的二进制快照文件，使得再次渲染时不需再次对重新载入的3d模型文件进行分析，除非对3d模型进行了修改，使得渲染时间降低到了2秒。并且通过根据用户选择的目标区域在3d模型上的位置，重新计算面料规格、面料延展，并将用户选择的目标面料根据面料规格、面料延展显示在目标区域上来实现下列效果：用户替换面料时，只需选定目标区域和目标面料，而采用本发明的方法的系统不需对模型进行修改，或者创建新模型，就可实现面料在商品各部分的逼真显示，减少了大量工作，减轻了系统的负担，同时能够节省用户的时间。
通过纳入本文的附图以及随后与附图一起用于说明本发明的某些原理的具体实施方式，本发明的方法和装置所具有的其它特征和优点将变得清楚或更为具体地得以阐明。
附图说明
通过说明书附图以及随后与说明书附图一起用于说明本发明某些原理的具体实施方式，本发明所具有的其它特征和优点将变得清楚或得以更为具体地阐明。
图1为本发明的通过网页高速逼真3d渲染进行物品设计定制的方法的流程图；
图2a、图2b、图2c、图2d、图2e、图2f、图2g为将分色渲染的数据保存在蒙板图片中的示例图，示例了鞋的不同部分；
图3a、图3b、图3c为使用本发明的方法对一些物品进行渲染的效果图。
应当了解，说明书附图并不一定按比例地显示本发明的具体结构，并且在说明书附图中用于说明本发明某些原理的图示性特征也会采取略微简化的画法。本文所公开的本发明的具体设计特征包括例如具体尺寸、方向、位置和外形将部分地由具体所要应用和使用的环境来确定。
具体实施方式
请参阅图1所示，图1为本发明的通过网页高速逼真3d渲染进行物品设计定制的方法的流程图。本发明提供了一种通过网页高速逼真3d渲染进行物品设计定制的方法，由用户通过网页对服务器中的物品的不同部分进行选择，以定制物品。下面详述该方法的步骤。
步骤101、通过三维建模工具生成物品的三维模型，将该模型输出到3d模型文件中。所述3d模型文件包含模型的所有空间几何数据。在本实施例中，为了便于与其他系统交换，3d模型的格式采用通用性较高的OBJ格式（在下文中，均以OBJ格式为例），这个格式中包括了该模型的三维几何数据，这种几何数据包含了点，线构成的几万至几百万个三角形。优选地，所述三维建模工具为3DMAX或MAYA软件。
现有的OBJ文件中对长度的描述采用的是32位无符号整数，可以表达的范围从0到232-1，这足以描述一个4万公里的边长的物体。而对于大多数在线商品定制的需求来说，仅需要描述的物品最大是家具家装类。因此，本发明对此进行了改进，在本发明的一个实施例中，将该数据减小为16位无符号整数。这样可描述的物体最大到65米，足够满足大多数在线商品定制需求。这一举措减少了磁盘文件的大小，经测算大约为40%。
步骤102、将OBJ模型载入系统，对3d模型文件进行预处理，生成3d模型文件的二进制快照文件。
在一个实施例中，生成快照文件的算法为：申请一块与原OBJ文件同等大小的内存空间，对OBJ文件中的三维数据进行分析，生成可供渲染的可供3d渲染引擎直接使用的二进制格式，并将该二进制格式的数据按照预先设定的顺序依次重新拷贝到该空间中并相应修改指针偏移距离。
待OBJ文件完全载入并分析其数据之后，将载入后得到的所有二进制数据保存至磁盘文件，即生成二进制快照文件。这一过程仅需执行一次，之后的渲染不再需要OBJ格式的文件，除非对模型本身进行修改。由此可以提高渲染的速度。
为了提高载入速度，本发明没有采用系统提供的malloc机制，而是自己建立了一个内存管理模块，该模块将同一个模型的二进制数据连续存放于一块内存中，在读取快照时不需要再进行进一步分析，直接将二进制快照文件读入内存指定位置即可，该过程不需对二进制文件进行重新分析，只进行简单的IO操作，性能高。
进一步地，考虑到磁盘IO相对于内存读写性能慢两个数量级，本发明还可以采用lzo压缩机制来保存文件，即二进制快照文件可以是通过lzo格式压缩的二进制流的形式。这样可以进一步减小文件70%以上。采用这种机制后，OBJ文件的大小减少了80%以上，原来150M的OBJ文件被转换成了20M左右的快照文件，其载入性能也从10秒提高到了1秒以内。
步骤103、当渲染被触发时，该3d渲染引擎载入所述二进制快照文件，对物品的3d模型的不同部分进行分色渲染，并将分色渲染的数据保存在蒙板图片中。
分色渲染是使物品的不同部分显示不同的颜色，具体地，使目标区域显示为一种颜色，而其他部分为透明色，图2a、图2b、图2c、图2d、图2e、图2f、图2g为将分色渲染的数据保存在蒙板图片中的示例图，其以鞋为例，示例了鞋的不同部分。
步骤104、根据用户选择的目标区域在3d模型上的位置，重新计算面料规格、面料延展。
