CN110992460A - 用于移动设备的模型流畅展示方法、系统、装置及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开的一种用于移动设备的模型流畅展示方法,通过获取解压的模型数据,并解析抽取出几何数据以计算第一包围盒;将所述几何数据缓存到ROM,并在RAM中创建映射ROM中几何数据的索引,并元数据缓存在RAM中;根据索引、第一包围盒和元数据创建出几何对象并计算出第二包围盒,根据所述第二包围盒创建虚拟场景和渲染场景;当未在GPU中检测到几何对象,根据几何对象创建渲染节点,并利用渲染节点的信息在GPU内创建VBO,并将渲染节点指向的几何数据转移到GPU内,然后使用VBO进行渲染,实现移动设备上模型的流畅展示。最大限度利用VBO显示几何数据,减少CPU和GPU之间的通讯以减少CPU卡顿,让模型顺畅展示;将未压缩的几何数据缓存到ROM中,可以直接浏览模型。
Description
技术领域
本发明属于三维模型漫游技术领域,具体涉及一种用于移动设备的模型流畅展示方法、系统、装置及存储介质。
背景技术
2/3D大模型通常只能在高端PC机才能打开和渲染。但设计师,模型需求方,负责相关建设项目的政府领导,不能总是待在PC机旁边。当模型版本更新,或者建筑出现了某些问题,相关人员可以打开手机快速定位到模型的某个位置来讨论该模型的设计问题,而无须重新返回办公室找PC机打开。
市面上也有部分产品支持模型在移动设备上打开,但通常都是整体模型的局部分解,只能看到模型的分段,而不能查看整个模型。当尝试打开整个模型时,会出现崩溃、打开等待时间长、操作过程中卡顿明显等问题,不能及时的响应用户的操作。以某个大桥为例,用户想要看到是整座桥梁的整体效果,而不是只能看到某个桥墩的特写。用户想模拟在大桥上行走,大桥的车道,走廊需要很清晰的展现在眼前,而不能因为卡顿导致车道,走廊忽隐忽现
这主要是由于大模型的加载需要大量数据的解析,消耗时间长,让用户等待时间久。同时也会消耗非常大的RAM去处理这些数据,而移动设备的RAM非常宝贵,而且不像PC端有虚拟内存可用。所以在内存不足时,系统找不到更多内存就会直接崩溃掉。在对大模型渲染时,没有充分利用移动设备的硬件资源,CPU和GPU通讯频繁导致CPU处理大量的工作,进而导致卡顿。
发明内容
基于上述现状,本发明要解决的技术问题在于在移动端进行模型的查看流畅度低,当尝试打开整个模型时,会出现崩溃、打开等待时间长、操作过程中卡顿等问题,不能及时的响应用户的操作。
为此,根据第一方面,本发明实施例公开了一种用于移动设备的模型流畅展示方法,包括:获取解压的模型数据,并解析抽取出几何数据以计算第一包围盒;将所述几何数据缓存到ROM,并在RAM中创建索引,所述索引映射ROM中的几何数据,且将几何数据中的元数据缓存在RAM中;根据索引、第一包围盒和元数据创建出几何对象并计算出第二包围盒,根据所述第二包围盒创建虚拟场景和渲染场景;当未在GPU中检测到几何对象,根据几何对象创建渲染节点,并利用渲染节点的信息在GPU内创建VBO,并将渲染节点指向的几何数据转移到GPU内,然后使用VBO进行渲染,实现移动设备上模型的流畅展示。
进一步地,在创建渲染节点时,把所述几何数据从ROM中加载到所述RAM中
进一步地,当所述RAM内存不足时,根据先进先出原则及相机投影矩阵释放老旧及不可见的几何数据
进一步地,检测到所述VBO的个数达到上限,删除GPU中已经显示的渲染节点,并将预渲染的几何数据从RAM中加载到VBO中缓存。
进一步地,通过八叉树或BVH树的管理方式创建虚拟场景。
进一步地,所述VBO的个数上限通过检测RAM尺寸进行定义。
根据第二方面,本发明实施例提供了一种用于移动设备的模型流畅展示系统,包括:
几何数据模块,用于获取解压的模型数据,并解析抽取出几何数据以计算第一包围盒;缓存模块,用于将所述几何数据缓存到ROM,并在RAM中创建索引,所述索引映射ROM中的几何数据,且将几何数据中的元数据缓存在RAM中;场景创建模块,用于根据索引、第一包围盒和元数据创建出几何对象并计算出第二包围盒,根据所述第二包围盒创建虚拟场景和渲染场景;渲染展示模块,用于当未在GPU中检测到几何对象,创建渲染节点,并将所述渲染节点的信息创建到VBO中,根据所述渲染节点的信息将RAM中的几何数据转移到GPU中进行渲染,实现移动设备上模型的流畅展示。
