CN113722832A - 一种航天器实时渲染建模方法、系统及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种航天器实时渲染建模方法、系统及存储介质，属于航天器建模技术领域，解决了现有技术中建立的航天器模型缺乏设计参数、应用性差的问题。该方法包括：利用次世代建模对航天器进行建模获得静态航天器模型；对静态航天器模型中的运动节点进行子父级关联，以及根据静态航天器模型中的运动节点的类型进行动画制作获得目标航天器模型。该方法利用次时代建模对航天器进行建模，实时渲染流畅，且通过轻量化处理，使航天器模型加载速率高，能够支持其在航天任务仿真中的快速应用、重复使用。
Description
技术领域
本发明涉及航天器建模技术领域，尤其涉及一种航天器实时渲染建模方法、系统及存储介质。
背景技术
传统航天器三维实时渲染建模通常是根据包含航天器模型信息的CAD文件直接进行建模，即将CAD文件直接转换为三维格式的文件，进而基于该文件对航天器进行建模。
现有技术至少存在以下缺陷，一是基于CAD文件直接获得的航天器模型存在网格面数多、无真实光照阴影效果、视觉体验差，且缺乏航天任务所的参数信息；二是基于CAD文件建立的航天器模型为为高模量级，实时渲染性能差，无材质纹理，用户体验效果差，且航天器模型中只包含几何体、装配关系信息，缺乏相关专业设计参数信息，不能直接使用在航天任务仿真应用中，适用性差。
发明内容
鉴于上述的分析，本发明旨在提供一种航天器实时渲染建模方法、系统及存储介质，用以解决现有航天器建模方法实时渲染性差、适用性差的问题。
一方面，本发明提供了一种航天器实时渲染建模方法，包括：
利用次世代建模对航天器进行建模获得静态航天器模型；
对所述静态航天器模型中的运动节点进行子父级关联，以及根据静态航天器模型中的运动节点的类型进行动画制作获得目标航天器模型。
进一步的，所述利用次世代建模对航天器进行建模获得静态航天器模型的步骤包括：
利用建模软件根据包含航天器信息的CAD文件建立航天器中模；
基于所述航天器中模获得具有表面细节的航天器低模；
设置具有表面细节的航天器低模的颜色、金属度、粗糙度、环境光遮蔽以及材质，进而获得对应的颜色贴图、金属度贴图、粗糙度贴图、环境光遮蔽贴图以及法线材质贴图，并进行轻量化处理；
建立轻量化后的颜色贴图、金属度贴图、粗糙度贴图、环境光遮蔽贴图以及法线材质贴图与所述具有表面细节的航天器低模间的链接，从而获得静态航天器模型。
进一步的，基于所述航天器中模获得具有表面细节的航天器低模的步骤包括：
对所述航天器中模进行平滑处理获得航天器高模；
对所述航天器中模进行减面处理获得航天器低模；
将所述航天器高模和所述航天器低模重合，并对所述航天器低模进行UV展开获得UV贴图；
将所述航天器高模的表面细节烘焙到所述航天器低模上，并基于所述UV贴图获得航天器低模的法线贴图；
将所述航天器低模和所述法线贴图导入绘画贴图软件中以获得具有表面细节的航天器低模。
进一步的，所述设置具有表面细节的航天器低模的颜色、金属度、粗糙度、环境光遮蔽以及材质，进而获得对应的颜色贴图、金属度贴图、粗糙度贴图、环境光遮蔽贴图以及法线材质贴图包括：
在所述绘画贴图软件中，根据航天器的图像资料、视频资料，确定航天器的颜色、金属度、粗糙度、环境光遮蔽以及材质，并对具有表面细节的航天器低模的颜色、金属度、粗糙度、环境光遮蔽以及材质进行设置，进而获得对应的颜色贴图、金属度贴图、粗糙度贴图、环境光遮蔽贴图以及法线材质贴图。
进一步的，具体通过下述方式对所述颜色贴图、金属度贴图、粗糙度贴图、环境光遮蔽贴图以及法线材质贴图进行轻量化处理：
将所述颜色贴图、金属度贴图、粗糙度贴图、环境光遮蔽贴图以及法线材质贴分别导入Photoshop软件中，调节每一贴图的图像质量，使每一贴图的大小小于等于1.5M，并分别存储为web格式。
