CN115187711A - 道路模型的渲染方法、装置、处理设备及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明的实施例提供了一种道路模型的渲染方法、装置、处理设备及存储介质，涉及图像处理技术领域。通过中央处理器获取路标纹理贴图元素，并将路标纹理贴图元素发送至图形处理器；通过图形处理器对路标纹理贴图元素和待渲染道路模型进行映射计算，确定路标纹理贴图元素的映射数量；通过图形处理器根据映射数量，对待渲染道路模型的第一表面进行渲染，得到了目标道路模型，其中，目标道路模型包括由路标纹理贴图元素形成的匹配路况的路标，第一表面为待显示路标的表面。能够通过图形处理器，将待渲染道路模型由单张的路标纹理贴图元素进行多次渲染，降低了贴图元素占用的内存空间，也能够充分利用GPU性能，减轻CPU计算压力。

Description

道路模型的渲染方法、装置、处理设备及存储介质

技术领域

本发明涉及图像处理技术领域，具体而言，涉及一种道路模型的渲染方法、装置、处理设备及存储介质。

背景技术

纹理贴图广泛应用于游戏绘图、虚拟现实交互系统等的模型渲染过程中，以增加三维物体的真实感。随着计算机图形学的发展，如何提高模型渲染的速度和质量，是需要重点关注的问题。

现有技术中，终端设备在模型渲染的过程中，采用纹理映射的方式，将模型和模型所使用的整张纹理贴图预先制作好，并在用户的终端设备的中央处理器(centralprocessing unit，简称CPU)上进行一次渲染，从而将一整张纹理贴图直接渲染到目标模型上，并传送到图形处理器(graphics processing unit，GPU)上实现所需要的显示效果。

但是，对于现在一些车机设备或终端设备，在导航或者场景展示的情况中，会用到大量重复内容，也采用现有方式进行渲染，不仅占用了大量的内存，而且，也增大了CPU开销，降低了渲染速度。

发明内容

本发明的目的包括，例如，提供了一种道路模型的渲染方法、装置、处理设备及存储介质，其能够通过图形处理器，将待渲染道路模型由单张的路标纹理贴图元素进行多次渲染，降低了贴图元素占用的内存空间，也能够充分利用GPU性能，减轻CPU计算压力。

本发明的实施例可以这样实现：

第一方面，本申请实施例提供一种道路模型的渲染方法，应用于处理设备，所述处理设备包括：中央处理器以及图形处理器，所述方法包括：

通过所述中央处理器获取路标纹理贴图元素，并将所述路标纹理贴图元素发送至所述图形处理器；

通过所述图形处理器对所述路标纹理贴图元素和待渲染道路模型进行映射计算，确定所述路标纹理贴图元素的映射数量；

通过所述图形处理器根据所述映射数量，对所述待渲染道路模型的第一表面进行渲染，得到了目标道路模型，其中，所述目标道路模型包括由路标纹理贴图元素形成的匹配路况的路标，所述第一表面为待显示路标的表面。

在一种可选的实施方式中，所述通过所述图形处理器对所述路标纹理贴图元素和待渲染道路模型进行映射计算，确定所述路标纹理贴图元素的映射数量，包括：

通过所述图形处理器分别根据所述路标纹理贴图元素和待渲染道路模型，确定所述路标纹理贴图元素对应的贴图UV取样空间以及所述待渲染道路模型对应的模型UV取样空间，所述贴图UV取样空间包括：U坐标方向贴图长度以及V坐标方向贴图长度，所述模型UV取样空间包括：U坐标方向模型长度以及V坐标方向模型长度；

通过所述图形处理器基于所述贴图UV取样空间以及所述模型UV取样空间，确定所述路标纹理贴图元素的映射数量。

在一种可选的实施方式中，所述通过所述图形处理器基于所述贴图UV取样空间以及所述模型UV取样空间，确定所述路标纹理贴图元素的映射数量，包括：

通过所述图形处理器根据所述U坐标方向模型长度与所述U坐标方向贴图长度的U坐标方向比值，确定U坐标方向的映射数量；

通过所述图形处理器根据所述V坐标方向模型长度与所述V坐标方向贴图长度的V坐标方向比值，确定V坐标方向的映射数量；

所述图形处理器根据所述U坐标方向的映射数量与所述V坐标方向的映射数量的乘积，确定所述路标纹理贴图元素的映射数量。

在一种可选的实施方式中，所述通过所述图形处理器分别根据所述路标纹理贴图元素和待渲染道路模型，确定所述路标纹理贴图元素对应的贴图UV取样空间以及所述待渲染道路模型对应的模型UV取样空间，包括：

