CN111968209A - 一种模型的渲染方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供了一种模型的渲染方法、装置、设备及存储介质。方法包括：确定出虚拟摄像机当前在三维场景中的取景范围；通过分析预设的各模型组各自的包围盒在所述三维场景中的位置，确定出包围盒在所述取景范围内可见的模型组，其中，每个模型组均由多个模型构成；在所述三维场景中渲染出包围盒在所述取景范围内可见的模型组。由于预先将多个模型表示一个模型组，那么在进行可视性分析时，则可以以模型组为单位分析模型组的包围盒在取景范围内是否可见，从而减少参与计算的包围盒数量，有效的降低了运算量，提高了场景渲染的性能。

Description

一种模型的渲染方法、装置、设备及存储介质

技术领域

本申请涉及计算机技术领域，具体而言，涉及一种模型的渲染方法、装置、设备及存储介质。

背景技术

在三维场景中，场景中的各个对象均是由对应的各个模型组成。比如，场景中的一颗树，其分别由树根、树干以及树叶这三个模型组成。又比如，场景中的一栋房子，其分别由房顶、墙体、门以及窗这四个模型组成。

设备在渲染显示场景中的各对象时，设备可以以模型为单位，针对每一帧计算哪些模型的包围盒在虚拟摄像机的取景范围内可见，然后对包围盒可见的模型进行渲染。

但是，如果对每个模型是否可见都进行计算分析，会耗费大量的资源，运算量太大，从而影响场景渲染的性能。

发明内容

本申请在于提供一种模型的渲染方法、装置、设备及存储介质，用于实现降低模型在可见分析时运算量，提高场景渲染的性能。

第一方面，本申请实施例提供了一种模型的渲染方法，所述方法包括：确定出虚拟摄像机当前在三维场景中的取景范围；通过分析预设的各模型组各自的包围盒在所述三维场景中的位置，确定出包围盒在所述取景范围内可见的模型组，其中，每个模型组均由多个模型构成；在所述三维场景中渲染出包围盒在所述取景范围内可见的模型组。

在本申请实施例中，通过预先将多个模型构成一个模型组，那么在进行可视性分析时，则可以以模型组为单位分析模型组的包围盒在取景范围内是否可见，从而减少参与计算的包围盒数量，有效的降低了运算量，提高了场景渲染的性能。

结合第一方面，在第一种可能的实现方式中，所述多个模型对应于所述三维场景中的同一个对象的不同部分。

在本申请实施例中，由于组成模型组的多个模型是同一个对象的各部分，使得表示的模型组还是属于同一个对象，故确保以模型组为单位进行渲染时能够正确的渲染出其需要显示的对象。

结合第一方面，在第二种可能的实现方式中，在分析预设的各模型组各自的包围盒在所述三维场景中的位置之前，所述方法还包括：生成将所述多个模型预设的包围盒套设在内的总包围盒，所述总包围盒即为所述多个模型所表示的模型组的包围盒。

在本申请实施例中，由于模型组的包围盒是将多个模型预设的包围盒套设在内，故模型组的包围盒的尺寸能够刚好与对象的尺寸匹配，以确保对模型组的包围盒进行的可视分析能够准确的反映对象是否可视，从而确保渲染时能够正确的渲染出其需要显示的对象。

结合第一方面的第二种可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，在生成所述总包围盒之后，以及在分析预设的各模型组各自的包围盒在所述三维场景中的位置之前，所述方法还包括：响应用户的位置设置操作，确定出所述模型组的包围盒在所述三维场景中的位置。

在本申请实施例中，由于用户可以以模型组为单位来设定其的包围盒的位置，故实现了能够一次性设定对象各部分在三维场景中的位置，大大降低了三维场景构建时的工作量，提高了工作效率。

结合第一方面，在第四种可能的实现方式中，在所述三维场景中渲染出包围盒在所述取景范围内可见的模型组，包括：在预设的模型树中找到所述可见的模型组所对应的节点；查询挂载在所述节点下内容，确定出构成所述可见的模型组的所有模型；在所述三维场景中渲染出所述所有模型。

在本申请实施例中，由于模型组和模型的从属逻辑是以模型树的方式进行构建，故通过遍历模型树能够快速准确的确定出可见的模型组由哪些模型表示。

结合第一方面的第四种可能的实现方式，在第五种可能的实现方式中，在所述三维场景中渲染出所述所有模型，包括：基于所述可见的模型组在所述三维场景中的位置，以及基于所述所有模型中每个模型的空间位置以及模型资源，渲染出所述所有模型，其中，所述可见的模型组在所述三维场景中占据一定的空间，所述空间位置为对应的模型在所述一定的空间中的位置。