进一步的，对所述静态航天器模型中的运动节点进行子父级关联包括：
将所述静态航天器模型中的各部件分别进行归位，并将航天器模型进行缩放，使其大小与实体航天器大小一致；
根据航天器运动节点定义输入文档中的航天器坐标系定义以及安装矩阵参数确定静态航天器模型中的多个运动节点，从所述静态航天器模型中分离出所述多个运动节点，并进行命名，进而获得对应的多个运动节点模型；
将每一运动节点模型的坐标轴原点设置于静态航天器模型中对应的活动关节的旋转中心位置处，并设置所述运动节点与所述活动关节的子父级关联关系。
进一步的，根据静态航天器模型中的运动节点的类型进行动画制作获得目标航天器模型包括：
在所述静态航天器模型中，若所述运动节点的类型为一次性运动节点，通过录制关键帧对该运动节点进行模型动画关节制作；
若所述运动节点的类型为驱动型运动节点，通过数据驱动对该运动节点进行动画关节制作，进而获得目标航天器模型。
另一方面，本发明提供了一种航天器实时渲染建模系统，包括：
静态模型建立模块，用于利用次世代建模对航天器进行建模获得静态航天器模型；
动态模型建立模块，用于对所述静态航天器模型中的运动节点进行子父级关联，以及根据静态航天器模型中的运动节点的类型进行动画制作获得目标航天器模型。
进一步的，所述静态模型建立模块具体用于：
利用建模软件根据包含航天器信息的CAD文件建立航天器中模；
基于所述航天器中模获得具有表面细节的航天器低模；
设置具有表面细节的航天器低模的颜色、金属度、粗糙度、环境光遮蔽以及材质，进而获得对应的颜色贴图、金属度贴图、粗糙度贴图、环境光遮蔽贴图以及法线材质贴图，并进行轻量化处理；
建立轻量化后的颜色贴图、金属度贴图、粗糙度贴图、环境光遮蔽贴图以及法线材质贴图与所述具有表面细节的航天器低模间的链接，从而获得静态航天器模型。
又一方面，本发明提供了一种存储介质，用于存储计算机程序，处理器执行所述计算机程序，能够实现前述的航天器实时渲染建模方法。
与现有技术相比，本发明至少可实现如下有益效果之一：
1、本发明提出的航天器实时渲染建模方法、系统，创造性的提出利用次世代建模方法对航天器进行建模，通过UV展开并将航天器高模上的表面细节烘焙到航天器低模上获得具有表面细节的航天器低模，通过轻量化颜色、金属度、粗糙度、环境光遮蔽以及材质对应的法线贴图，提高航天器模型真实性以及视觉效果的同时，减少了航天器模型资源占用，提高了航天器模型实时渲染的流畅度，从而使该航天器模型能够在航天任务仿真中快速应用、重复使用。
2、本发明提出的航天器实时渲染建模方法、系统，在对航天器进行建模时，结合航天任务仿真所需的轨道、姿态、机构、视场、链路信息等对航天器模型进行定义和配置管理，使建立的航天器模型能够直接在航天任务仿真应用中使用。
本发明中，上述各技术方案之间还可以相互组合，以实现更多的优选组合方案。本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分优点可从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过说明书以及附图中所特别指出的内容中来实现和获得。
附图说明
附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本发明的限制，在整个附图中，相同的参考符号表示相同的部件。
图1为本发明实施例航天器实时渲染建模方法的流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图来具体描述本发明的优选实施例，其中，附图构成本申请一部分，并与本发明的实施例一起用于阐释本发明的原理，并非用于限定本发明的范围。
本发明的一个具体实施例，公开了一种航天器实时渲染建模方法。
如图1所示，该方法包括：
