CN116310060A - 一种渲染数据的方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及人工智能领域，公开了一种渲染数据的方法、装置、设备及存储介质，用于提高三维模型的渲染效率。方法包括：对原始数据进行重复点去除以及纹理压缩，得到标准数据；确定目标渲染对象以及目标场景需求并构建初始三维场景；设置初始三维场景中的光源参数以及每个像素点的光照强度；设置目标相机的相机位置和相机方向，并计算每个像素点在目标相机的视野中对应的位置；提取多个目标物体之间的位置关系，并根据位置关系对初始三维场景进行遮挡剔除，得到目标三维场景；根据所至少一个渲染因素计算每个像素点的目标颜色值，以及根据目标颜色值对目标渲染对象进行三维数据渲染，生成目标渲染模型。
Description
技术领域
本发明涉及人工智能领域，尤其涉及一种渲染数据的方法、装置、设备及存储介质。
背景技术
三维渲染中的遮挡剔除技术，它能够根据场景中各个物体之间的位置关系，确定哪些物体应该被遮挡或剔除，并进行处理，从而减少不必要的计算和渲染工作，提高渲染效率和性能。
在此背景下，传统的三维渲染技术存在以下问题：渲染效率低下，传统的三维渲染技术在处理复杂场景时往往需要大量的计算和渲染工作，导致渲染效率低下。同时，在没有遮挡剔除技术的支持下，许多被遮挡的物体也会被不必要地渲染，进一步降低了渲染效率。不连贯的物体出现和消失，由于传统的三维渲染技术缺乏遮挡剔除技术的支持，因此在处理复杂场景时会出现不连贯的物体出现和消失现象，给用户带来不良的视觉体验。
发明内容
本发明提供了一种渲染数据的方法、装置、设备及存储介质，用于提高三维模型的渲染效率。
本发明第一方面提供了一种渲染数据的方法，所述渲染数据的方法包括：
S1：获取待渲染的原始数据，并对所述原始数据进行重复点去除以及纹理压缩，得到标准数据；
S2：根据所述标准数据确定目标渲染对象以及目标场景需求，并根据所述目标渲染对象以及所述目标场景需求构建初始三维场景；
S3：设置所述初始三维场景中的光源参数，并根据所述光源参数计算所述目标渲染对象中每个像素点的光照强度；
S4：设置所述初始三维场景中目标相机的相机位置和相机方向，并根据所述相机位置和所述相机方向，计算所述目标渲染对象中每个像素点在所述目标相机的视野中对应的位置；
S5：提取所述初始三维场景中的多个目标物体以及多个目标物体之间的位置关系，并根据所述位置关系对所述初始三维场景进行遮挡剔除，得到目标三维场景；
S6：获取所述目标渲染对象中每个像素点的至少一个渲染因素，并根据所至少一个渲染因素计算每个像素点的目标颜色值，以及根据所述目标颜色值对所述目标渲染对象进行三维数据渲染，生成目标渲染模型。
结合第一方面，在本发明第一方面的第一实施方式中，所述渲染数据的方法还包括：
对所述标准数据进行渲染标准提取，得到至少一个渲染标准信息；
对所述目标渲染模型和所述至少一个渲染标准信息进行比对，并判断所述目标渲染模型是否符合预设渲染效果；
若不符合，则循环执行步骤S2~S6，直至所述目标渲染模型符合所述预设渲染效果，输出所述目标渲染模型。
结合第一方面，在本发明第一方面的第二实施方式中，所述获取待渲染的原始数据，并对所述原始数据进行重复点去除以及纹理压缩，得到标准数据，包括：
获取待渲染的原始数据，并对所述原始数据进行重复点去除，生成重复点去除后的原始数据；
对所述重复点去除后的原始数据进行模型几何优化和纹理压缩，生成压缩后的原始数据；
对所述压缩后的原始数据进行数据格式转换，得到标准数据。