通过所述图形处理器将所述路标纹理贴图元素与预设UV贴图坐标系对齐，根据所述路标纹理贴图元素在所述预设UV贴图坐标系的贴图坐标信息，确定所述贴图UV取样空间；

通过所述图形处理器将所述待渲染道路模型的第一表面与预设UV模型坐标系对齐，根据所述第一表面在所述预设UV模型坐标系的模型坐标信息，确定所述模型UV取样空间。

在一种可选的实施方式中，所述通过所述图形处理器根据所述映射数量，对所述待渲染道路模型的第一表面进行渲染，得到了目标道路模型，包括：

通过所述图形处理器按照所述映射数量，将所述路标纹理贴图元素依次平铺在所述第一表面上，得到所述目标道路模型。

在一种可选的实施方式中，所述通过所述图形处理器按照所述映射数量，将所述路标纹理贴图元素依次平铺在所述第一表面上，得到所述目标道路模型，包括：

通过所述图形处理器将所述路标纹理贴图元素贴在所述第一表面的第一区域，所述第一区域的起点坐标与所述路标纹理贴图元素的起点坐标重合；

通过所述图形处理器根据所述第一区域的终点坐标，将所述路标纹理贴图元素贴在所述第一表面的第二区域，所述第二区域的起点坐标与所述第一区域的终点坐标以及所述路标纹理贴图元素的起点坐标重合；

将所述第二区域作为新的第一区域；

重复执行，得到了所述目标道路模型。

在一种可选的实施方式中，所述方法还包括：

若所述U坐标方向模型长度与所述U坐标方向贴图长度的U坐标方向比值不为整数，则对所述U坐标方向比值进行下取整处理；

若所述V坐标方向模型长度与所述V坐标方向贴图长度的V坐标方向比值不为整数，则对所述V坐标方向比值进行下取整处理。

第二方面，本申请实施例提供一种道路模型的渲染装置，包括：

获取模块，用于通过所述中央处理器获取路标纹理贴图元素，并将所述路标纹理贴图元素发送至所述图形处理器；

处理模块，用于通过所述图形处理器对所述路标纹理贴图元素和待渲染道路模型进行映射计算，确定所述路标纹理贴图元素的映射数量；

渲染模块，用于通过所述图形处理器根据所述映射数量，对所述待渲染道路模型的第一表面进行渲染，得到了目标道路模型，其中，所述目标道路模型包括由路标纹理贴图元素形成的匹配路况的路标，所述第一表面为待显示路标的表面。

所述处理模块具体还用于，通过所述图形处理器分别根据所述路标纹理贴图元素和待渲染道路模型，确定所述路标纹理贴图元素对应的贴图UV取样空间以及所述待渲染道路模型对应的模型UV取样空间，所述贴图UV取样空间包括：U坐标方向贴图长度以及V坐标方向贴图长度，所述模型UV取样空间包括：U坐标方向模型长度以及V坐标方向模型长度；通过所述图形处理器基于所述贴图UV取样空间以及所述模型UV取样空间，确定所述路标纹理贴图元素的映射数量。

所述处理模块具体还用于，通过所述图形处理器根据所述U坐标方向模型长度与所述U坐标方向贴图长度的U坐标方向比值，确定U坐标方向的映射数量；通过所述图形处理器根据所述V坐标方向模型长度与所述V坐标方向贴图长度的V坐标方向比值，确定V坐标方向的映射数量；所述图形处理器根据所述U坐标方向的映射数量与所述V坐标方向的映射数量的乘积，确定所述路标纹理贴图元素的映射数量。

所述处理模块具体还用于，通过所述图形处理器将所述路标纹理贴图元素与预设UV贴图坐标系对齐，根据所述路标纹理贴图元素在所述预设UV贴图坐标系的贴图坐标信息，确定所述贴图UV取样空间；通过所述图形处理器将所述待渲染道路模型的第一表面与预设UV模型坐标系对齐，根据所述第一表面在所述预设UV模型坐标系的模型坐标信息，确定所述模型UV取样空间。

所述渲染模块具体还用于，通过所述图形处理器按照所述映射数量，将所述路标纹理贴图元素依次平铺在所述第一表面上，得到所述目标道路模型。

所述渲染模块具体还用于，通过所述图形处理器将所述路标纹理贴图元素贴在所述第一表面的第一区域，所述第一区域的起点坐标与所述路标纹理贴图元素的起点坐标重合；通过所述图形处理器根据所述第一区域的终点坐标，将所述路标纹理贴图元素贴在所述第一表面的第二区域，所述第二区域的起点坐标与所述第一区域的终点坐标以及所述路标纹理贴图元素的起点坐标重合；将所述第二区域作为新的第一区域；重复执行，得到了所述目标道路模型。

取整模块，用于若所述U坐标方向模型长度与所述U坐标方向贴图长度的U坐标方向比值不为整数，则对所述U坐标方向比值进行下取整处理；若所述V坐标方向模型长度与所述V坐标方向贴图长度的V坐标方向比值不为整数，则对所述V坐标方向比值进行下取整处理。

第三方面，本申请实施例提供一种处理设备，所述处理设备包括：中央处理器、图形处理器、存储介质和总线，所述存储介质存储有所述中央处理器、所述图形处理器可执行的机器可读指令，所述中央处理器、所述图形处理器、所述存储介质之间通过所述总线通信，所述中央处理器、所述图形处理器执行所述机器可读指令，以执行如第一方面中任一项所述的道路模型的渲染方法的步骤。

第四方面，本申请实施例提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时，实现如第一方面中任一项所述的道路模型的渲染方法的步骤。