S110、利用次世代建模对航天器进行建模获得静态航天器模型。S120、对静态航天器模型中的运动节点进行子父级关联，以及根据静态航天器模型中的运动节点的类型进行动画制作获得目标航天器模型。其中，子父级关联指的是某一运动节点或活动关节运动时会带动与其对应的另一运动节点运动，则某一运动节点或活动关节为父级节点，另一运动节点为子级节点。
优选的，利用次世代建模对航天器进行建模获得静态航天器模型的步骤包括：
S1101、利用建模软件根据包含航天器信息的CAD文件建立航天器中模。具体的，建模软件可以选用MAYA2017、3DsMax2017、Blender2.90。具体的，首先，需设置建模所基于的尺寸单位，示例性的，可以将单位设为“米”(m)；其次，示例性的，将所要制作的目标航天器模型的CAD文件、PROE文件等包含目标航天器模型信息的文件导入3DsMax软件中，获得初步航天器模型。优选的，根据航天器的航天任务飞行需求，确定航天器的飞行姿态、安装部件以及运动机构，并根据该信息设置初步航天器模型的飞行姿态，以及处于该飞行姿态下的安装部件以及运动机构的状态，此外，还包括根据航天器的航天任务飞行需求对初步航天器模型的轨道、姿态、机构、视场、链路信息等属性信息进行设置，从而获得航天器中模。示例性的，航天器在飞行过程中，其机翼是位于打开状态，以及机翼在一定角度范围内运动，因此设置机翼为打开状态，并对机翼的运动角度范围进行设置。通过设置航天器模型的飞行姿态、安装部件、运动机构以及轨道、姿态、机构、视场、链路信息等属性信息可以使建立的航天器模型直接在航天任务仿真中进行应用，规避了现有技术中仅根据CAD文件建立航天器模型缺少相应的设计参数而无法直接在航天任务仿真中应用的缺陷。
S1102、在3DsMax软件中，复制前述的航天器中模，并将该航天器中模转换为可编辑的多边形，然后通过软件中的快速循环功能对航天器中模添加循环边以进行“卡线”操作，并利用“涡轮平滑”修改器进行平滑处理，该平滑处理指的是，航天器中模的轮廓均由棱角和面组成，而实际的航天器的轮廓并不是全文棱角，因此通过平滑处理磨去棱角，获得视觉效果更真实的航天器高模。
S1103、对航天器中模进行减面处理获得航天器低模。具体的，减面指的是删除航天器中模中一些多余的线或面。航天器中模中各部件(或各部分)相互穿插，则可删除肉眼看不到的部分，示例性的，一个立方体部件的底面穿插在另一个立方体部件的内部，则可以删除第一个立方体部件的底面；此外，示例性的，一个平面包括多条线，而四条边界线即可确定该平面，因此可以删除该平面内其他多余的线，通过删减面和线的方式，可以减小航天器模型的大小，从而减少航天器模型在航天任务仿真过程中加载所占资源的大小，进而提高航天器模型的加载速度。
S1104、为了更准确的将航天器高模上的表面细节烘焙到航天器低模上，对航天器低模进行UV展开获得UV贴图。具体的，将航天器高模和航天器低模重合放置，选中航天器低模，并通过“UV展开”修改器将航天器低模进行UV展开，即将航天器的表面进行展开，并根据展开后的实际情况进行旋转和缩放，使航天器低模中每个部件的UV贴图不相互重合，且UV贴图均为矩形，且通过缩放使每个部件的UV贴图上的纹理尺寸是一致的，并使UV贴图在UV空间的覆盖率达到90％以上，保证UV贴图的尺寸不会过大或过小。
S1105、为了减少航天器模型的资源占用量，并提高航天器模型的视觉效果，将航天器高模的表面细节烘焙到航天器低模上，并基于UV贴图获得航天器低模的法线贴图。具体的，航天器高模的表面细节包括航天器表面的磨损、褶皱以及凹凸等细节。优选的，烘焙时，根据UV贴图将航天器高模的表面细节对应烘焙到航天器低模的对应表面上，进而获得具有航天器高模表面细节的法线贴图。
将航天器低模和烘焙好的法线贴图输入至绘画贴图软件中，获得具有表面细节的航天器低模。
S1106、设置具有表面细节的航天器低模的颜色、金属度、粗糙度、环境光遮蔽以及材质，具体包括：