在本申请实施例中，由于每个模型的空间位置是该模型在模型组中的相对空间位置，每个模型的空间位置能够更加精细表示出其在三维场景中的位置，故利用每个模型的空间位置能够更精确的对每个模型进行渲染。

结合第一方面的第四种可能的实现方式，在第五种可能的实现方式中，在分析预设的各模型组各自的包围盒在所述三维场景中的位置之前，所述方法还包括：在所述模型树中创建每个模型组对应的节点；将每个模型组所包含的所有模型挂载到该模型组对应的节点下。

在本申请实施例中，由于预先已经将每个模型组所包含的所有模型挂载到该模型组对应的节点下的方式创建好了模型树，故使得使用时无需在创建模型树，提高了渲染时的效率。

第二方面，本申请实施例提供了一种模型的渲染装置，所述装置包括：视角获取模块，用于确定出虚拟摄像机当前在三维场景中的取景范围；模型渲染模块，用于通过分析预设的各模型组各自的包围盒在所述三维场景中的位置，确定出包围盒在所述取景范围内可见的模型组，其中，每个模型组均由多个模型构成；在所述三维场景中渲染出包围盒在所述取景范围内可见的模型组。

结合第二方面，在第一种可能的实现方式中，所述多个模型对应于所述三维场景中的同一个对象的不同部分。

结合第二方面，在第二种可能的实现方式中，所述模型渲染模块还用于：在分析预设的各模型组各自的包围盒在所述三维场景中的位置之前，生成将所述多个模型预设的包围盒套设在内的总包围盒，所述总包围盒即为所述多个模型所表示的模型组的包围盒。

结合第二方面的第二种可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，在所述模型渲染模块生成所述总包围盒之后，以及在所述模型渲染模块分析预设的各模型组各自的包围盒在所述三维场景中的位置之前，所述模型渲染模块，还用于响应用户的位置设置操作，确定出所述模型组的包围盒在所述三维场景中的位置。

结合第二方面，在第四种可能的实现方式中，所述模型渲染模块，用于在预设的模型树中找到所述可见的模型组所对应的节点；查询挂载在所述节点下内容，确定出构成所述可见的模型组的所有模型；在所述三维场景中渲染出所述所有模型。

结合第二方面的第四种可能的实现方式，在第五种可能的实现方式中，所述模型渲染模块，用于基于所述可见的模型组在所述三维场景中的位置，以及基于所述所有模型中每个模型的空间位置以及模型资源，渲染出所述所有模型，其中，所述可见的模型组在所述三维场景中占据一定的空间，所述空间位置为对应的模型在所述一定的空间中的位置。

结合第二方面的第四种可能的实现方式，在第五种可能的实现方式中，所述模型渲染模块，还用于在所述模型渲染模块分析预设的各模型组各自的包围盒在所述三维场景中的位置之前，在所述模型树中创建每个模型组对应的节点；将每个模型组所包含的所有模型挂载到该模型组对应的节点下。

第三方面，本申请实施例提供了一种电子设备，包括：通信接口、存储器、与所述通信接口和所述存储器连接的处理器；所述存储器，用于存储程序；所述处理器，用于调用并运行所述程序，以执行如第一方面或第一方面的任一种可能的实现方式所述的模型的渲染方法。

第四方面，本申请实施例提供了一种非易失计算机可读储存介质，存储有程序代码，当所述程序代码被计算机运行时执行如第一方面或第一方面的任一种可能的实现方式所述的模型的渲染方法。

为使本申请的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，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相关的附图。

图1为本申请实施例提供的一种模型的渲染方法的流程图；

图2为本申请实施例提供的一种模型的渲染方法的第一应用场景图；

图3为本申请实施例提供的一种模型的渲染方法的第二应用场景图；

图4为本申请实施例提供的一种电子设备的结构框图；

图5为本申请实施例提供的一种模型的渲染装置的结构框图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

请参阅图1，本申请实施例提供了一种模型的渲染方法，该模型的渲染方法可以由电子设备执行，该电子设备可以是终端或者服务器，该模型的渲染方法的流程可以包括：

步骤S100：确定出虚拟摄像机当前在三维场景中的取景范围。

步骤S200：通过分析预设的各模型组各自的包围盒在三维场景中的位置，确定出包围盒在所述取景范围内可见的模型组，其中，每个模型组均由多个模型构成。

步骤S300：在三维场景中渲染出包围盒在取景范围内可见的模型组。

在本实施例中，对象是三维场景中一个独立的单位，比如三维场景中的一棵树、一栋房子、一张床、一张桌椅或者一辆车等都可以是三维场景中的一个对象。一个对象可以包括多个部分，每个部分可以由一个模型表示；比如，在一棵树中，每根树干由一个模型表示、每根树枝也由一个模型表示，每片树叶也由一个模型表示；又比如，在一张桌椅中，桌椅的面板由一个模型表示，每条支撑腿也由一个模型表示。