本发明实施例的有益效果包括：

采用本实施例提供的道路模型的渲染方法、装置、处理设备及存储介质，首先，根据映射数量，将路标纹理贴图元素在待渲染道路模型上渲染，达到了与包含了多张重复元素的整张贴图进行渲染相同的效果，降低了贴图所占用的内存空间。其次，通过图形处理器处理映射、渲染过程，充分利用了GPU性能，降低了CPU的开销，也减少了CPU到GPU的传送数据量，提升了渲染速度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，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发明的某些实施例，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处理设备的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的道路模型的渲染方法的步骤流程示意图；

图3为本申请实施例提供的道路模型的渲染方法的路标纹理贴图元素示意图；

图4为本申请实施例提供的道路模型的渲染方法的目标道路模型的示意图；

图5为本申请实施例提供的道路模型的渲染方法的确定映射数量的步骤流程示意图；

图6为本申请实施例提供的道路模型的渲染方法的又一确定映射数量的步骤流程示意图；

图7为本申请实施例提供的道路模型的渲染方法的确定UV取样空间的步骤流程示意图；

图8为本申请实施例提供的道路模型的渲染方法的渲染过程的步骤流程示意图；

图9为本申请实施例提供的道路模型的渲染方法的取整过程的步骤流程示意图；

图10为本申请实施例提供的道路模型的渲染装置的结构示意图；

图11为本申请实施例提供的处理设备的结构示意图。

图标：10-处理设备；101-中央处理器；102-图形处理器；100-道路模型的渲染装置；1001-获取模块；1002-处理模块；1003-渲染模块；1004-取整模块；2001-处理器；2002-存储器。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中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。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

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。

此外，若出现术语“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。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施例中的特征可以相互结合。

纹理贴图的本质是图像映射，就是把图像通过UV坐标映射到渲染物体的表面。一般情况下，车机设备或终端设备中，导航或其他场景中展示的道路模型的渲染效果，是预先将道路模型和道路模型所使用的一张纹理贴图预先制作好，由CPU进行一次渲染后，发送至GPU，进行进一步的显示处理。

而一张纹理贴图通常很大，且包括较多的重复内容，如路标、道路指示线等。如此，CPU在进行渲染时，纹理贴图通常需占用较大的内存空间，CPU的渲染过程也增大了CPU的开销，降低了渲染速度。

基于此，申请人提出了一种道路模型的渲染方法、装置、处理设备及存储介质，能够通过GPU根据映射数量，对待渲染道路模型进行多次渲染，降低了贴图对内存空间的占用，充分利用了GPU性能，减轻了CPU的计算压力，提升了渲染速度。

如下结合多个具体的应用示例，对本申请实施例提供的一种道路模型的渲染方法、装置、处理设备及存储介质进行解释说明。

纹理贴图是使用图像、函数或其他数据源来改变物体外观的技术。纹理贴图的核心思路是通过建立一定的映射方法，将模型所对应的某一表面和数据源的数据一一对应起来，再通过一定的应用方法，利用从数据源中获取的数据来改变物体表面的某一属性值，从而影响模型的当前表面的着色计算，以及对合并输出阶段的结果产生影响，使模型表面外观发生变化，达到了渲染的效果。

为降低数据源所占用的空间，在本申请实施例中，将包含了多个重复的路标纹理贴图元素的整张贴图，由其中一个路标纹理贴图元素表示，进而由该路标纹理贴图元素渲染待渲染道路模型，得到了目标道路模型。

上述渲染过程可由本申请实施例提供的处理设备10实现，图1所示为该处理设备10的结构示意图，如图1所示，中央处理器101、图形处理器102、存储介质和总线，存储介质存储有中央处理器101、图形处理器102可执行的机器可读指令，中央处理器101、图形处理器102、存储介质之间通过总线通信，中央处理器101、图形处理器102执行机器可读指令，以执行如下述实施例中的道路模型的渲染方法的步骤。

中央处理器101、图形处理器102以及总线各元件相互之间直接或间接地电性连接，以实现数据的传输或交互。例如，这些元件相互之间可通过一条或多条通讯总线或信号线实现电性连接。道路模型的渲染装置包括至少一个可以软件或固件(firmware)的形式存储于存储介质中或固化在处理设备10的操作系统(operating system，OS)中的软件功能模块。中央处理器101、图形处理器102用于执行存储介质中存储的可执行模块，例如道路模型的渲染装置所包括的软件功能模块及计算机程序等。

其中，存储介质可以是，但不限于，随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)，只读存储器(Read Only Memory，ROM)，可编程只读存储器(Programmable Read-OnlyMemory，PROM)，可擦除只读存储器(Erasable Programmable Read-Only Memory，EPROM)，电可擦除只读存储器(Electric Erasable Programmable Read-Only Memory，EEPROM)等。

其中，中央处理器101可以是用于处理数据、解释指令、执行操作的微处理器或芯片，图形处理器102可以是用于绘图运算工作的微处理器。

中央处理器(CPU)101，采用了计算单元和超长流水线，其体系结构通常支持几个到几十个线程并行，适用于执行每个线程任务执行时间长，任务的分割粒度较大，需要逻辑判断又会引入大量的分支跳转和中断处理的算法。