在绘画贴图软件中，根据所要制作的航天器的图像资料、视频资料的视觉效果，设置具有表面细节的航天器低模的颜色、金属度、粗糙度、环境光遮蔽以及材质。示例性的，绘画贴图软件可以是SubstancePainter软件；示例性，从要制作的航天器的图像资料和视频资料中确定航天器的颜色、金属度、粗糙度、环境光遮蔽以及材质，并进行相关属性的设置，进而获得对应的颜色贴图、金属度贴图、粗糙度贴图、环境光遮蔽贴图以及法线材质贴图。
S1107、为了减少加载航天器模型的资源占用量，对颜色贴图、金属度贴图、粗糙度贴图、环境光遮蔽贴图以及法线材质贴图进行轻量化处理，具体包括：
将颜色贴图、金属度贴图、粗糙度贴图、环境光遮蔽贴图以及法线材质贴分别导入Photoshop软件中，将每一贴图设置为“存储为Web格式”，并调节每一贴图的图像质量，使每一贴图的大小小于等于1.5M，最后以“jpg”格式输出各贴图对应的贴图文件。
S1108、将制作好的航天器低模和前述五个贴图文件导入至Blender软件中，建立轻量化后的颜色贴图、金属度贴图、粗糙度贴图、环境光遮蔽贴图以及法线材质贴图与所述航天器低模间的链接，即将设置好的颜色、金属度、粗糙度、环境光遮蔽以及材质赋予航天器低模，进而获得静态航天器模型。
优选的，步骤S120中，对静态航天器模型中的运动节点进行子父级关联，以及根据静态航天器模型中的运动节点的类型进行动画制作获得目标航天器模型，具体包括：
S1201、将静态航天器模型中的各部件分别进行归位，并将航天器模型进行缩放，使其大小与实体航天器大小一致。具体的，在建模软件中，利用“重置变换”功能将静态航天器模型的旋转全部设置为0，缩放全部设置为1。同时，调整建模软件中的“坐标轴”的坐标原点位于静态航天器模型的正中心。
S1202、根据航天器运动节点定义输入文档中的航天器坐标系定义以及安装矩阵参数确定静态航天器模型中的多个运动节点，从静态航天器模型中分离出前述多个运动节点，并进行命名，进而获得对应的多个运动节点模型。具体的，航天器运动节点定义输入文档中定义了航天器中各运动节点的部件的名称、安装矩阵参数中包含了运动节点(部件)的位置以及旋转状态，因此根据该些信息能够找出航天器模型中的运动节点。航天器运动节点定义输入文档以及安装矩阵参数是在制作航天器模型时预先给定的。优选的，按运动节点的拼音首字母大写进行命名(例如：太阳翼命名为:TYY)，若出现多个同类可运动节点的情况，则通过在名称后面加_A、_B、_C等加以区分，示例性的，当包括两个相同的红外照相机时，则分别命名为：HWZXJ_A和HWZXJ_B。若一个运动节点名称下包含了多个运动节点，则在名称后面加_1、_2、_3等进行区分，示例性，运动节点机械臂由三个关节(运动节点)组成，则分别命名为：JXB_1、JXB_2、JXB_3。
S1203、为了获得动态的航天器模型，需要设置静态航天器模型中相应运动节点的运动属性，具体的：
将每一运动节点模型的坐标轴原点设置于静态航天器模型中对应的活动关节的旋转中心位置处，活动关节(或运动节点)的旋转中心通常为运动铰接点，根据运动逻辑设置每一运动节点和对应的活动关节间的子父级关联关系。示例性的，机械臂的运动节点包括肩关节、肘关节、腕关节，肩关节的运动会带动肘关节和腕关节跟随运动，肘关节的运动会带动腕关节，则子父级关联关系自父向子依次为：肩关节、肘关节、腕关节，则将肩关节设置为肘关节的父级，将肘关节设置为腕关节的父级，并将腕关节设置为肘关节的子级，将肘关节设置为肩关节的子级。
S1204、根据静态航天器模型中的运动节点的类型进行动画制作获得目标航天器模型包括：
在静态航天器模型中，判断其中运动节点的类型，若运动节点的类型为一次性运动节点，则通过录制关键帧对该运动节点进行模型动画关节制作。示例性的，若航天器模型中某一部件从开始飞行起便打开并在飞行过程中一直保持打开状态，则该部件即为一次性运动节点。若运动节点的类型为驱动型运动节点，通过数据驱动对该运动节点进行动画关节制作，进而获得目标航天器模型，示例性的，航天器模型的机翼在航天器飞行过程中一直在某一角度范围内摆动，则该机翼即为驱动型运动节点。
