CN113421337A - 一种提升模型渲染效率的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种提升模型渲染效率的方法，包括以下步骤：S1、从存储空间中读取gltf/gl b模型对象，提取mesh的数组对象meshes；S2、在存储介质中创建缓冲类型几何体的数组对象和mater ia l的数组对象，同时创建用于存储的存储数组结构；S3、循环meshes数组中的所有mesh对象，获取mesh的普通几何体对象和mater ia l对象，并获取普通几何体的属性信息；S4、通过处理器根据普通几何体属性信息的数组信息，获取特定的要素对应关系；S5、将普通几何体属性信息的数组信息追加到缓冲类型几何体的数组对象中，并开始循环；S6、将循环结束后的普通几何体属性信息的数组信息添加到缓冲类型几何体的数组对象中，创建新的mesh对象。本发明可以将单个模型的多个mesh合并成一个mesh对象，提升渲染的效率。

Description

一种提升模型渲染效率的方法

技术领域

本发明涉及GIS技术领域，具体来说，涉及一种提升模型渲染效率的方法。

背景技术

随着GIS技术的不断发展，基于GIS的三维场景应用越来越多，目前GIS三维数据主要来源有三种，矢量自动拉伸贴图、人工建模、以及无人机倾斜摄影采集生产。人工建模主要应用在室内外一体化的数据应用中，也是精细化、结构化模型数据最主要的制作方式。

然而对于人工建模的数据生产过程中，往往由于建模工具和建模人员的制图原因，会将模型拆分成不同的小块来建模，如建造一个汽车，往往车身外体是一个块，后视镜、轮胎、挡风玻璃等往往都是不同的块，然后将这些模型块组合成一起，合并导出成一个三维模型对象。往往一个块最少会产生一个或者多个mesh，但是这样会导致一个模型会产生来多的mesh对象，由于threejs在对象渲染的过程中是以mesh为单元渲染的，mesh调用的渲染次数越多，这样会导致三维场景中的渲染帧率大大降低，影响数据渲染的渲染效率，导致场景卡顿。如何能够将含有过多mesh的模型数据在threejs引擎中快速高性能的渲染，是目前web三维渲染面临的比较棘手的问题。对上述问题，目前转换方法，主要是将模型的gltf格式转换成glb的数据格式，但是这种格式不会改变模型的渲染性能问题，只是解决的web端数据转送问题，因为glb比gltf的文件小了好多，其主要采用二进制的存储方式存储；目前还没有一个较为妥善的方法在不影响数据质量的前提下来提高模型的渲染效率的算法。因此，亟需一种提升模型渲染效率的方法解决上述技术问题。

发明内容

为解决现有技术中存在的问题，本发明提供一种提升模型渲染效率的方法，可以将单个模型的多个mesh合并成一个mesh对象，从而提升模型在threejs引擎中渲染的效率。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种提升模型渲染效率的方法，包括以下步骤：

S1、从存储空间中读取gltf/glb模型对象，提取mesh的数组对象meshes；

S2、在存储介质中创建缓冲类型几何体的数组对象和material的数组对象，同时创建用于存储的存储数组结构；

S3、循环meshes数组中的所有mesh对象，获取mesh的普通几何体对象和material对象，并获取普通几何体的属性信息；

S4、通过处理器根据普通几何体属性信息的数组信息，获取特定的要素对应关系；

S5、将普通几何体属性信息的数组信息追加到缓冲类型几何体的数组对象中，并开始循环；

S6、将循环结束后的普通几何体属性信息的数组信息添加到缓冲类型几何体的数组对象中，创建新的mesh对象。

在本技术方案中，读取gltf/glb模型对象，提取mesh数组meshes，创建BufferGeometry(缓冲类型几何体)的数组对象bufferGeometry(缓冲类型几何体的数组对象)和material的数组对象materials＝[]，同时创建用于存储所有postion、normal、uv的数组m_poisitions、m_normals、m_uvs，循环meshes数组中的所有mesh对象，获取mesh的geometry对象和material对象，将material对象存入materials中，记其索引为mindex，即对象所在数组的索引。获取geometry的属性信息，有position、normal、index、uv等数组信息，根据index数组信息，可以获取出position的要素对应关系。追加group时需要提高插入索引。

舍弃顶点索引的追加，按照顶点顺序自动创建三角面片，以内存换效率。bufferGeometry.addGroup(g_index,geometry.index.array.length*3,mindex)mindex为material索引。将循环结束后的m_positions、m_normals、m_uvs数组添加到bufferGeometry中，然后再创建新的mesh对象。