图形处理器(GPU)102，采用了大量的计算单元和短流水线，其体系结构能够支持上百万个线程并行，并行度虽然相对于中央处理器101提升了，但缓存的层次也少于中央处理器101，适用于任务分割粒度小且多，允许高度并行的算法，如渲染过程。

因此，在本申请实施例中，由中央处理器101获取路标纹理贴图元素后，将其发送至图形处理器102，再由图形处理器102确定映射数量后，对待渲染道路模型进行多次渲染，得到了目标模型，并传输至显卡进行显示，实现了任务分配的最优化，相比于现有技术中仅适用图形处理器102进行渲染的方式，降低了中央处理器101的开销，也提升了渲染速度。

图2所示为本申请实施例提供的道路模型的渲染方法的步骤流程示意图，该方法的执行主体可以为上述实施例中的处理设备。如图2所示，该方法包括如下步骤：

S201，通过中央处理器获取路标纹理贴图元素，并将路标纹理贴图元素发送至图形处理器。

如图3所示，路标纹理贴图元素可以是某一单张贴图，预先存储在与存储设备连接的存储器中，路标纹理贴图元素中包含某一路标元素，用于适配下述待渲染道路模型的第一表面上的某一部分。例如，可以是横线、箭头、虚线或其他几何形状的路面标识，本申请在此不做限定。

CPU可以根据下述待渲染道路模型的类型，或者具体的应用场景，确定路标纹理贴图元素后，将其从存储器中读取出来，并实时发送至GPU。

S202，通过图形处理器对路标纹理贴图元素和待渲染道路模型进行映射计算，确定路标纹理贴图元素的映射数量。

GPU可以根据CPU的指示，由与其连接的存储器中，读取对应的待渲染道路模型，可续地，待渲染道路模型可以是长方体、十字立方体、弧形立方体等，当然，不以此为限。

GPU确定了待渲染道路模型、路标纹理贴图元素后，为实现将路标纹理贴图元素平铺在待渲染道路模型的效果，需将路标纹理贴图元素多次渲染，因此，为确定渲染次数，需通过映射计算，确定路标纹理贴图元素的映射数量，也就是渲染次数。

可选地，映射数量可以直接通过预设指定，还可以通过映射计算，根据待渲染道路模型、路标纹理贴图元素在同一坐标系下的比例关系确定。

S203，通过图形处理器根据映射数量，对待渲染道路模型的第一表面进行渲染，得到了目标道路模型。

其中，目标道路模型包括由路标纹理贴图元素形成的匹配路况的路标，第一表面为待显示路标的表面。

GPU确定了映射数量后，根据映射数量确定渲染次数，再按照渲染次数，将路标纹理贴图元素依次渲染在待渲染道路模型上，得到了目标道路模型。

需要说明的是，上述渲染完成后的目标道路模型用于显示在车载显示器上的道路导航中所展示的道路模型，或者实时街景的三维场景。

另外，第一表面可以为待渲染道路模型的上表面，也可以为待渲染道路模型的左侧或右侧表面。可选地，在对待渲染道路模型进行渲染时，还可根据需要，对待渲染模型的多个表面进行渲染，也就是说，第一表面可以包括至少一个待渲染道路模型的表面。

图4所示为目标道路模型的示意图，需要说明的是，目标道路模型根据使用场景的不同，还可以为其他形状，如球状、锥状等，另外，路标道路模型的长度也不做具体限定。

这样，目标道路模型的第一表面上就展示了多个依次排列的路标纹理贴图元素，GPU在达到渲染次数后，将渲染完成的目标道路模型传输至显卡，进一步在显示设备上进行展示。

在本实施例中，通过GPU将路标纹理贴图元素在待渲染道路模型的第一表面进行多次渲染，得到了目标道路模型。节约了贴图占用的内存空间，减轻了CPU的计算压力，提升了渲染速度。

可选地，由上述实施例，映射数量可以预先指定，下述实施例中，提供了一种不预先指定映射数量，而根据预先指定待渲染道路模型的坐标，确定映射数量的方式。

如图5所示，上述步骤S202中，通过图形处理器对路标纹理贴图元素和待渲染道路模型进行映射计算，确定路标纹理贴图元素的映射数量，可由下述步骤S301至S302实现。

S301，通过图形处理器分别根据路标纹理贴图元素和待渲染道路模型，确定路标纹理贴图元素对应的贴图UV取样空间以及待渲染道路模型对应的模型UV取样空间。

贴图UV取样空间包括：U坐标方向贴图长度以及V坐标方向贴图长度，模型UV取样空间包括：U坐标方向模型长度以及V坐标方向模型长度。

由于纹理贴图中主要的数据源是图像，而图像可以看作是一个储存了大量数据的数组，每个像素的颜色值作为数据，根据像素位置组成了一个二维数据。因此，为了建立数据源与模型的对应关系，需要通过UV坐标系对图像进行索引和描述。

