CN107515993A - 基于Unity3D焊接仿真的GPU优化方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于Unity3D焊接仿真的GPU优化方法。其包括构建电焊机和焊夹的模型和室内场景，获取室内场景中的定点数和三角面，对室内场景中各个模型进行简化，对室内场景进行优化，完成GPU优化。本发明利用Unity3D建立室内场景，通过获取室内场景中的定点数和三角面对室内场景和模型进行优化，能够实现优化过程的可视化，更好的进行实际项目的拓展与改进。

Description

基于Unity3D焊接仿真的GPU优化方法

技术领域

本发明属于计算机技术在工业制造领域中的应用技术领域，尤其涉及一种基于Unity3D焊接仿真的GPU优化方法。

背景技术

焊接是通过加热或加压(或两者并用)，使用(或不使用)填充材料，使焊件形成原子间结合，从而实现永久性(不可拆卸)连接的一种加工方法。

Unity3D软件是一款多平台场景开发软件，支持多种脚本语言，包括JavaScript、C#、Boo，支持Web Player、PC、ios、Android、Windows Store Apps等平台发布，最初Unity3D主要用于游戏开发领域，其强大的物理引擎与粒子系统，能够很好地仿真现实世界中的场景，使其不仅仅局限于游戏开发领域，在系统仿真、工业设计以及建筑可视化等领域也有较好的应用价值。

图形处理器(GPU)，又称显示核心、视觉处理器、显示芯片，是一种专门在个人电脑、工作站、游戏机和一些移动设备(如平板电脑、智能手机等)上图像运算工作的微处理器。

GPU用途是将计算机系统所需要的显示信息进行转换驱动，并向显示器提供行扫描信号，控制显示器的正确显示，是连接显示器和个人电脑主板的重要元件，也是“人机对话”的重要设备之一。显卡作为电脑主机里的一个重要组成部分，承担输出显示图形的任务，对于从事专业图形设计的人来说显卡非常重要。

顶点计算是指GPU必须对每个网格上的顶点进行的计算操作，顶点计算主要受到两个因素的影响：需要计算的顶点数量，每个顶点需要进行的操作。如果GPU的性能问题不是来自内存带宽或者像素分辨率，则有可能就是顶点计算造成，此时减少需要渲染的顶点数量可以提高场景性能。

发明内容

本发明的发明目的是：为了解决现在技术中存在的以上问题，本发明提出了一种基于Unity3D焊接仿真的GPU优化方法。

本发明的技术方案是：一种基于Unity3D焊接仿真的GPU优化方法，包括以下步骤：

A、构建电焊机和焊夹的模型并导入Unity3D中，建立一个室内场景模拟焊接场景；

B、获取室内场景中的定点数和三角面；

C、对室内场景中各个模型进行简化；

D、对室内场景进行优化，完成GPU优化。

进一步地，所述步骤C对室内场景中各个模型进行简化具体为：去除电焊机模型中不可见的零部件、可忽略的焊钉与焊钉帽。

进一步地，所述步骤D中对室内场景进行优化具体为：去除室内场景中天空盒及可忽略的物体。

本发明的有益效果是：本发明利用Unity3D建立室内场景，通过获取室内场景中的定点数和三角面对室内场景和模型进行优化，能够实现优化过程的可视化，更好的进行实际项目的拓展与改进。

附图说明

图1是本发明的基于Unity3D焊接仿真的GPU优化方法的流程示意图。

图2是本发明的模型场景图。

图3是本发明的模型顶点与三角面示意图。

图4是本发明的模型与场景中顶点数量与三角面数量示意图。

图5是本发明优化后的模型顶点与三角面示意图。

图6是本发明优化后的模型与场景中顶点数量与三角面数量示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，为本发明的基于Unity3D焊接仿真的GPU优化方法的流程示意图。一种基于Unity3D焊接仿真的GPU优化方法，包括以下步骤：

A、构建电焊机和焊夹的模型并导入Unity3D中，建立一个室内场景模拟焊接场景；

B、获取室内场景中的定点数和三角面；

C、对室内场景中各个模型进行简化；

D、对室内场景进行优化，完成GPU优化。

在步骤A中，本发明利用Unity3D创建室内场景进行焊接仿真，创建的室内场景包含Unity3D系统自带的天空盒(Skybox)，有一个主摄像机(Main Camera)，以及一个平行光光源(Directional Light)，此时场景中没有其他物体；再利用Solid Works软件进行零部件建模，然后将Solid Works建立的模型以.SAT格式输出，导入3ds max中修改格式以.FBX格式导入Unity3D中，同时将制作好的场景导入Unity3D中。如图2所示，为本发明的模型场景图。

在步骤B中，本发明在Scene场景中Shading Mode选择为Wireframe，将模型与场景的渲染改变为只显示顶点(Verts)与三角面(Tris)，不显示模型材质，获取此时场景中的顶点数(Verts)与三角面(Tris)数。如图3所示，为本发明的模型顶点与三角面示意图。

在步骤C中，本发明剔除不必要的复杂网格，对于不在视图中的物体，不需要过多的细节网格，可以将该部件进行隐藏或删除。

如图4所示，为本发明的模型与场景中顶点数量与三角面数量示意图。打开Game窗口下Stats，观察电焊机，将内部不可见的零部件去除，去除部分焊钉与焊钉帽。

在步骤D中，由于场景为室内场景，天空盒自身拥有大量的顶点(Verts)与三角面(Tris)，加剧了GPU的开销，因此本发明去除室内场景中天空盒及可忽略的物体。

如图5所示，为本发明优化后的模型顶点与三角面示意图。对室内场景进行优化后，将Scene场景中Shading Mode选择为Wireframe，将模型与场景的渲染改变为只显示顶点(Verts)与三角面(Tris)，不显示模型材质，从而大幅减少场景中的顶点数(Verts)与三角面(Tris)数，完成GPU优化。如图6所示，为本发明优化后的模型与场景中顶点数量与三角面数量示意图。

本领域的普通技术人员将会意识到，这里所述的实施例是为了帮助读者理解本发明的原理，应被理解为本发明的保护范围并不局限于这样的特别陈述和实施例。本领域的普通技术人员可以根据本发明公开的这些技术启示做出各种不脱离本发明实质的其它各种具体变形和组合，这些变形和组合仍然在本发明的保护范围内。

Claims (3)

1.一种基于Unity3D焊接仿真的GPU优化方法，其特征在于，包括以下步骤：

A、构建电焊机和焊夹的模型并导入Unity3D中，建立一个室内场景模拟焊接场景；

B、获取室内场景中的定点数和三角面；

C、对室内场景中各个模型进行简化；

D、对室内场景进行优化，完成GPU优化。

2.如权利要求1所述的基于Unity3D焊接仿真的GPU优化方法，其特征在于，所述步骤C对室内场景中各个模型进行简化具体为：去除电焊机模型中不可见的零部件、可忽略的焊钉与焊钉帽。

3.如权利要求1所述的基于Unity3D焊接仿真的GPU优化方法，其特征在于，所述步骤D中对室内场景进行优化具体为：去除室内场景中天空盒及可忽略的物体。