结合第一方面，在本发明第一方面的第三实施方式中，所述根据所述标准数据确定目标渲染对象以及目标场景需求，并根据所述目标渲染对象以及所述目标场景需求构建初始三维场景，包括：
对所述标准数据进行对象解析，得到目标渲染对象，以及对所述标准数据进行场景需求识别，得到目标场景需求；
基于所述目标场景需求确定所述目标渲染对象对应的多个场景构建元素；
对所述多个场景构建元素进行层次结构划分和场景构建，得到初始三维场景。
结合第一方面，在本发明第一方面的第四实施方式中，所述设置所述初始三维场景中目标相机的相机位置和相机方向，并根据所述相机位置和所述相机方向，计算所述目标渲染对象中每个像素点在所述目标相机的视野中对应的位置，包括：
设置所述初始三维场景中目标相机的相机位置和相机方向，并将所述相机位置和所述相机方向作为所述目标相机的相机属性参数；
根据所述相机属性参数和所述多个场景构建元素设置所述目标相机的投影方式；
根据所述投影方式和所述相机属性参数，计算所述目标渲染对象中每个像素点在所述目标相机的视野中对应的位置。
结合第一方面，在本发明第一方面的第五实施方式中，所述提取所述初始三维场景中的多个目标物体以及多个目标物体之间的位置关系，并根据所述位置关系对所述初始三维场景进行遮挡剔除，得到目标三维场景，包括：
提取所述初始三维场景中的多个目标物体，并计算所述多个目标物体之间的位置关系；
根据所述位置关系，对所述初始三维场景中的多个目标物体进行遮挡面积计算，得到每两个目标物体之间的遮挡面积数据；
对每两个目标物体之间的遮挡面积数据和预设的遮挡面积阈值进行比较，得到比较结果；
根据所述比较结果确定遮挡物体，并根据所述遮挡物体对所述初始三维场景中的多个目标物体进行遮挡剔除，得到目标三维场景。
结合第一方面，在本发明第一方面的第六实施方式中，所述获取所述目标渲染对象中每个像素点的至少一个渲染因素，并根据所至少一个渲染因素计算每个像素点的目标颜色值，以及根据所述目标颜色值对所述目标渲染对象进行三维数据渲染，生成目标渲染模型，包括：
获取所述目标渲染对象中每个像素点的至少一个渲染因素；
根据所至少一个渲染因素计算每个像素点的目标颜色值，并根据所述目标颜色值计算所述目标渲染对象中每个像素点的目标权重；
根据所述目标颜色值以及每个像素点的目标权重，对所述目标渲染对象进行三维数据渲染，生成目标渲染模型。
本发明第二方面提供了一种渲染数据的装置，所述渲染数据的装置包括：
获取模块，用于获取待渲染的原始数据，并对所述原始数据进行重复点去除以及纹理压缩，得到标准数据；
构建模块，用于根据所述标准数据确定目标渲染对象以及目标场景需求，并根据所述目标渲染对象以及所述目标场景需求构建初始三维场景；
计算模块，用于设置所述初始三维场景中的光源参数，并根据所述光源参数计算所述目标渲染对象中每个像素点的光照强度；
设置模块，用于设置所述初始三维场景中目标相机的相机位置和相机方向，并根据所述相机位置和所述相机方向，计算所述目标渲染对象中每个像素点在所述目标相机的视野中对应的位置；
剔除模块，用于提取所述初始三维场景中的多个目标物体以及多个目标物体之间的位置关系，并根据所述位置关系对所述初始三维场景进行遮挡剔除，得到目标三维场景；
生成模块，用于获取所述目标渲染对象中每个像素点的至少一个渲染因素，并根据所至少一个渲染因素计算每个像素点的目标颜色值，以及根据所述目标颜色值对所述目标渲染对象进行三维数据渲染，生成目标渲染模型。
本发明第三方面提供了一种渲染数据的设备，包括：存储器和至少一个处理器，所述存储器中存储有指令；所述至少一个处理器调用所述存储器中的所述指令，以使得所述渲染数据的设备执行上述的渲染数据的方法。