UV坐标系主要用于贴图、渲染过程，是一种从三维空间向二维空间的映射的坐标系，它定义了路标纹理贴图元素、待渲染道路模型上每个点的位置信息，以确定表面纹理贴图的位置，以能够将路标纹理贴图元素每一个点精确地对应到待渲染道路模型的第一表面上。其中，U坐标方向表示在显示器水平方向上的坐标，V坐标方向表示在显示器垂直方向上的坐标，其取值范围均为[0，1]。

也就是说，对于路标纹理贴图元素、待渲染道路模型的第一表面而言，无论其实际的分辨率是多少，都将其转换为U坐标方向、V坐标方向均在[0，1]范围内的贴图UV取样空间、模型UV取样空间。需要说明的是，在未指定映射数量的情况下，待渲染道路模型的第一表面上，仅能够显示一个路标纹理贴图元素。

S302，通过图形处理器基于贴图UV取样空间以及模型UV取样空间，确定路标纹理贴图元素的映射数量。

可选地，对于在显示设备上竖直延伸的待渲染道路模型，在未指定映射数量的情况下，可以指定模型UV取样空间的V坐标方向模型长度，这样，GPU可以根据V坐标方向模型长度与V坐标方向贴图长度之间的比例关系，确定映射数量。示例性地，V坐标方向模型长度可以设置为10，U坐标方向模型长度为1，则对于默认长度为1的V坐标方向贴图长度、默认长度为1的U坐标方向贴图长度来说，可以确定映射数量为10。

可选地，对于在显示设备上水平延伸的待渲染道路模型，在未指定映射数量的情况下，还可以通过指定U坐标方向模型长度的方式，通过GPU确定映射数量。

在本实施例中，通过将路标纹理贴图元素、待渲染道路模型转换为UV坐标系下，再进一步确定映射数量，避免分辨率不同对贴图效果的影响，提高了待渲染道路模型的渲染效果。

可选地，如图6所示，上述步骤S302中，通过图形处理器基于贴图UV取样空间以及模型UV取样空间，确定路标纹理贴图元素的映射数量，可由下述步骤S401至S403实现。

S401，通过图形处理器根据U坐标方向模型长度与U坐标方向贴图长度的U坐标方向比值，确定U坐标方向的映射数量。

S402，通过图形处理器根据V坐标方向模型长度与V坐标方向贴图长度的V坐标方向比值，确定V坐标方向的映射数量。

可选地，可以同时将U坐标方向模型长度、V坐标方向模型长度设置为对应于映射数量的预设长度，然后，根据U坐标方向比值，确定U坐标方向的映射数量，即路标纹理贴图元素在待渲染道路模型的第一表面的U坐标方向上，可以渲染的数量。

还可以根据V坐标方向比值，确定V坐标方向的映射数量，即路标纹理贴图元素在待渲染道路模型的第一表面的V坐标方向上，可以渲染的数量。

其中，U坐标方向比值、V坐标方向比值均可以为大于或等于1的整数。

可选地，预设的U坐标方向模型长度可以不为1，则U坐标方向模型长度与U坐标方向贴图长度的U坐标方向比值，为U坐标方向的映射数量。

S403，图形处理器根据U坐标方向的映射数量与V坐标方向的映射数量的乘积，确定路标纹理贴图元素的映射数量。

可以理解的是，将U坐标方向的映射数量与V坐标方向的映射数量相乘，就能够确定路标纹理贴图元素在待渲染道路模型的第一表面的所有映射数量。示例性地，U坐标方向的映射数量为2，V坐标方向的映射数量为5，则路标纹理贴图元素的映射数量为10。

在本实施例中，根据路标纹理贴图元素、待渲染道路模型的第一表面在UV坐标系下的比例关系，确定了映射数量。提高了贴图方式的灵活性，丰富了待渲染道路模型的展示效果。

可选地，如图7所示，上述步骤S301中，通过图形处理器分别根据路标纹理贴图元素和待渲染道路模型，确定路标纹理贴图元素对应的贴图UV取样空间以及待渲染道路模型对应的模型UV取样空间，可由下述步骤S501至S502实现。

S501，通过图形处理器将路标纹理贴图元素与预设UV贴图坐标系对齐，根据路标纹理贴图元素在预设UV贴图坐标系的贴图坐标信息，确定贴图UV取样空间。

可选地，预设UV贴图坐标系在U坐标方向、V坐标方向的坐标范围均可以为默认的[0，1]，以将路标纹理贴图元素U坐标方向贴图长度、V坐标方向贴图长度均换算为1，U坐标方向、V坐标方向取值范围均为[0，1]的二维的贴图UV取样空间。

这样，在贴图UV取样空间，通过U坐标方向、V坐标方向的坐标组合，GPU可以定位到路标纹理贴图元素中的任一点。

S502，通过图形处理器将待渲染道路模型的第一表面与预设UV模型坐标系对齐，根据第一表面在预设UV模型坐标系的模型坐标信息，确定模型UV取样空间。

由上述实施例，预设UV模型坐标系的U坐标方向、V坐标方向的坐标范围可以与欲达到的映射数量相关，示例性地，若需使U坐标方向比值为5，则U坐标方向的坐标范围为[0，5]，若需使V坐标方向比值为2，则V坐标方向的坐标范围为[0，2]。