优选的，获得目标航天器模型后，将目标航天器模型导出为GLB格式，并将航天器模型按其拼音首字母大写进行命名。此外，将导出的目标航天器模型文件用装有“gltfTools”组件的VScode软件打开进行浏览，并根据相关需求标准文档检查目标航天器模型是否符合要求。
本发明的另一个实施例，公开了一种航天器实时渲染建模系统。由于该系统实施例与前述方法实施例基于相同的工作原理，重复指出可以参考上述方法实施例，再此不再赘述。
具体的，该系统包括：
静态模型建立模块，用于利用次世代建模对航天器进行建模获得静态航天器模型。
动态模型建立模块，用于对静态航天器模型中的运动节点进行子父级关联，以及根据静态航天器模型中的运动节点的类型进行动画制作获得目标航天器模型。
优选的，静态模型建立模块具体用于：
利用建模软件根据包含航天器信息的CAD文件建立航天器中模；
基于所述航天器中模获得具有表面细节的航天器低模；
设置具有表面细节的航天器低模的颜色、金属度、粗糙度、环境光遮蔽以及材质，进而获得对应的颜色贴图、金属度贴图、粗糙度贴图、环境光遮蔽贴图以及法线材质贴图，并进行轻量化处理；
建立轻量化后的颜色贴图、金属度贴图、粗糙度贴图、环境光遮蔽贴图以及法线材质贴图与所述具有表面细节的航天器低模间的链接，从而获得静态航天器模型。
本发明的又一实施例，公开了一种存储介质，用于存储计算机程序，处理器执行该计算机程序，能够实现前述的航天器实时渲染建模方法。具体的，存储介质可以是随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质。
本发明实施例公开的航天器实时渲染建模方法、系统，与现有技术相比，首先，创造性的提出利用次世代建模方法对航天器进行建模，通过UV展开并将航天器高模上的表面细节烘焙到航天器低模上获得具有表面细节的航天器低模，通过轻量化颜色、金属度、粗糙度、环境光遮蔽以及材质对应的法线贴图，提高航天器模型真实性以及视觉效果的同时，减少了航天器模型资源占用，提高了航天器模型实时渲染的流畅度，从而使该航天器模型能够在航天任务仿真中快速应用、重复使用。其次，本发明提出的航天器实时渲染建模方法、系统，在对航天器进行建模时，结合航天任务仿真所需的轨道、姿态、机构、视场、链路信息等对航天器模型进行定义和配置管理，使建立的航天器模型能够直接在航天任务仿真应用中使用。
本领域技术人员可以理解，实现上述实施例方法的全部或部分流程，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计算机可读存储介质中。其中，所述计算机可读存储介质为磁盘、光盘、只读存储记忆体或随机存储记忆体等。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明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发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种航天器实时渲染建模方法，其特征在于，包括：
利用次世代建模对航天器进行建模获得静态航天器模型；
对所述静态航天器模型中的运动节点进行子父级关联，以及根据静态航天器模型中的运动节点的类型进行动画制作获得目标航天器模型。
2.根据权利要求1所述的航天器实时渲染建模方法，其特征在于，所述利用次世代建模对航天器进行建模获得静态航天器模型的步骤包括：
利用建模软件根据包含航天器信息的CAD文件建立航天器中模；
基于所述航天器中模获得具有表面细节的航天器低模；
设置具有表面细节的航天器低模的颜色、金属度、粗糙度、环境光遮蔽以及材质，进而获得对应的颜色贴图、金属度贴图、粗糙度贴图、环境光遮蔽贴图以及法线材质贴图，并进行轻量化处理；