本发明的第四方面提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述的渲染数据的方法。
本发明提供的技术方案中，根据场景中各个物体之间的位置关系，确定哪些物体应该被遮挡或剔除，并进行处理，从而减少不必要的计算和渲染工作，提高渲染效率和性能，本发明提高了渲染效率，遮挡剔除技术能够剔除掉那些被其他物体遮挡的物体，在渲染过程中避免对这些物体进行不必要的渲染，加快渲染速度，提高渲染效率，降低硬件负载，由于遮挡剔除技术能够减少不必要的计算和渲染工作，因此它能够降低GPU和CPU的负载，延长硬件设备使用寿命，实现了稳定的渲染结果，遮挡剔除技术能够消除不连续的物体出现和消失现象，使得渲染结果更加稳定和自然。实时渲染，由于遮挡剔除技术能够有效地减少渲染工作量，因此它能够实现实时渲染，满足现代应用中对实时性的要求。支持大型场景渲染，由于遮挡剔除技术能够减少不必要的计算和渲染工作，使得它能够支持大型场景的渲染，提高了三维渲染技术的应用范围，本发明能够有效地提高渲染效率和稳定性，支持实时渲染和大型场景渲染，并降低硬件负载。这些有益效果使得三维渲染技术更加流畅、自然和实用。
附图说明
图1为本发明实施例中渲染数据的方法的一个实施例示意图；
图2为本发明实施例中构建初始三维场景的流程图；
图3为本发明实施例中计算像素点位置的流程图；
图4为本发明实施例中遮挡剔除的流程图；
图5为本发明实施例中渲染数据的装置的一个实施例示意图；
图6为本发明实施例中渲染数据的设备的一个实施例示意图。
具体实施方式
本发明实施例提供了一种渲染数据的方法、装置、设备及存储介质，用于提高三维模型的渲染效率。本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等（如果存在）是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的实施例能够以除了在这里图示或描述的内容以外的顺序实施。此外，术语“包括”或“具有”及其任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
为便于理解，下面对本发明实施例的具体流程进行描述，请参阅图1，本发明实施例中渲染数据的方法的一个实施例包括：
S1：获取待渲染的原始数据，并对原始数据进行重复点去除以及纹理压缩，得到标准数据；
可以理解的是，本发明的执行主体可以为渲染数据的装置，还可以是终端或者服务器，具体此处不做限定。本发明实施例以服务器为执行主体为例进行说明。
具体的，获取待渲染的原始数据，并对其进行处理和转换，在渲染过程中，需要将待渲染的原始数据导入到渲染引擎中进行处理，需要说明的是，待渲染的原始数据可以包括三维模型、纹理、材质等信息，在导入数据之前，通常需要对其进行预处理和优化，去除重复的点、平滑模型表面、压缩纹理等操作，以完成对原始数据进行重复点去除以及纹理压缩，得到标准数据，以提高渲染效率和降低存储空间占用。
S2：根据标准数据确定目标渲染对象以及目标场景需求，并根据目标渲染对象以及目标场景需求构建初始三维场景；
具体的，根据标准数据以及目标场景需求，构建三维场景，在构建场景时通过标准数据中目标渲染对象的位置、尺寸、旋转角度和朝向等因素进行初始三维场景构建，以确保场景的逼真性和合理性。需要说明的是，为了提高渲染效率，采用层次结构等技术对场景进行分组和管理，以便于后续的遮挡剔除、光照计算等操作。
S3：设置初始三维场景中的光源参数，并根据光源参数计算目标渲染对象中每个像素点的光照强度；