根据第三方面,本发明提供了一种计算机装置,包括处理器,处理器用于执行存储器中存储的计算机程序实现上述第一方面任意一项的用于移动设备的模型流畅展示方法。
根据第四方面,本发明提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,处理器用于执行存储介质中存储的计算机程序实现上述第一方面任意一项的用于移动设备的模型流畅展示方法。
本发明的有益效果在于:
本发明实施例公开的一种用于移动设备的模型流畅展示方法,通过获取解压的模型数据,并解析抽取出几何数据以计算第一包围盒;将所述几何数据缓存到ROM,并在RAM中创建索引,所述索引映射ROM中的几何数据,且将几何数据中的元数据缓存在RAM中;根据索引、第一包围盒和元数据创建出几何对象并计算出第二包围盒,根据所述第二包围盒创建虚拟场景和渲染场景;当未在GPU中检测到几何对象,创建渲染节点,并将所述渲染节点的信息创建到VBO中,根据所述渲染节点的信息将RAM中的几何数据转移到GPU中进行渲染,实现移动设备上模型的流畅展示。最大限度利用高速缓存(VBO)显示几何数据,减少CPU和GPU之间的通讯,进而减少CPU的卡顿,让模型展示更顺畅;将未压缩的几何数据缓存到ROM中,可以直接浏览模型,无需等待。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施方式,对于本领域技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例一种用于移动设备的模型流畅展示方法的流程图;
图2为本发明实施例一种用于移动设备的模型流畅展示系统的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
请参考图1,为本实施例公开的用于移动设备的模型流畅展示方法的第一流程图,该用于移动设备的模型流畅展示方法包括:
步骤S100,获取解压的模型数据,并解析抽取出几何数据以计算第一包围盒。
在本实施例中,模型数据在获取前由于本身比较庞大,因为一般是处于压缩的状态,在进行解压后,逐段读取进行数据解析,抽取出其中的几何数据,其中几何数据包括顶点数据,顶点数据包含顶点数据包括顶点坐标,法向量,顶点颜色,顶点纹理坐标,顶点排列顺序,自定义的属性数据,以及其他的元数据(metadata),根据顶点坐标和坐标转换矩阵计算出几何数据的空间大小,也就是第一包围盒。
步骤S200,将所述几何数据缓存到ROM,并在RAM中创建索引,所述索引映射ROM中的几何数据,且将几何数据中的元数据缓存在RAM中。
在本实施例中,因为几何数据比较大,需要提前进行三级缓存,即将抽取出来的未压缩的几何数据缓存到ROM中,并开始创建二级缓存的路径,即在RAM中创建一个指向ROM中的几何数据的索引,这样三级缓存即可和二级缓存形成映射关系,无需额外的处理加载二级缓存,减少对CPU的依赖。而且三级缓存是一次创建,永久使用,当用户再次打开此模型的时候可以不用在花时间等待三级缓存即可直接浏览模型。
相反,对于几何数据比较小的即可直接缓存到RAM中。元数据就是比较小的几何数据,元数据指的是包围盒和其他顶点数据的标记,如顶点个数、是否有文理坐标等标记。
步骤S300,根据索引、第一包围盒和元数据创建出几何对象并计算出第二包围盒,根据所述第二包围盒创建虚拟场景和渲染场景。
在本实施例中,根据索引找到缓存在ROM中的几何数据,结合第一包围盒和元数据创建出几何对象,并根据相应的数据计算出几何对象的包围盒,即第二包围盒。其中虚拟场景的创建通过八叉树或者BVH树的管理方式创建。可根据具体的需求实用不同的管理方式,BVH树具有相比于八叉树更好的查找性能。如果引擎的用户不需要查找功能,而是频繁增加删除部件,则使用八叉树更好些。