建立轻量化后的颜色贴图、金属度贴图、粗糙度贴图、环境光遮蔽贴图以及法线材质贴图与所述具有表面细节的航天器低模间的链接，从而获得静态航天器模型。
3.根据权利要求2所述的航天器实时渲染建模方法，其特征在于，基于所述航天器中模获得具有表面细节的航天器低模的步骤包括：
对所述航天器中模进行平滑处理获得航天器高模；
对所述航天器中模进行减面处理获得航天器低模；
将所述航天器高模和所述航天器低模重合，并对所述航天器低模进行UV展开获得UV贴图；
将所述航天器高模的表面细节烘焙到所述航天器低模上，并基于所述UV贴图获得航天器低模的法线贴图；
将所述航天器低模和所述法线贴图导入绘画贴图软件中以获得具有表面细节的航天器低模。
4.据权利要求3所述的航天器实时渲染建模方法，其特征在于，所述设置具有表面细节的航天器低模的颜色、金属度、粗糙度、环境光遮蔽以及材质，进而获得对应的颜色贴图、金属度贴图、粗糙度贴图、环境光遮蔽贴图以及法线材质贴图包括：
在所述绘画贴图软件中，根据航天器的图像资料、视频资料，确定航天器的颜色、金属度、粗糙度、环境光遮蔽以及材质，并对具有表面细节的航天器低模的颜色、金属度、粗糙度、环境光遮蔽以及材质进行设置，进而获得对应的颜色贴图、金属度贴图、粗糙度贴图、环境光遮蔽贴图以及法线材质贴图。
5.据权利要求2-4任意一项所述的航天器实时渲染建模方法，其特征在于，具体通过下述方式对所述颜色贴图、金属度贴图、粗糙度贴图、环境光遮蔽贴图以及法线材质贴图进行轻量化处理：
将所述颜色贴图、金属度贴图、粗糙度贴图、环境光遮蔽贴图以及法线材质贴分别导入Photoshop软件中，调节每一贴图的图像质量，使每一贴图的大小小于等于1.5M，并分别存储为web格式。
6.根据权利要求2-4任意一项所述的航天器实时渲染建模方法，其特征在于，对所述静态航天器模型中的运动节点进行子父级关联包括：
将所述静态航天器模型中的各部件分别进行归位，并将航天器模型进行缩放，使其大小与实体航天器大小一致；
根据航天器运动节点定义输入文档中的航天器坐标系定义以及安装矩阵参数确定静态航天器模型中的多个运动节点，从所述静态航天器模型中分离出所述多个运动节点，并进行命名，进而获得对应的多个运动节点模型；
将每一运动节点模型的坐标轴原点设置于静态航天器模型中对应的活动关节的旋转中心位置处，并设置所述运动节点与所述活动关节的子父级关联关系。
7.根据权利要求6所述的航天器实时渲染建模方法，其特征在于，根据静态航天器模型中的运动节点的类型进行动画制作获得目标航天器模型包括：
在所述静态航天器模型中，若所述运动节点的类型为一次性运动节点，通过录制关键帧对该运动节点进行模型动画关节制作；
若所述运动节点的类型为驱动型运动节点，通过数据驱动对该运动节点进行动画关节制作，进而获得目标航天器模型。
8.一种航天器实时渲染建模系统，其特征在于，包括：
静态模型建立模块，用于利用次世代建模对航天器进行建模获得静态航天器模型；
动态模型建立模块，用于对所述静态航天器模型中的运动节点进行子父级关联，以及根据静态航天器模型中的运动节点的类型进行动画制作获得目标航天器模型。
9.根据权利要求8所述的航天器实时渲染建模系统，其特征在于，所述静态模型建立模块具体用于：
利用建模软件根据包含航天器信息的CAD文件建立航天器中模；
基于所述航天器中模获得具有表面细节的航天器低模；
设置具有表面细节的航天器低模的颜色、金属度、粗糙度、环境光遮蔽以及材质，进而获得对应的颜色贴图、金属度贴图、粗糙度贴图、环境光遮蔽贴图以及法线材质贴图，并进行轻量化处理；
建立轻量化后的颜色贴图、金属度贴图、粗糙度贴图、环境光遮蔽贴图以及法线材质贴图与所述具有表面细节的航天器低模间的链接，从而获得静态航天器模型。
10.一种存储介质，用于存储计算机程序，其特征在于，处理器执行所述计算机程序，能够实现权利要1-7任意一项所述的航天器实时渲染建模方法。