具体的，确定初始三维场景中光源的位置、颜色和强度等参数，并计算出每个像素点的光照强度，需要说明的是，对于三维场景的渲染来说，在设置光照时，需要考虑不同类型光源的特点，例如点光源、平行光源、环境光等，以及其对物体表面的反射、折射等效果。此外，还需要考虑阴影的生成方式，例如使用阴影贴图、体积光等技术。
需要说明的是，光照设置是三维渲染中非常重要的一步，可以直接影响到场景的真实感和立体感。在光照设置中，需要确定初始三维场景中光源的位置、颜色和强度等参数，并计算出目标渲染对象中每个像素点的光照强度。其中，在光照设置中，需要确定不同类型光源的位置、颜色和强度等参数，还需要确定光源的参数。这些参数通常包括了光源的位置、颜色、强度等信息，在确定了光源的位置、颜色和强度等参数之后，还需要进行光照计算。光照计算的目的是计算出每个像素点的光照强度，并结合物体表面的材质属性，计算出像素点最终的颜色值，最终，服务器根据光源参数计算目标渲染对象中每个像素点的光照强度。
S4：设置初始三维场景中目标相机的相机位置和相机方向，并根据相机位置和相机方向，计算目标渲染对象中每个像素点在目标相机的视野中对应的位置；
具体的，确定目标相机的位置和方向，并计算出目标渲染对象中每个像素点在视野中的位置，还需要设置相机的投影方式，例如透视投影和正交投影等。相机设置完成后，需要根据相机的属性和场景元素的位置计算每个像素点在视野中的位置，以便后续的渲染处理。
S5：提取初始三维场景中的多个目标物体以及多个目标物体之间的位置关系，并根据位置关系对初始三维场景进行遮挡剔除，得到目标三维场景；
具体的，根据初始三维场景中各个目标物体之间的位置关系，确定需要被遮挡或剔除的物体，需要说明的是，在初始三维场景的渲染过程中，由于初始三维场景中存在大量的物体和元素，因此需要对它们进行遮挡剔除，以减少不必要的计算工作并提高渲染效率，在本发明实施例中，遮挡剔除技术包括但不限于视锥剔除、物体剔除、像素剔除等。这些技术能够通过深度缓冲、裁剪和排序等方式，及时识别和剔除不可见区域的物体，从而提高渲染速度。
S6：获取目标渲染对象中每个像素点的至少一个渲染因素，并根据所至少一个渲染因素计算每个像素点的目标颜色值，以及根据目标颜色值对目标渲染对象进行三维数据渲染，生成目标渲染模型。
具体的，根据目标渲染对象中每个像素点的位置、光照强度和物体表面的材质等因素，计算目标渲染对象中每个像素点的最终颜色值，根据目标渲染对象中每个像素点的位置、光照强度和物体表面的材质等因素，计算出该像素点的最终颜色值，需要说明的是，在渲染过程中，需要对目标渲染对象中每个像素点进行处理，以计算出其最终的颜色值，在这一过程中，通常包括多个阶段，例如顶点处理、光照计算、纹理采样和像素着色等操作。在这些操作过程中，服务器根据初始目标场景中各个目标物体之间的相互作用，计算出目标渲染对象中每个像素点受到的光照强度、反射、折射等影响，并结合物体表面的材质属性，计算出像素点最终权重，然后通过像素着色器等技术，从而呈现出最终的渲染效果。
本发明中，获取待渲染的原始数据，并对所述原始数据进行重复点去除以及纹理压缩，得到标准数据，根据所述标准数据确定目标渲染对象以及目标场景需求，并根据所述目标渲染对象以及所述目标场景需求构建初始三维场景，设置所述初始三维场景中的光源参数，并根据所述光源参数计算所述目标渲染对象中每个像素点的光照强度，设置所述初始三维场景中目标相机的相机位置和相机方向，并根据所述相机位置和所述相机方向，计算所述目标渲染对象中每个像素点在所述目标相机的视野中对应的位置，提取所述初始三维场景中的多个目标物体以及多个目标物体之间的位置关系，并根据所述位置关系对所述初始三维场景进行遮挡剔除，得到目标三维场景，获取所述目标渲染对象中每个像素点的至少一个渲染因素，并根据所至少一个渲染因素计算每个像素点的目标颜色值，以及根据所述目标颜色值对所述目标渲染对象进行三维数据渲染，生成目标渲染模型。