在进一步的技术方案中，步骤S2包括：

在存储介质中创建用于对应存储所有postion、normal和uv的数组结构：m_poisitions、m_normals和m_uvs。

在进一步的技术方案中，步骤S3包括：

获取mesh的普通几何体对象和material对象，将material对象存入到materials中，并将material对象所在数组的索引记为mindex。

在进一步的技术方案中，步骤S3还包括：

普通几何体的属性信息包括position信息、normal信息、index信息和uv信息。

在进一步的技术方案中，步骤S4包括：

根据普通几何体属性信息中的index数组信息获取出position要素的三角面片对应关系。

在本技术方案中，循环index数组，一个索引值代表position数组中的一个点，一个点由三个position的数组元素组成，如index数组中的索引值为n,则其对象的点位数值为position[n*3],position[n*3+1],position[n*3+2]，对象的uv值为uv[n*2],uv[n*2+1],对象的normal值为normal[n*3],normal[n*3+1],normal[n*3+2]；将m_positions、m_normals、m_uvs数组以追加group的形式追加到bufferGeometry中。

在进一步的技术方案中，步骤S5包括：

以追加group的数据结构将普通几何体属性信息的数组信息追加到缓冲类型几何体的数组对象中；

追加group时插入索引。

在本技术方案中，追加group时需要提高插入索引，一般索引为上一个循环后的m_position的数组长度/3。如代码部分的变量g_index，bufferGeometry.addGroup(g_index,geometry.index.array.length*3,mindex)mindex为material索引。

在进一步的技术方案中，步骤S6中的创建新的mesh对象包括：

在存储介质的存储空间中将单个模型的多个mesh数组对象合并成一个数组对象。

在本技术方案中，将单个模型的多个mesh数组对象合并成一个数组对象，舍弃顶点索引的追加，按照顶点顺序自动创建三角面片，以内存换效率。bufferGeometry.addGroup(g_index,geometry.index.array.length*3,mindex)mindex为material索引。将循环结束后的m_positions、m_normals、m_uvs数组添加到bufferGeometry中，然后再创建新的mesh对象。

本发明的有益效果是：

(1)本发明将单个模型的多个mesh对象合并成一个对象，来大大提高三维场景的渲染效率；

(2)本发明可以用于在gltf和glb模型读取后进行，所以在glb模型读入内存后同样可以进行合并优化，即可在网络传输上介绍时间开销，也可以在数据渲染上进行高效的流畅展示；

(3)本发明的算法在不影响数据质量的前提下来提高模型的渲染效率；

(4)本发明用合并mesh的方法，以组的形式将position、normal、index融合；

(5)本发明舍弃index的索引，以内存的增大来换取初始化效率的提升。

附图说明

图1是本发明所述的一种提升模型渲染效率的方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。

实施例：

如图1所示，本发明提供了一种提升模型渲染效率的方法，可以将单个模型的多个mesh合并成一个mesh对象，从而提升模型在threejs引擎中渲染的效率。

为实现上述目的，本发明采用的实施例是：一种提升模型渲染效率的方法，包括以下步骤：

S1、从存储空间中读取gltf/glb模型对象，提取mesh的数组对象meshes；

S2、在存储介质中创建缓冲类型几何体的数组对象和material的数组对象，同时创建用于存储的存储数组结构；

S3、循环meshes数组中的所有mesh对象，获取mesh的普通几何体对象和material对象，并获取普通几何体的属性信息；

S4、通过处理器根据普通几何体属性信息的数组信息，获取特定的要素对应关系；

S5、将普通几何体属性信息的数组信息追加到缓冲类型几何体的数组对象中，并开始循环；

S6、将循环结束后的普通几何体属性信息的数组信息添加到缓冲类型几何体的数组对象中，创建新的mesh对象。

在本实施例中，读取gltf/glb模型对象，提取mesh数组meshes，创建BufferGeometry(缓冲类型几何体)的数组对象bufferGeometry(缓冲类型几何体的数组对象)和material的数组对象materials＝[]，同时创建用于存储所有postion、normal、uv的数组m_poisitions、m_normals、m_uvs，循环meshes数组中的所有mesh对象，获取mesh的geometry对象和material对象，将material对象存入materials中，记其索引为mindex，即对象所在数组的索引。获取geometry的属性信息，有position、normal、index、uv等数组信息，根据index数组信息，可以获取出position的要素对应关系。追加group时需要提高插入索引。

舍弃顶点索引的追加，按照顶点顺序自动创建三角面片，以内存换效率。bufferGeometry.addGroup(g_index,geometry.index.array.length*3,mindex)mindex为material索引。将循环结束后的m_positions、m_normals、m_uvs数组添加到bufferGeometry中，然后再创建新的mesh对象。