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|---|---|---|---|
| CN202111037786.0A CN113722832A (zh) | 2021-09-06 | 2021-09-06 | 一种航天器实时渲染建模方法、系统及存储介质 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111037786.0A CN113722832A (zh) | 2021-09-06 | 2021-09-06 | 一种航天器实时渲染建模方法、系统及存储介质 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116425046A (zh) * | 2023-03-31 | 2023-07-14 | 江苏苏港智能装备产业创新中心有限公司 | 一种基于数字孪生的门座起重机异常状态识别系统 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104598697A (zh) * | 2015-02-11 | 2015-05-06 | 广东航宇卫星科技有限公司 | 一种产品仿真三维模型的构建方法 |
| CN104615841A (zh) * | 2015-03-05 | 2015-05-13 | 哈尔滨工业大学 | 考虑遮挡效应的航天器太阳能帆板三维动态仿真方法 |
| US10789543B1 (en) * | 2014-10-24 | 2020-09-29 | University Of South Florida | Functional object-oriented networks for manipulation learning |
-
2021
- 2021-09-06 CN CN202111037786.0A patent/CN113722832A/zh active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10789543B1 (en) * | 2014-10-24 | 2020-09-29 | University Of South Florida | Functional object-oriented networks for manipulation learning |
| CN104598697A (zh) * | 2015-02-11 | 2015-05-06 | 广东航宇卫星科技有限公司 | 一种产品仿真三维模型的构建方法 |
| CN104615841A (zh) * | 2015-03-05 | 2015-05-13 | 哈尔滨工业大学 | 考虑遮挡效应的航天器太阳能帆板三维动态仿真方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 吴小武: "用Maya和Zbrush制作次世代模型流程", 大众文艺, 31 December 2011 (2011-12-31), pages 347 * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116425046A (zh) * | 2023-03-31 | 2023-07-14 | 江苏苏港智能装备产业创新中心有限公司 | 一种基于数字孪生的门座起重机异常状态识别系统 |
| CN116425046B (zh) * | 2023-03-31 | 2024-03-19 | 江苏苏港智能装备产业创新中心有限公司 | 一种基于数字孪生的门座起重机异常状态识别系统 |
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