CN111340919A - 一种基于点缓存系统的模型lod的实现方法 - Google Patents

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赵锐
侯志迎
张健
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Abstract

本发明提供一种基于点缓存系统的模型LOD的实现方法，包括：通过对模型的边进行重复压缩，以减少模型的面数；通过对模型的点和面进行重排以简化模型的历史，根据需要的精度对所述模型进行重建，将低精度模型通过点和面进行绘制并进行缓存，对于重建模型时，对于低精度的模型加载缓存的对应模型即可；根据LOD连续可变，对重建模型的点进行控制；通过被压缩的顶点的曲率对减少模型面之后的误差进行控制，可以对文件根据需要以不同精度呈现，保留关键细节，并可以随时修改模型精度。

Description

一种基于点缓存系统的模型LOD的实现方法
技术领域
本发明涉及动画制作技术领域，具体涉及一种基于点缓存系统的模型LOD的实现方法。
背景技术
目前DCC软件所支持的缓存格式(如Alembic Cache)都没有LOD的功能，只能通过手动或自带的随机减面功能在已有高精度模型的基础上得到低精度模型；
手动减面缺陷:时间长；
自带的随机减面功能缺陷:减面太过随机，模型的形态没有保证；
上面两种方法共同的缺陷:不能做到实时修改。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于点缓存系统的模型LOD的实现方法，解决了手动减面耗时长以及随机减面模型形态不能保持的问题，使得一个文件可以根据需要以不同精度呈现，保留了关键细节，并且可以随时修改模型精度；
本发明提供了如下的技术方案：
一种基于点缓存系统的模型LOD的实现方法，包括：
通过对模型的边进行重复压缩，以减少模型的面数；
通过对模型的点和面进行重排以简化模型的历史，根据需要的精度对所述模型进行重建，将低精度模型通过点和面进行绘制并进行缓存，对于重建模型时，对于低精度的模型加载缓存的对应模型即可；
根据LOD连续可变，对重建模型的点进行控制；
通过被压缩的顶点的曲率对减少模型面之后的误差进行控制；
优选的，每压缩一条边会减少一个点，从而减少和所述点相连的n个面，增加n-2个新的面，即模型总面数减少2个；
优选的，减少所述模型的面数之后的误差为：减少所述模型的面数之后的误差为：
Figure 605891DEST_PATH_IMAGE001
，其中，Cost为误差，Na ， Nb 是和顶点相连的任意一对面的法线向量，Na ·Nb表述法向量之间的点乘；
优选的，当两个所述法线向量间的夹角大于50度时，对应的顶点不会被压缩；
优选的，对于球形在简化后保持UV空间的边界点；
优选的，每一个载入的mesh节点由hesLodMesh节点构建，并通过HesLodMesh.Level0fDetail对模型的精度进行调节；
本发明的有益效果是：本发明将低精度模型通过点和面进行绘制并进行缓存，对于重建模型时，对于低精度的模型加载缓存的对应模型，并且根据LOD连续可变，对重建模型的点进行控制，解决了手动减面耗时长以及随机减面模型形态不能保持的问题，使得一个文件可以根据需要以不同精度呈现，保留了关键细节，并且可以随时修改模型精度。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明线简化示意图；
图2是本发明高误差减面示意图；
图3是本发明低误差减面示意图；
图4是本发明模型的边压缩前示意图；
图5是本发明模型的边压缩后示意图。
具体实施方式
如图1-图5所示，一种基于点缓存系统的模型LOD的实现方法，包括：通过对模型的边进行重复压缩，以减少模型的面数；通过对模型的点和面进行重排以简化模型的历史，根据需要的精度对模型进行重建，将低精度模型通过点和面进行绘制并进行缓存，对于重建模型时，对于低精度的模型加载缓存的对应模型即可；根据LOD连续可变，对重建模型的点进行控制；
对于每一个载入的mesh节点由hesLodMesh节点构建，并通过HesLodMesh.Level0fDetail对模型的精度进行调节；
如图1所示，如果要构建高精度的一号线，需要9个点与8段线，简化到二号线时，只需要5个点与4段线，在简化到三号线，只需要3个点与2段线，在存缓存的时候，将低精度模型通过点和面进行绘制并进行缓存，对于重建模型时，对于低精度的模型加载缓存的对应模型即可，无需重新绘制；
如图2-图3所示，一种基于点缓存系统的模型LOD的实现方法，通过被压缩的顶点的曲率对减少模型面之后的误差进行控制，减少所述模型的面数之后的误差为：
Figure 617840DEST_PATH_IMAGE001
，其中，Cost为误差，Na ， Nb 是和顶点相连的任意一对面的法线向量，Na ·Nb表述法向量之间的点乘。其中，平坦的地方相对棱角的地方更容易被减掉，本实施例中，当两个法线向量间的夹角大于50度时，对应的顶点不会被压缩，在简化过程中，会跳过曲率较大的部分，保持原来模型的边界、开口与外形轮廓；对于无3D空间边界点的球形在简化后保持UV空间的边界点；对于限制在UV边界内的压缩边可以让不同精度的模型共用贴图；
如图4-图5所示，每压缩一条边会减少一个点，从而减少和点相连的n个面，增加n-2个新的面，即模型总面数减少2个；
本发明将低精度模型通过点和面进行绘制并进行缓存，对于重建模型时，对于低精度的模型加载缓存的对应模型，并且根据LOD连续可变，对重建模型的点进行控制，解决了手动减面耗时长以及随机减面模型形态不能保持的问题，使得一个文件可以根据需要以不同精度呈现，保留了关键细节，并且可以随时修改模型精度；
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种基于点缓存系统的模型LOD的实现方法，其特征在于，包括：
通过对模型的边进行重复压缩，以减少模型的面数；
通过对模型的点和面进行重排以简化模型的历史，根据需要的精度对所述模型进行重建，将低精度模型通过点和面进行绘制并进行缓存，对于重建模型时，对于低精度的模型加载缓存的对应模型即可；
根据LOD连续可变，对重建模型的点进行控制；
通过被压缩的顶点的曲率对减少模型面之后的误差进行控制。
2.根据权利要求1所述的一种基于点缓存系统的模型LOD的实现方法，其特征在于，每压缩一条边会减少一个点，从而减少和所述点相连的n个面，增加n-2个新的面，即模型总面数减少2个。
3.根据权利要求1所述的一种基于点缓存系统的模型LOD的实现方法，其特征在于，减少所述模型的面数之后的误差为：
Figure 481817DEST_PATH_IMAGE001
，其中，Cost为误差，Na ，Nb 是和顶点相连的任意一对面的法线向量，Na ·Nb表述法向量之间的点乘。
4.根据权利要求3所述的一种基于点缓存系统的模型LOD的实现方法，其特征在于，当两个所述法线向量间的夹角大于50度时，对应的顶点不会被压缩。
5.根据权利要求1所述的一种基于点缓存系统的模型LOD的实现方法，其特征在于，对于球形在简化后保持UV空间的边界点。
6.根据权利要求1所述的一种基于点缓存系统的模型LOD的实现方法，其特征在于，每一个载入的mesh节点由hesLodMesh节点构建，并通过HesLodMesh.Level0fDetail对模型的精度进行调节。
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