进一步地，GPU根据预设UV模型坐标系，将第一表面转换为预设UV模型坐标系的U坐标方向、V坐标方向对应的坐标范围，得到了模型UV取样空间。

与贴图UV取样空间相同，在模型UV取样空间，通过U坐标方向、V坐标方向的坐标组合，GPU可以定位到第一表面中的任一点。

在本实施例中，根据不同的预设UV坐标系，确定了不同的贴图UV取样空间、模型UV取样空间，提升了目标道路模型渲染效果的灵活性。

可选地，上述步骤S203中，通过图形处理器根据映射数量，对待渲染道路模型的第一表面进行渲染，得到了目标道路模型，可以包括：通过图形处理器按照映射数量，将路标纹理贴图元素依次平铺在第一表面上，得到目标道路模型。

平铺是将多个路标纹理贴图元素阵列式地展示在待渲染道路模型的第一表面上的一种渲染方式，且各路标纹理贴图元素之间没有缝隙。

GPU可以根据上述实施例中确定的映射数量，将路标纹理贴图元素渲染与映射数量相同的次数，直至路标纹理贴图元素依次平铺在第一表面，覆盖整个第一表面。

在本实施例中，GPU将路标纹理贴图元素依次平铺在第一表面上，得到目标道路模型，以通过单张路标纹理贴图元素多次渲染，实现整张贴图一次渲染的效果，降低了渲染过程中对于内存的占用。

可选地，如图8所示，上述实施例中，通过图形处理器按照映射数量，将路标纹理贴图元素依次平铺在第一表面上，得到目标道路模型，可由下述步骤S601至S604实现。

S601，通过图形处理器将路标纹理贴图元素贴在第一表面的第一区域。

第一区域的起点坐标与路标纹理贴图元素的起点坐标重合。

根据上述实施例，GPU确定映射数量后，可以根据U坐标方向的映射数量、V坐标方向的映射数量，将第一表面划分为与映射数量相等的多个区域，每一区域可以用于放置一个路标纹理贴图元素。

其中，第一区域的起点位置可以是于第一表面在UV坐标系下的[0，0]点，将该点与路标纹理贴图元素在UV坐标系下的起点[0，0]点重合，再将路标纹理贴图元素在UV坐标系下的其他点依次映射到第一表面在UV坐标系下坐标相同的点，就完成了对第一区域的填充。

S602，通过图形处理器根据第一区域的终点坐标，将路标纹理贴图元素贴在第一表面的第二区域。

第二区域的起点坐标与第一区域的终点坐标以及路标纹理贴图元素的起点坐标重合。

可以理解的是，第二区域可以是U坐标方向坐标范围为[0，1]，V坐标方向坐标范围为[1，2]所标识的矩形区域，也可以是其他与第一区域相邻的矩形区域，其具体位置根据各区域的编码方式确定。

将路标纹理贴图元素在UV坐标系下的起点[0，0]点与第一区域的终点坐标，例如[0，1]重合，并根据公式A1＝V*x-floor(V*x)，A2＝U*x-floor(U*x)确定与路标纹理贴图元素在UV坐标系下的坐标(U，V)，在第x区域对应的坐标(A2，A1)。

最后，将路标纹理贴图元素的各(U，V)点对应的内容映射至(A2，A1)点，就完成了对第二区域的填充。

S603，将第二区域作为新的第一区域。

进一步地，再次将第二区域作为新的第一区域，在此基础上，进一步确定与新的第一区域相邻的区域作为新的第二区域，再次执行上述步骤S602，对新的第二区域进行填充。

S604，重复执行，得到了目标道路模型。

最后，重复执行上述步骤S602至S603，直至填满前述所有区域，就完成了对第一表面的渲染，得到了目标道路模型。

可以理解的是，GPU可以同时确定多个互不相邻的区域为第一区域，同步进行渲染，以节约渲染的时长。

可选地，若仅指定了映射数量，可以按照映射数量，将路标纹理贴图元素在预设方向进行渲染，确定了目标道路模型。

在本实施例中，GPU通过将第一表面划分为多个区域，再重复渲染，依次填满这些区域，完成了对第一表面的渲染，得到了目标道路模型，提升了渲染的效率。

可选地，如图9所示，本申请实施例提供的道路模型的渲染方法还可以包括如下步骤：

S701，若U坐标方向模型长度与U坐标方向贴图长度的U坐标方向比值不为整数，则对U坐标方向比值进行下取整处理。

S702，若V坐标方向模型长度与V坐标方向贴图长度的V坐标方向比值不为整数，则对V坐标方向比值进行下取整处理。

作为一种补充实施例，若上述实施例中，映射数量确定后，可以采用前述实施例，根据映射数量进行渲染。

若预设的映射数量，或者预设的U坐标方向模型长度、V坐标方向模型长度不为整数，则可对U坐标方向比值、V坐标方向比值下取整处理，即将U坐标方向、V坐标方向超出整数的小数部分进行截取，超出整数的小数部分不再进行贴图。