步骤S400,当未在GPU中检测到几何对象,根据几何对象创建渲染节点,并利用渲染节点的信息在GPU内创建VBO,并将渲染节点指向的几何数据转移到GPU内,然后使用VBO进行渲染,实现移动设备上模型的流畅展示。
在本实施例中,创建渲染场景的同时,需要根据虚拟场景和相机的位置判断需要渲染的几何对象以便进行渲染。判断出需要渲染的几何对象后,检测GPU中是否存在相应的几何对象,当检测不到几何对象时,需要根据几何对象创建相应的渲染节点,并把几何数据从ROM中加载到RAM中,再通过索引调用三级缓存数据的时候,如果RAM有内存不足的现象,则会根据先进先出的原则及相机投影矩阵把老旧及看不见的几何数据从二级缓存中释放掉,以便于渲染过程中需要数据时,二级缓存留有空间从三级缓存再次加载数据。当能够检测到相应的几何对象时,可以直接利用渲染节点的信息在GPU内创建VBO,并将渲染节点指向的几何数据转移到GPU内,然后使用VBO进行渲染,实现移动设备上模型的流畅展示。
进一步地,根据渲染节点的信息在GPU中创建VBO即一级缓存,然后把RAM中的几何数据转移到GPU中,利用一级缓存进行渲染。渲染节点引用几何对象,并组织渲染所需要的各种数据,GPU只负责显示,而显示的准备数据由渲染节点准备,计算,缓存等。不同设备的一级缓存大小不同,VBO的大小都会有上限,所述VBO的个数上限通过检测RAM尺寸进行定义。当VBO个数达到上限时,我们会把已经显示过的显示节点从GPU删除掉,而后把新的即将要渲染的几何数据从二级缓存加载到一级缓存。
本实施例相对于现有技术中在移动端进行模型的查看流畅度低,当尝试打开整个模型时,会出现崩溃、打开等待时间长、操作过程中卡顿等问题,不能及时的响应用户的操作等问题。本发明最大限度利用高速缓存(VBO)显示几何数据,减少CPU和GPU之间的通讯,进而减少CPU的卡顿,让模型展示更顺畅。通过检测设备RAM尺寸定义VBO上限,在达到上限时能够及时与RAM交换,避免了程序的闪退。通过检测系统RAM紧张事件,及时的清除老旧数据,看不见的数据,为一、二级缓存交换做准备;既可以让整个模型在应用里展示,也避免了应用程序过度消耗RAM而被操作系统强制关闭;通过三级缓存,用户可以直接浏览模型和图纸,无需等待。
本实施例还公开了一种用于移动设备的模型流畅展示系统,请参考图2,为该用于移动设备的模型流畅展示系统结构示意图,该用于移动设备的模型流畅展示系统包括:
几何数据模块10,用于获取解压的模型数据,并解析抽取出几何数据以计算第一包围盒;
缓存模块20,用于将所述几何数据缓存到ROM,并在RAM中创建索引,所述索引映射ROM中的几何数据,且将几何数据中的元数据缓存在RAM中;
场景创建模块30,用于根据索引、第一包围盒和元数据创建出几何对象并计算出第二包围盒,根据所述第二包围盒创建虚拟场景和渲染场景;
渲染展示模块40,用于当未在GPU中检测到几何对象,创建渲染节点,并将所述渲染节点的信息创建到VBO中,根据所述渲染节点的信息将RAM中的几何数据转移到GPU中进行渲染,实现移动设备上模型的流畅展示。
此外,本发明实施例中还提供一种计算机装置,处理器通过执行所述计算机指令,从而实现以下方法:
获取解压的模型数据,并解析抽取出几何数据以计算第一包围盒;将所述几何数据缓存到ROM,并在RAM中创建索引,所述索引映射ROM中的几何数据,且将几何数据中的元数据缓存在RAM中;根据索引、第一包围盒和元数据创建出几何对象并计算出第二包围盒,根据所述第二包围盒创建虚拟场景和渲染场景;当未在GPU中检测到几何对象,根据几何对象创建渲染节点,并利用渲染节点的信息在GPU内创建VBO,并将渲染节点指向的几何数据转移到GPU内,然后使用VBO进行渲染,实现移动设备上模型的流畅展示。
本领域技术人员可以理解,实现上述实施例方法中的全部或部分流程,是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中,该程序在执行时,可包括如上述各方法的实施例的流程。其中,所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(ROM)或随机存储记忆体(RAM)等。计算机处理器用于执行存储介质中存储的计算机程序实现以下方法:
获取解压的模型数据,并解析抽取出几何数据以计算第一包围盒;将所述几何数据缓存到ROM,并在RAM中创建索引,所述索引映射ROM中的几何数据,且将几何数据中的元数据缓存在RAM中;根据索引、第一包围盒和元数据创建出几何对象并计算出第二包围盒,根据所述第二包围盒创建虚拟场景和渲染场景;当未在GPU中检测到几何对象,根据几何对象创建渲染节点,并利用渲染节点的信息在GPU内创建VBO,并将渲染节点指向的几何数据转移到GPU内,然后使用VBO进行渲染,实现移动设备上模型的流畅展示。
以上所述的仅是本发明的实施例,方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出,对于本领域的技术人员来说,在不脱离本发明结构的前提下,还可以作出若干变形和改进。这些也应该视为本发明的保护范围,这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准,说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。
Claims (9)
1.一种用于移动设备的模型流畅展示方法,其特征在于,包括:
获取解压的模型数据,并解析抽取出几何数据以计算第一包围盒;
将所述几何数据缓存到ROM,并在RAM中创建索引,所述索引映射ROM中的几何数据,且将几何数据中的元数据缓存在RAM中;
根据索引、第一包围盒和元数据创建出几何对象并计算出第二包围盒,根据所述第二包围盒创建虚拟场景和渲染场景;
当未在GPU中检测到几何对象,根据几何对象创建渲染节点,并利用渲染节点的信息在GPU内创建VBO,并将渲染节点指向的几何数据转移到GPU内,然后使用VBO进行渲染,实现移动设备上模型的流畅展示。
2.如权利要求1所述的用于移动设备的模型流畅展示方法,其特征在于:在创建渲染节点时,把所述几何数据从ROM中加载到所述RAM中。
3.如权利要求2所述的用于移动设备的模型流畅展示方法,其特征在于,当所述RAM内存不足时,根据先进先出原则及相机投影矩阵释放老旧及不可见的几何数据。
4.如权利要求1所述的用于移动设备的模型流畅展示方法,其特征在于,检测到所述VBO的个数达到上限,删除GPU中已经显示的渲染节点,并将预渲染的几何数据从RAM中加载到VBO中缓存。
5.如权利要求1所述的用于移动设备的模型流畅展示方法,其特征在于,通过八叉树或BVH树的管理方式创建虚拟场景。
6.如权利要求4所述的用于移动设备的模型流畅展示方法,其特征在于,所述VBO的个数上限通过检测RAM尺寸进行定义。
7.如权利要求6所述的用于移动设备的模型流畅展示系统,其特征在于,包括
几何数据模块,用于获取解压的模型数据,并解析抽取出几何数据以计算第一包围盒;
缓存模块,用于将所述几何数据缓存到ROM,并在RAM中创建索引,所述索引映射ROM中的几何数据,且将几何数据中的元数据缓存在RAM中;
场景创建模块,用于根据索引、第一包围盒和元数据创建出几何对象并计算出第二包围盒,根据所述第二包围盒创建虚拟场景和渲染场景;
渲染展示模块,用于当未在GPU中检测到几何对象,创建渲染节点,并将所述渲染节点的信息创建到VBO中,根据所述渲染节点的信息将RAM中的几何数据转移到GPU中进行渲染,实现移动设备上模型的流畅展示。
8.一种计算机装置,其特征在于,包括处理器,所述处理器用于执行存储器中存储的计算机程序实现如权利要求1-6任意一项的所述的用于移动设备的模型流畅展示方法。
9.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,处理器用于执行存储介质中存储的计算机程序实现如权利要求1-6任意一项所述的用于移动设备的模型流畅展示方法。
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