换言之，针对三维场景中的一个对象，所述多个模型对应于三维场景中的同一个对象的不同部分，然后本申请通过将多个模型组成一个模型组，以通过一个模型组来将该对象的各个部分整体表示。

当然，根据实际场景的不同，模型组的构成也有所不同。若将能够表示一个对象的所有部分的多个模型构成一个模型组，则该模型组可以完整的表示出该对象；若将只能表示一个对象的一部分的多个模型构成一个模型组，则该模型组只能将对象的一部分进行整体的表示。

下面将结合具体场景，对上述流程进行详细说明。

在执行步骤S100之前，需要利用同一个对象的多个模型预先构建出该对象的模型组。其中，由于电子设备针对每个模型组的构建方式都大致相同，故本实施例以构建某一个对象的某一个模型组为例来进行说明，后文所述的多个模型均是只构成该模型组的模型。

可以理解到，由于电子设备对每个模型是否渲染的可视分析是分析每个模型的包围盒是否在虚拟摄像机的取景范围可见，那么，若要实现以模型组为单位进行是否渲染的可视分析，则需要分析该模型组的包围盒是否在虚拟摄像机的取景范围可见。因此，电子设备构建该模型组即是构建该模型组的包围盒。

本实施例中，由于多个模型中每个模型的包围盒都是预先设定好的，故电子设备可以直接利用多个模型各自的包围盒来构建出该模型组的包围盒。

具体的，电子设备可以确定多个模型在构成该对象时多个模型的包围盒总体所占据的空间区域，而基于该空间区域，电子设备则可以生成将该多个模型预设的包围盒套设在内的总包围盒，总包围盒即为多个模型所表示的模型组的包围盒。

下面通过一个示例来进行说明。

假设：如图2所示，树木A由树干A1、树枝A2、树枝A3构成，那么树干A1的包围盒即为A11、树枝A2的包围盒即为A21、以及树枝A3的包围盒即为A31。基于该包围盒A11、包围盒A21以及包围盒A31所占据的空间，电子设备则生成将该包围盒A11、包围盒A21以及包围盒A31套设的总包围盒A100，该总包围盒A100即为树木A的模型组A10的包围盒。

本实施例中，在构建出模型组的包围盒后，在逻辑上，电子设备可以认为模型组是一个整体。因此，用户便可以以该模型组为单位，设置该模型组在三维场景中的位置。

示例性的，用户可以执行位置设定操作，比如采用鼠标控制或者触控的方式，将该模型组或该模型组的包围盒拖拽设定到三维场景中用户需要设定的位置。对应的，电子设备可以响应用户的位置设定操作，一方面将该模型组设定到三维场景中用户设定的位置，另一方面则确定出模型组的包围盒在三维场景中的位置，并将该位置记录，以便后续可视性分析以及渲染时使用，其中，模型组的包围盒在三维场景中的位置即是模型组的世界包围盒。

比如图3所示，继续对前述假设进行说明，用户可以通过拖拽的方式，将模型组A10从位置W1沿箭头所指的方向拖动到三维场景中的位置W2处，并将模型组A10设定到位置W2处。

可以理解到，在构建出模型组后，用户可以以模型组为单位对三维场景进行布置，而不是以单个的模型为单位。这大大减少了用户的工作量，提高了场景的设置效率。

本实施例中，为确保电子设备在以模型组为单位进行可视性分析时，电子设备能够准确的确定出构成该模型组的多个模型，以避免渲染出现错误。那么在构建模型组的过程中，一方面需要基于模型组构建每个模型的参数，另一方面则需要建立模型组与多个模型的对应关系。

具体的，由于每个模型渲染时使用的模型资源已经设定好了，故无需对每个模型的模型资源进行调整。但由于每个模型是位于模型组的包围盒中，故可以构建出每个模型在模型组的包围盒中的位置，以便渲染时能够更精确的定位每个模型。示例性的，由于模型组的在三维场景中占据一定的空间，比如模型组的包围盒在三维场景中占据一个立方形空间，那么电子设备便计算出每个模型在该空间中的位置，比如计算出每个模型的坐标、朝向以及缩放的尺度。

此外，在计算出每个模型的空间位置后，电子设备可以建立模型组与多个模型的对应关系。示例性，电子设备可以模型组的包围盒的位置与每个模型的空间位置以及模型资源的对应关系，以便后续实际应用时使用。