在本实施例中，提供了预设的U坐标方向模型长度、V坐标方向模型长度不为整数时的渲染方式，提高了方法的可靠性。

参阅图10，本申请实施例还提供一种道路模型的渲染装置100，包括：

获取模块1001，用于通过中央处理器获取路标纹理贴图元素，并将路标纹理贴图元素发送至图形处理器；

处理模块1002，用于通过图形处理器对路标纹理贴图元素和待渲染道路模型进行映射计算，确定路标纹理贴图元素的映射数量；

渲染模块1003，用于通过图形处理器根据映射数量，对待渲染道路模型的第一表面进行渲染，得到了目标道路模型，其中，目标道路模型包括由路标纹理贴图元素形成的匹配路况的路标，第一表面为待显示路标的表面。

处理模块1002具体还用于，通过图形处理器分别根据路标纹理贴图元素和待渲染道路模型，确定路标纹理贴图元素对应的贴图UV取样空间以及待渲染道路模型对应的模型UV取样空间，贴图UV取样空间包括：U坐标方向贴图长度以及V坐标方向贴图长度，模型UV取样空间包括：U坐标方向模型长度以及V坐标方向模型长度；通过图形处理器基于贴图UV取样空间以及模型UV取样空间，确定路标纹理贴图元素的映射数量。

处理模块1002具体还用于，通过图形处理器根据U坐标方向模型长度与U坐标方向贴图长度的U坐标方向比值，确定U坐标方向的映射数量；通过图形处理器根据V坐标方向模型长度与V坐标方向贴图长度的V坐标方向比值，确定V坐标方向的映射数量；图形处理器根据U坐标方向的映射数量与V坐标方向的映射数量的乘积，确定路标纹理贴图元素的映射数量。

处理模块1002具体还用于，通过图形处理器将路标纹理贴图元素与预设UV贴图坐标系对齐，根据路标纹理贴图元素在预设UV坐标系的贴图坐标信息，确定贴图UV取样空间；通过图形处理器将待渲染道路模型的第一表面与预设UV模型坐标系对齐，根据第一表面在预设UV坐标系的模型坐标信息，确定模型UV取样空间。

渲染模块1003具体还用于，通过图形处理器按照映射数量，将路标纹理贴图元素依次平铺在第一表面上，得到目标道路模型。

渲染模块1003具体还用于，通过图形处理器将路标纹理贴图元素贴在第一表面的第一区域，第一区域的起点坐标与路标纹理贴图元素的起点坐标重合；通过图形处理器根据第一区域的终点坐标，将路标纹理贴图元素贴在第一表面的第二区域，第二区域的起点坐标与第一区域的终点坐标以及路标纹理贴图元素的起点坐标重合；将第二区域作为新的第一区域；重复执行，得到了目标道路模型。

取整模块1004，用于若U坐标方向模型长度与U坐标方向贴图长度的U坐标方向比值不为整数，则对U坐标方向比值进行下取整处理；若V坐标方向模型长度与V坐标方向贴图长度的V坐标方向比值不为整数，则对V坐标方向比值进行下取整处理。

请参阅图11，本实施例还提供一种处理设备，该处理设备包括：处理器2001、存储器2002和总线，存储器2002存储有处理器2001可执行的机器可读指令，当处理设备运行时，执行上述机器可读指令，处理器2001与存储器2002之间通过总线通信，处理器2001用于执行上述实施例中的分布式控制系统的控制回路的性能评估方法的步骤。

存储器2002、处理器2001以及总线各元件相互之间直接或间接地电性连接，以实现数据的传输或交互。例如，这些元件相互之间可通过一条或多条通讯总线或信号线实现电性连接。分布式控制系统的控制回路的性能评估系统的数据处理装置包括至少一个可以软件或固件(firmware)的形式存储于存储器2002中或固化在处理设备的操作系统(operating system，OS)中的软件功能模块。处理器2001用于执行存储器2002中存储的可执行模块，例如分布式控制系统的控制回路的性能评估系统的数据处理装置所包括的软件功能模块及计算机程序等。

其中，存储器2002可以是，但不限于，随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)，只读存储器(Read Only Memory，ROM)，可编程只读存储器(Programmable Read-OnlyMemory，PROM)，可擦除只读存储器(Erasable Programmable Read-Only Memory，EPROM)，电可擦除只读存储器(Electric Erasable Programmable Read-Only Memory，EEPROM)等。

可选地，本申请还提供一种存储介质，存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器运行时执行上述方法实施例的步骤。具体实现方式和技术效果类似，这里不再赘述。

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，上述描述的系统和装置的具体工作过程，可以参考方法实施例中的对应过程，本申请中不再赘述。在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个模块或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，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。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种道路模型的渲染方法，其特征在于，应用于处理设备，所述处理设备包括：中央处理器以及图形处理器，所述方法包括：

通过所述中央处理器获取路标纹理贴图元素，并将所述路标纹理贴图元素发送至所述图形处理器；

通过所述图形处理器对所述路标纹理贴图元素和待渲染道路模型进行映射计算，确定所述路标纹理贴图元素的映射数量；

通过所述图形处理器根据所述映射数量，对所述待渲染道路模型的第一表面进行渲染，得到了目标道路模型，其中，所述目标道路模型包括由路标纹理贴图元素形成的匹配路况的路标，所述第一表面为待显示路标的表面。