用户可以通过鼠标在3d模型上的滑动来选择目标区域。使用本发明的方法的系统将根据鼠标在3d模型上的滑动选取的位置的坐标来判断与该坐标对应的蒙板图片，以将该蒙板图片覆盖在3d模型上，从而对目标区域进行显示，给用户显示以选择好目标区域。
步骤105、将用户选择的目标面料根据面料规格、面料延展显示在目标区域上并在网页中显示渲染后的物品3d模型效果图。
可以通过网页出触发3d渲染。可采用现有的渲染引擎对物品进行分色渲染。渲染过程是这样的，首先前端将渲染请求通过网络发送给渲染引擎。渲染引擎根据渲染请求读取并载入所需要渲染的二进制快照文件。同时还会载入渲染所需要的面料图片文件等。载入完毕之后，引擎首先设定一个相机位置，然后对三维模型中的每个点分析其光线反射后产生的图像，并根据用户选择的目标区域在3d模型上的位置重新计算面料规格、面料延展，最终组合成一个渲染结果图。图3a、图3b、图3c为使用本发明的方法对一些物品进行渲染的效果图。图3a、图3b、图3c中显示的物品包括眼镜、鞋和床。
在本实施例中，可通过Javascript技术在网页中显示物品模型的效果图，所述效果图是物品模型的多个不同角度的多张图片，例如八个角度的八张图片，用户在页面操作时可以通过鼠标滚轮轮流显示这八张图片，达到三维展示的效果。
本发明中，3d模型文件被载入之后的二进制格式数据，通过连续内存分配技术，直接保存在文件镜像内，再次载入不需要进行分析，直接使用。这种格式最大限度的保存了渲染的中间数据，避免了每次渲染都需要在内存重构模型的过程。
同时，本发明的方法通过根据用户选择的目标区域在3d模型上的位置，重新计算面料规格、面料延展，并将用户选择的目标面料根据面料规格、面料延展显示在目标区域上来实现下列效果：用户替换面料时，只需选定目标区域和目标面料，而采用本发明的3d渲染方法的系统不需对模型进行修改，或者创建新模型，就可实现面料在商品各部分的逼真显示，减少了大量工作，减轻了系统的负担，同时能够节省用户的时间。
上述实施例是用于例示性说明本发明的原理及其功效，但是本发明并不限于上述实施方式。本领域的技术人员均可在不违背本发明的精神及范畴下，在权利要求保护范围内，对上述实施例进行修改。因此本发明的保护范围，应如本发明的权利要求书覆盖。

Claims (10)

1.一种通过网页高速逼真3d渲染进行物品设计定制的方法，其特征在于，包括：
通过三维建模工具生成物品的3d模型，将该3d模型输出到3d模型文件中；
将3d模型文件载入系统，对3d模型文件进行预处理，生成所述3d模型文件的二进制快照文件；
当渲染被触发时，3d渲染引擎载入所述二进制快照文件，对物品的3d模型的不同的部分进行分色渲染，并将分色渲染的数据保存在蒙板图片中；
根据用户选择的目标区域在3d模型上的位置，重新计算面料规格、面料延展；
将用户选择的目标面料根据面料规格、面料延展显示在目标区域上并在网页中显示渲染后的物品3d模型效果图。
2.根据权利要求1所述的通过网页高速逼真3d渲染进行物品设计定制的方法，其特征在于，通过如下方式生成二进制快照文件：申请一块与3d模型文件同等大小的内存空间，对3d模型文件中的三维数据进行分析生成可供渲染的可供3d渲染引擎直接使用的二进制格式，并将该二进制格式的数据按照预先设定的顺序依次重新拷贝到该空间中并相应修改指针偏移距离。
3.根据权利要求1所述的通过网页高速逼真3d渲染进行物品设计定制的方法，其特征在于，所述二进制快照文件是通过lzo格式压缩的二进制流的形式。
4.根据权利要求1或2或3所述的通过网页高速逼真3d渲染进行物品设计定制的方法，其特征在于，所述3d模型文件为OBJ格式文件。
5.根据权利要求4所述的通过网页高速逼真3d渲染进行物品设计定制的方法，其特征在于，所述OBJ格式文件中使用的数据格式是16位无符号整数。
6.根据权利要求1所述的通过网页高速逼真3d渲染进行物品设计定制的方法，其特征在于，能够通过网页触发3d渲染。
7.根据权利要求1所述的通过网页高速逼真3d渲染进行物品设计定制的方法，其特征在于，所述三维建模工具为3DMAX或MAYA。
8.根据权利要求1所述的通过网页高速逼真3d渲染进行物品设计定制的方法，其特征在于，通过Javascript技术显示渲染后的物品3d模型效果图。
9.根据权利要求1所述的通过网页高速逼真3d渲染进行物品设计定制的方法，其特征在于，所述效果图是物品3d模型的多个不同角度的多张图片。
10.根据权利要求9所述的通过网页高速逼真3d渲染进行物品设计定制的方法，其特征在于，在页面操作时，通过鼠标滚轮轮流显示所述多张图片以获得三维展示的效果。
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