本实施例中，构建出对应关系后，可以认为对该模型组的创建过程结束。当三维场景中的所有模型组都创建结束后，方案便可以投入到实际应用。

在实际应用中，为实现便捷快速的确定出每个模型组包含哪些模型，在程序加载的过程中，电子设备基于前述建立的对应关系构建出模型树。

具体的，电子设备可以在模型树中创建每个模型组对应的节点，该节点中可以记录该模型组的包围盒的位置。然后，电子设备基于每个模型组的对应关系找到每个模型组所包含的所有模型。最后，将每个模型组所包含的所有模型挂载到该模型组对应的节点下，使得该节点下可以记录所有模型中每个模型的空间位置以及模型资源。

构建出模型树，电子设备便可以执行步骤S100。

步骤S100：确定出虚拟摄像机当前在三维场景中的取景范围。

在实际应用中，为展示出该三维场景，该三维场景中设置有虚拟摄像机，该虚拟摄像机在三维场景中的朝向和/或位置都是可调的。

对于电子设备来说，为展示出该三维场景，电子设备需要对虚拟摄像机捕捉到的每一帧画面进行渲染。因此，针对每一帧画面，电子设备首先要基于虚拟摄像机的朝向和/或位置，确定出虚拟摄像机当前在三维场景中的取景范围。并在取景范围的限定，电子设备才能够确定针对这一帧画面，其需要渲染什么内容，故电子设备进一步执行步骤S200。

步骤S200：通过分析预设的各模型组各自的包围盒在三维场景中的位置，确定出包围盒在所述取景范围内可见的模型组，其中，每个模型组均由多个模型构成。

电子设备可以通过遍历预先构建出模型树，从而获得各模型组各自的包围盒在三维场景中的位置。这样，电子设备利用预设的算法，分析计算各模型组各自的包围盒在三维场景中的位置与该取景范围的位置关系，便可以确定出各模型组中有哪些模型组的包围盒在该取景范围内可见。其中，只要模型组的包围盒有一部分出现在该取景范围内，则认为该模型组的包围盒在该取景范围内可见。

在确定出包围盒在取景范围内可见的模型组后，电子设备可以进一步执行步骤S300。

步骤S300：在三维场景中渲染出包围盒在取景范围内可见的模型组。

由于预先已经构建出了模型树，则电子设备可以基于模型树的结构，快速的找到渲染包围盒在取景范围内可见的模型组所需的信息，从而实现对场景的快速渲染。

具体的，电子设备可以遍历预设的模型树，在模型树中找到可见的模型组所对应的节点，并从该节点中获取到该可见的模型组的包围盒的位置。然后，电子设备可以查询挂载在该可见的模型组所对应的节点下内容，确定出构成该可见的模型组的所有模型，并获取到所有模型中每个模型的空间位置以及模型资源。最后，电子设备便可以对该可见的模型组的所有模型进行渲染，即电子设备可以基于该可见的模型组的包围盒的位置，以及基于该可见的模型组的所有模型中每个模型的空间位置以及模型资源，渲染出所有模型。

请参阅图4，基于同一发明构思，本申请实施例提供了一种电子设备10，该电子设备10可以包括连接到网络的通信接口11、用于执行程序指令的一个或多个处理器12、总线13、和不同形式的存储器14，例如，磁盘、ROM、或RAM，或其任意组合。示例性地，计算机平台还可以包括存储在ROM、RAM、或其他类型的非暂时性存储介质、或其任意组合中的程序指令。

存储器14用于存储程序，处理器12用于调用并运行存储器14中的程序以执行前述的对象的加载方法。

请参阅图5，基于同一发明构思，本申请实施例提供了一种模型的渲染装置100，该模型的渲染装置100可以应用于电子设备，模型的渲染装置100可以包括：

视角获取模块110，用于确定出虚拟摄像机当前在三维场景中的取景范围；

模型渲染模块120，用于通过分析预设的各模型组各自的包围盒在三维场景中的位置，确定出包围盒在所述取景范围内可见的模型组，其中，每个模型组均由多个模型构成；在所述三维场景中渲染出包围盒在所述取景范围内可见的模型组。

需要说明的是，由于所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

本申请一些实施例还提供了一种计算机可执行的非易失的程序代码的计算机可读储存介质，该存储介质能够为通用的存储介质，如移动磁盘、硬盘等，该计算机可读存储介质上存储有程序代码，该程序代码被计算机运行时执行上述任一实施方式的模型的渲染方法的步骤。