在另一个实施例中，步骤S2包括：

在存储介质中创建用于对应存储所有postion、normal和uv的数组结构：m_poisitions、m_normals和m_uvs。

在另一个实施例中，步骤S3包括：

获取mesh的普通几何体对象和material对象，将material对象存入到materials中，并将material对象所在数组的索引记为mindex。

在另一个实施例中，步骤S3还包括：

普通几何体的属性信息包括position信息、normal信息、index信息和uv信息。

在另一个实施例中，步骤S4包括：

根据普通几何体属性信息中的index数组信息获取出position要素的三角面片对应关系。

在本实施例中，循环index数组，一个索引值代表position数组中的一个点，一个点由三个position的数组元素组成，如index数组中的索引值为n,则其对象的点位数值为position[n*3],position[n*3+1],position[n*3+2]，对象的uv值为uv[n*2],uv[n*2+1],对象的normal值为normal[n*3],normal[n*3+1],normal[n*3+2]；将m_positions、m_normals、m_uvs数组以追加group的形式追加到bufferGeometry中，循环index数组的具体方式为：

//获取geometry中的position,normal,uv属性。

var position＝geometry.getAttribute('position').array；

var normal＝geometry.getAttribute('normal').array；

var uv＝geometry.getAttribute('uv').array；

var index＝geometry.index.array；

var g_index＝m_positions.length/3；

for(var n＝0；n<index.length；n++){

m_positions.push(position[n*3],position[n*3+1],position[n*3+2])；

m_normals.push(normal[n*3],normal[n*3+1],normal[n*3+2])；

m_uvs.push(uv[n*2],uv[n*2+1])；

}

在另一个实施例中，步骤S5包括：

以追加group的数据结构将普通几何体属性信息的数组信息追加到缓冲类型几何体的数组对象中；

追加group时插入索引。

在本实施例中，追加group时需要提高插入索引，一般索引为上一个循环后的m_position的数组长度/3。如代码部分的变量g_index，bufferGeometry.addGroup(g_index,geometry.index.array.length*3,mindex)mindex为material索引。

在另一个实施例中，步骤S6中的创建新的mesh对象包括：

在存储介质的存储空间中将单个模型的多个mesh数组对象合并成一个数组对象。

在本实施例中，将单个模型的多个mesh数组对象合并成一个数组对象，舍弃顶点索引的追加，按照顶点顺序自动创建三角面片，以内存换效率。bufferGeometry.addGroup(g_index,geometry.index.array.length*3,mindex)mindex为material索引。将循环结束后的m_positions、m_normals、m_uvs数组添加到bufferGeometry中，然后再创建新的mesh对象，创建新的mesh对象的方式如下：

bufferGeometry.setAttribute('position',newTHREE.Float32BufferAttribute(m_postions,3))；

bufferGeometry.setAttribute('normal',new THREE.Float32BufferAttribute(m_normals,3))；

this.bufferGeometry.setAttribute('uv',newTHREE.Float32BufferAttribute(m_nvs,2))；

var mesh＝new THREE.Mesh(bufferGeometry,materials)；

以上所述实施例仅表达了本发明的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种提升模型渲染效率的方法，其特征在于，包括：

S1、从存储空间中读取gltf/glb模型对象，提取mesh的数组对象meshes；

S2、在存储介质中创建缓冲类型几何体的数组对象和material的数组对象，同时创建用于存储的存储数组结构；

S3、循环meshes数组中的所有mesh对象，获取mesh的普通几何体对象和material对象，并获取普通几何体的属性信息；

S4、通过处理器根据普通几何体属性信息的数组信息，获取特定的要素对应关系；

S5、将普通几何体属性信息的数组信息追加到缓冲类型几何体的数组对象中，并开始循环；

S6、将循环结束后的普通几何体属性信息的数组信息添加到缓冲类型几何体的数组对象中，创建新的mesh对象。

2.根据权利要求1所述的一种提升模型渲染效率的方法，其特征在于，所述步骤S2包括：

在存储介质中创建用于对应存储所有postion、normal和uv的数组结构：m_poisitions、m_normals和m_uvs。

3.根据权利要求1所述的一种提升模型渲染效率的方法，其特征在于，所述步骤S3包括：

获取mesh的普通几何体对象和material对象，将material对象存入到materials中，并将material对象所在数组的索引记为mindex。

4.根据权利要求1所述的一种提升模型渲染效率的方法，其特征在于，所述步骤S3还包括：

普通几何体的属性信息包括position信息、normal信息、index信息和uv信息。

5.根据权利要求1所述的一种提升模型渲染效率的方法，其特征在于，所述步骤S4包括：

根据普通几何体属性信息中的index数组信息获取出position要素的三角面片对应关系。

6.根据权利要求1所述的一种提升模型渲染效率的方法，其特征在于，所述步骤S5包括：

以追加group的数据结构将普通几何体属性信息的数组信息追加到缓冲类型几何体的数组对象中；

追加group时插入索引。

7.根据权利要求1所述的一种提升模型渲染效率的方法，其特征在于，所述步骤S6中的创建新的mesh对象包括：

在存储介质的存储空间中将单个模型的多个mesh数组对象合并成一个数组对象。

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