本发明实施例中，根据初始三维场景中各个目标物体之间的位置关系，确定需要被遮挡或剔除的目标物体，并进行处理，提高渲染效率和性能，需要说明的是，遮挡剔除技术能够消除不连续的物体出现和消失现象，使得渲染结果更加稳定和自然，实时渲染，由于遮挡剔除技术能够有效地减少渲染工作量，因此它能够实现实时渲染，满足现代应用中对实时性的要求。支持大型场景渲染，由于遮挡剔除技术能够减少不必要的计算和渲染工作，使得它能够支持大型场景的渲染，提高了三维渲染技术的应用范围，本发明能够有效地提高渲染效率和稳定性，支持实时渲染和大型场景渲染，并降低硬件负载。这些有益效果使得三维渲染技术更加流畅、自然和实用。
在一具体实施例中，执行上述渲染数据的方法还包括如下步骤：
（1）对标准数据进行渲染标准提取，得到至少一个渲染标准信息；
（2）对目标渲染模型和至少一个渲染标准信息进行比对，并判断目标渲染模型是否符合预设渲染效果；
（3）若不符合，则循环执行步骤S2~S6，直至目标渲染模型符合预设渲染效果，输出目标渲染模型。
具体的，需要从标准数据中提取渲染标准信息，这些信息包括渲染类型、渲染风格、光源类型、材质要求、视角要求和分辨率要求等，进而，将目标渲染模型与至少一个渲染标准信息进行比对，以确定目标渲染模型是否符合预设渲染效果。比对的内容包括渲染类型、渲染风格、光源类型、材质要求、视角要求和分辨率要求等方面。如果目标渲染模型有任何一个方面不符合要求，则需要进行调整，再次进行比对。如果目标渲染模型符合预设渲染效果，就可以输出目标渲染模型。如果目标渲染模型不符合预设渲染效果，则需要循环执行步骤S2~S6，直至目标渲染模型符合预设渲染效果。这个过程中需要不断调整目标渲染模型，以使其符合渲染标准信息的要求。这个循环过程可以保证最终输出的目标渲染模型符合预设渲染效果。
在一具体实施例中，执行步骤S1的过程可以具体包括如下步骤：
（1）获取待渲染的原始数据，并对原始数据进行重复点去除，生成重复点去除后的原始数据；
（2）对重复点去除后的原始数据进行模型几何优化和纹理压缩，生成压缩后的原始数据；
（3）对压缩后的原始数据进行数据格式转换，得到标准数据。
具体的，获取待渲染的原始数据，并对其进行处理和转换，在渲染过程中，需要将待渲染的原始数据导入到渲染引擎中进行处理，需要说明的是，待渲染的原始数据可以包括三维模型、纹理、材质等信息，在导入数据之前，通常需要对其进行预处理和优化，去除重复的点、平滑模型表面、压缩纹理等操作，以完成对原始数据进行重复点去除以及纹理压缩，得到标准数据，以提高渲染效率和降低存储空间占用。
在一具体实施例中，如图2所示，执行步骤S2的过程可以具体包括如下步骤：
S201、对标准数据进行对象解析，得到目标渲染对象，以及对标准数据进行场景需求识别，得到目标场景需求；
S202、基于目标场景需求确定目标渲染对象对应的多个场景构建元素；
S203、对多个场景构建元素进行层次结构划分和场景构建，得到初始三维场景。
需要说明的是，在场景构建的过程中，需要确定场景中每个目标渲染对象的位置和尺寸。这些信息将决定场景的整体布局和空间分配。此外，还需要考虑目标渲染对象之间的相互作用，例如遮挡关系、碰撞检测等。为了提高渲染效率，通常会采用层次结构等技术对场景进行分组和管理，以便于后续的遮挡剔除、光照计算等操作，本实施例中，场景构建是三维渲染中非常重要的一个步骤。通过对场景对象、位置和尺寸、地形、灯光、建筑、装置设备等因素的规划和设计，可以创建出真实且具有逼真感的三维环境。