本申请实施例所提供的模型的渲染方法的程序代码产品，包括存储了程序代码的计算机可读存储介质，程序代码包括的指令可用于执行前面方法实施例中的方法，具体实现可参见方法实施例，在此不再赘述。

综上所述，通过预先将多个模型表示一个模型组，那么在进行可视性分析时，则可以以模型组的包围盒为单位分析模型组的包围盒在取景范围内是否可见，从而减少参与计算的包围盒数量，有效的降低了运算量，提高了场景渲染的性能。

需要说明的是，由于所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

本申请一些实施例还提供了一种计算机可执行的非易失的程序代码的计算机可读储存介质，该计算机可读存储介质上存储有程序代码，该程序代码被计算机运行时执行上述任一实施方式的对象的监控方法的步骤。

详细地，该存储介质能够为通用的存储介质，如移动磁盘、硬盘等，该存储介质上的程序代码被运行时，能够执行上述任一实施方式的对象的监控方法的步骤，以实现降低人力成本的同时，还避免出现由于工作人员出现疏忽而无法有效的监控到异常行为的发生。

本申请实施例所提供的数据请求方法的程序代码产品，包括存储了程序代码的计算机可读存储介质，程序代码包括的指令可用于执行前面方法实施例中的方法，具体实现可参见方法实施例，在此不再赘述。

综上所述，通过预先将多个模型表示一个模型组，那么在进行可视性分析时，则可以以模型组为单位分析模型组的包围盒在取景范围内是否可见，从而减少参与计算的包围盒数量，有效的降低了运算量，提高了场景渲染的性能。

以上，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种模型的渲染方法，其特征在于，所述方法包括：

确定出虚拟摄像机当前在三维场景中的取景范围；

通过分析预设的各模型组各自的包围盒在所述三维场景中的位置，确定出包围盒在所述取景范围内可见的模型组，其中，每个模型组均由多个模型构成；

在所述三维场景中渲染出包围盒在所述取景范围内可见的模型组。

2.根据权利要求1所述的模型的渲染方法，其特征在于，

所述多个模型对应于所述三维场景中的同一个对象的不同部分。

3.根据权利要求1所述的模型的渲染方法，其特征在于，在分析预设的各模型组各自的包围盒在所述三维场景中的位置之前，所述方法还包括：

生成将所述多个模型预设的包围盒套设在内的总包围盒，所述总包围盒即为所述多个模型所表示的模型组的包围盒。

4.根据权利要求3所述的模型的渲染方法，其特征在于，在生成所述总包围盒之后，以及在分析预设的各模型组各自的包围盒在所述三维场景中的位置之前，所述方法还包括：

响应用户的位置设置操作，确定出所述模型组的包围盒在所述三维场景中的位置。

5.根据权利要求1所述的模型的渲染方法，其特征在于，在所述三维场景中渲染出包围盒在所述取景范围内可见的模型组，包括：

在预设的模型树中找到所述可见的模型组所对应的节点；

查询挂载在所述节点下内容，确定出构成所述可见的模型组的所有模型；

在所述三维场景中渲染出所述所有模型。

6.根据权利要求5所述的模型的渲染方法，其特征在于，在所述三维场景中渲染出所述所有模型，包括：

基于所述可见的模型组在所述三维场景中的位置，以及基于所述所有模型中每个模型的空间位置以及模型资源，渲染出所述所有模型，其中，所述可见的模型组在所述三维场景中占据一定的空间，所述空间位置为对应的模型在所述一定的空间中的位置。

7.根据权利要求6所述的模型的渲染方法，其特征在于，在分析预设的各模型组各自的包围盒在所述三维场景中的位置之前，所述方法还包括：

在所述模型树中创建每个模型组对应的节点；

将每个模型组所包含的所有模型挂载到该模型组对应的节点下。

8.一种模型的渲染装置，其特征在于，所述装置包括：

视角获取模块，用于确定出虚拟摄像机当前在三维场景中的取景范围；

模型渲染模块，用于通过分析预设的各模型组各自的包围盒在所述三维场景中的位置，确定出包围盒在所述取景范围内可见的模型组，其中，每个模型组均由多个模型构成；在所述三维场景中渲染出包围盒在所述取景范围内可见的模型组。

9.一种电子设备，其特征在于，包括：通信接口、存储器、与所述通信接口和所述存储器连接的处理器；

所述存储器，用于存储程序；

所述处理器，用于调用并运行所述程序，以执行如权利要求1-7任一权项所述的模型的渲染方法。

10.一种非易失计算机可读储存介质，其特征在于，存储有程序代码，当所述程序代码被计算机运行时执行如权利要求1-7任一权项所述的模型的渲染方法。

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