CN106570922A - 一种提高三维模型渲染性能的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及计算机技术领域，公开了一种提高三维模型渲染性能的方法，包括以下步骤：(1)将模型对象中的原始纹理进行多细节LOD处理；(2)将多细节处理后的模型对象中有共用纹理的模型对应的纹理进行合并形成相应的纹理集；(3)将纹理集中的若干小纹理按照给定大小的纹理进行合并，形成多张给定大小的大纹理；(4)将每张大纹理对应的模型进行合并，得到合并后的模型。将大规模的模型通过纹理技术进行数据重新组织，大大的降低了渲染对象的数据，减少了向GPU递交的次数，有效地缓解了GPU处理压力，提高了场景的渲染效率。

Description

一种提高三维模型渲染性能的方法
技术领域
本发明涉及计算机技术领域，特别是涉及一种提高三维模型渲染性能的方法。
背景技术
NVIDIA公司在1999年8月31日发布GEFORCE 256图形处理芯片时首先提出GPU的概念。GPU之所以被称为图形处理器，最主要的原因是因为它可以进行几乎全部与计算机图形有关的数据运算，而这些在过去是CPU的专利。目前，计算机图形学正处于前所未有的发展时期。近年来，GPU技术以令人惊异的速度在发展。渲染速率每6个月就翻一番。性能自1999年，到2004年已经翻番了10次，也就是(2的10次方比2)，渲染性能大大提升！与此同时，不仅运算速度有了显著的提升，计算质量和图形编程的灵活性也逐渐得以改善。以前，个人电脑和渲染工作站只有图形加速器，而图形加速器只能对图形进行简单的加速渲染。而图形处理器(GPU)取代了图形加速器之后，就应该摒弃图形加速器的旧观念。
在三维数字城市应用中，高效率、实时渲染海量城市模型数据是一个比较困难的问题。由于普通计算机显卡硬件性能的有限，在软件层面去优化海量城市模型数据的渲染效率，就成了比较迫切的问题。
发明内容
本发明针对现有技术中硬件要求高、渲染效率低的缺点，提供了一种提高三维模型渲染性能的方法。
为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决。
一种提高三维模型渲染性能的方法，包括如下步骤：
(1)将模型对象中的原始纹理进行多细节LOD处理；
(2)将多细节处理后的模型对象中有共用纹理的模型对应的纹理进行合并形成相应的纹理集；
(3)将纹理集中的若干小纹理按照给定大小的纹理进行合并，形成多张给定大小的大纹理，包括：
①将所有小纹理按照纹理的高度进行排序；
②创建给定大小的大纹理，将步骤①中排序后的小纹理依次插入到大纹理当中；
③如果当前的大纹理填满时，重复②操作，直到纹理集中的所有纹理都添充到大纹理中；
(4)将每张大纹理对应的模型进行合并，得到合并后的模型。
进一步，步骤(2)中，纹理集为多张不同纹理放在一起形成的集合。
进一步，步骤(3)中，纹理按照给定大小1024*1024进行合并。
本发明由于采用了以上技术方案，具有显著的技术效果：
将大规模的模型通过纹理技术进行数据重新组织，大大的降低了渲染对象的数据，减少了向GPU递交的次数，有效地缓解了GPU处理压力，提高了场景的渲染效率。
附图说明
图1是本发明一种提高三维模型渲染性能的方法的流程示意图；
图2是本发明一种提高三维模型渲染性能的方法中模型对应的纹理集的示意图；
图3是本发明一种提高三维模型渲染性能的方法中将纹理集根据高度从大到小排列的示意图；
图4是一种提高三维模型渲染性能的方法中合并纹理集示意图。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明作进一步详细描述。
如图1至图4所示，一种提高三维模型渲染性能的方法，包括如下步骤：
(1)将模型对象中的原始纹理进行多细节LOD处理，可以减少合并后的纹理数量，方便后续步骤处理；
(2)将多细节处理后的模型对象中有共用纹理的模型对应的纹理进行合并形成相应的纹理集，纹理集为多张不同纹理放在一起形成的集合；
(3)将纹理集中的若干小纹理按照给定大小1024*1024进行合并纹理进行合并，形成多张给定大小的大纹理，包括：
①将所有纹理按照纹理的高度进行排序；
②创建给定大小的大纹理，将步骤①中排序后的小纹理依次插入到大的纹理当中，依次插入大纹理的过程：1、大纹理的左下角开始按照小纹理的高度将第一张纹理插入到大纹理当中，同时记录插入后的小纹理结束位置，及当前所剩的空白区域的宽度2、将结束位置作为下一张小纹理的起始位置，按照这样的步骤依次插入所有小纹理，当其中某张小纹理的超出当前所剩的空白区域，另起一行以相同的方式实现，直到所有小纹理都插入到大纹理当中；
③如果当前的大纹理填满时，重复②操作，直到小纹理集中的所有纹理都添充到大纹理中；
(4)将每张大纹理对应的模型进行合并，得到合并后的模型。
本方法先将原始纹理进行LOD处理，形成纹理集，通过主次简化景物的表面细节来减少场景的几何复杂性，从而提高绘制效率。纹理集中的小纹理按照先排序，然后再插入到创建给定大小的大纹理中，直到纹理集中的小纹理都插入到大纹理中，使加载文件在内部占用的空间更小，渲染加载的过程更快，达到提高渲染效率的目的。
通过使用上述方法，在系统的住内存占用方面较少，系统相应速度较快，从而使GPU可以更多的处理时间用于系统的用户交互和其他的实时应用程序，同时降低了使用成本，使普通GPU也可以进行一些较复杂的操作，完成渲染工作。
本发明将大规模的三维城市模型通过高效的纹理优化技术进行数据重新组织，用户在进行大场景渲染时，加载的模型数据量显著降低，从而有效地减少GPU端模型数据载入次数和绘制批次，极大提高了大场景的渲染效率。
总之，以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所作的均等变化与修饰，皆应属本发明专利的涵盖范围。

Claims (3)

1.一种提高三维模型渲染性能的方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将模型对象中的原始纹理进行多细节LOD处理；
(2)将多细节处理后的模型对象中有共用纹理的模型对应的纹理进行合并形成相应的纹理集；
(3)将纹理集中的若干小纹理按照给定大小的纹理进行合并，形成多张给定大小的大纹理，包括：
①将所有小纹理按照纹理的高度进行排序；
②创建给定大小的大纹理，将步骤①中排序后的小纹理依次插入到大纹理当中；
③如果当前的大纹理填满时，重复②操作，直到纹理集中的所有纹理都添充到大纹理中；
(4)将每张大纹理对应的模型进行合并，得到合并后的模型。
2.根据权利要求1所述的一种提高三维模型渲染性能的方法，其特征在于：步骤(2)中，纹理集为多张不同纹理放在一起形成的集合。
3.根据权利要求1所述的一种提高三维模型渲染性能的方法，其特征在于：步骤(3)中，纹理按照给定大小1024*1024进行合并。
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