2.根据权利要求1所述的道路模型的渲染方法，其特征在于，所述通过所述图形处理器对所述路标纹理贴图元素和待渲染道路模型进行映射计算，确定所述路标纹理贴图元素的映射数量，包括：

通过所述图形处理器分别根据所述路标纹理贴图元素和待渲染道路模型，确定所述路标纹理贴图元素对应的贴图UV取样空间以及所述待渲染道路模型对应的模型UV取样空间，所述贴图UV取样空间包括：U坐标方向贴图长度以及V坐标方向贴图长度，所述模型UV取样空间包括：U坐标方向模型长度以及V坐标方向模型长度；

通过所述图形处理器基于所述贴图UV取样空间以及所述模型UV取样空间，确定所述路标纹理贴图元素的映射数量。

3.根据权利要求2所述的道路模型的渲染方法，其特征在于，所述通过所述图形处理器基于所述贴图UV取样空间以及所述模型UV取样空间，确定所述路标纹理贴图元素的映射数量，包括：

通过所述图形处理器根据所述U坐标方向模型长度与所述U坐标方向贴图长度的U坐标方向比值，确定U坐标方向的映射数量；

通过所述图形处理器根据所述V坐标方向模型长度与所述V坐标方向贴图长度的V坐标方向比值，确定V坐标方向的映射数量；

所述图形处理器根据所述U坐标方向的映射数量与所述V坐标方向的映射数量的乘积，确定所述路标纹理贴图元素的映射数量。

4.根据权利要求2所述的道路模型的渲染方法，其特征在于，所述通过所述图形处理器分别根据所述路标纹理贴图元素和待渲染道路模型，确定所述路标纹理贴图元素对应的贴图UV取样空间以及所述待渲染道路模型对应的模型UV取样空间，包括：

通过所述图形处理器将所述路标纹理贴图元素与预设UV贴图坐标系对齐，根据所述路标纹理贴图元素在所述预设UV贴图坐标系的贴图坐标信息，确定所述贴图UV取样空间；

通过所述图形处理器将所述待渲染道路模型的第一表面与预设UV模型坐标系对齐，根据所述第一表面在所述预设UV模型坐标系的模型坐标信息，确定所述模型UV取样空间。

5.根据权利要求1所述的道路模型的渲染方法，其特征在于，所述通过所述图形处理器根据所述映射数量，对所述待渲染道路模型的第一表面进行渲染，得到了目标道路模型，包括：

通过所述图形处理器按照所述映射数量，将所述路标纹理贴图元素依次平铺在所述第一表面上，得到所述目标道路模型。

6.根据权利要求5所述的道路模型的渲染方法，其特征在于，所述通过所述图形处理器按照所述映射数量，将所述路标纹理贴图元素依次平铺在所述第一表面上，得到所述目标道路模型，包括：

通过所述图形处理器将所述路标纹理贴图元素贴在所述第一表面的第一区域，所述第一区域的起点坐标与所述路标纹理贴图元素的起点坐标重合；

通过所述图形处理器根据所述第一区域的终点坐标，将所述路标纹理贴图元素贴在所述第一表面的第二区域，所述第二区域的起点坐标与所述第一区域的终点坐标以及所述路标纹理贴图元素的起点坐标重合；

将所述第二区域作为新的第一区域；

重复执行，得到了所述目标道路模型。

7.根据权利要求3所述的道路模型的渲染方法，其特征在于，所述方法还包括：

若所述U坐标方向模型长度与所述U坐标方向贴图长度的U坐标方向比值不为整数，则对所述U坐标方向比值进行下取整处理；

若所述V坐标方向模型长度与所述V坐标方向贴图长度的V坐标方向比值不为整数，则对所述V坐标方向比值进行下取整处理。

8.一种道路模型的渲染装置，其特征在于，包括：

获取模块，用于通过中央处理器获取路标纹理贴图元素，并将所述路标纹理贴图元素发送至图形处理器；

处理模块，用于通过所述图形处理器对所述路标纹理贴图元素和待渲染道路模型进行映射计算，确定所述路标纹理贴图元素的映射数量；

渲染模块，用于通过所述图形处理器根据所述映射数量，对所述待渲染道路模型的第一表面进行渲染，得到了目标道路模型，其中，所述目标道路模型包括由路标纹理贴图元素形成的匹配路况的路标，所述第一表面为待显示路标的表面。

9.一种处理设备，其特征在于，所述处理设备包括：中央处理器、图形处理器、存储介质和总线，所述存储介质存储有所述中央处理器、所述图形处理器可执行的机器可读指令，所述中央处理器、所述图形处理器、所述存储介质之间通过所述总线通信，所述中央处理器、所述图形处理器执行所述机器可读指令，以执行如权利要求1-7任一项所述的道路模型的渲染方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时，实现如权利要求1-7中任一项所述的道路模型的渲染方法的步骤。

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