在一具体实施例中，如图3所示，执行步骤S4的过程可以具体包括如下步骤：
S301、设置初始三维场景中目标相机的相机位置和相机方向，并将相机位置和相机方向作为目标相机的相机属性参数；
S302、根据相机属性参数和多个场景构建元素设置目标相机的投影方式；
S303、根据投影方式和相机属性参数，计算目标渲染对象中每个像素点在目标相机的视野中对应的位置。
具体的，在设置初始三维场景中目标相机的相机位置和相机方向之后，需要将相机位置和相机方向作为目标相机的相机属性参数。这些参数将用于后续的渲染处理，以确定渲染的视角和投影方式。进而，根据相机属性参数和多个场景构建元素，需要设置目标相机的投影方式。这个过程中需要考虑到相机的位置、方向、视角和投影方式等因素，以确保渲染结果符合预期。 最后，根据投影方式和相机属性参数，计算目标渲染对象中每个像素点在目标相机的视野中对应的位置，其中涉及到相机坐标系和世界坐标系的转换、视锥体的计算以及像素点的投影计算等，使用相关的数学公式和算法。计算出每个像素点在目标相机的视野中对应的位置之后，就可以进行后续的渲染处理。
在一具体实施例中，如图4所示，执行步骤S5的过程可以具体包括如下步骤：
S401、提取初始三维场景中的多个目标物体，并计算多个目标物体之间的位置关系；
S402、根据位置关系，对初始三维场景中的多个目标物体进行遮挡面积计算，得到每两个目标物体之间的遮挡面积数据；
S403、对每两个目标物体之间的遮挡面积数据和预设的遮挡面积阈值进行比较，得到比较结果；
S404、根据比较结果确定遮挡物体，并根据遮挡物体对初始三维场景中的多个目标物体进行遮挡剔除，得到目标三维场景。
具体的，在初始三维场景中提取多个目标物体之后，需要计算它们之间的位置关系。这个过程可以通过计算每个目标物体的位置、大小、方向等属性，以确定它们之间的相对位置和空间关系。进而，根据位置关系，对初始三维场景中的多个目标物体进行遮挡面积计算，得到每两个目标物体之间的遮挡面积数据。这个过程中需要考虑到目标物体之间的位置、大小、形状和材质等因素，以确保遮挡面积计算的准确性。对每两个目标物体之间的遮挡面积数据和预设的遮挡面积阈值进行比较之后，可以得到比较结果。这个比较结果可以用于确定哪些目标物体被其他物体遮挡，哪些物体不受影响。最后，根据比较结果确定遮挡物体，并根据遮挡物体对初始三维场景中的多个目标物体进行遮挡剔除，得到目标三维场景。这个过程中需要使用相关的遮挡剔除算法，例如Z-Buffer算法、Stencil Buffer算法等，以确保遮挡剔除的准确性和效率。
在一具体实施例中，执行步骤S6的过程可以具体包括如下步骤：
（1）获取目标渲染对象中每个像素点的至少一个渲染因素；
（2）根据所至少一个渲染因素计算每个像素点的目标颜色值，并根据目标颜色值计算目标渲染对象中每个像素点的目标权重；
（3）根据目标颜色值以及每个像素点的目标权重，对目标渲染对象进行三维数据渲染，生成目标渲染模型。
需要说明的是，渲染过程是三维渲染中最关键的一步，根据每个像素点的位置、光照强度和物体表面的材质等因素，计算出像素点的最终颜色值，并将其输出到屏幕上。在渲染过程中，需要进行多次计算和处理，例如光照计算、材质属性计算等，以得到场景的最终渲染效果。在进行渲染过程时，要获取目标渲染对象中每个像素点的至少一个渲染因素，通过使用光线追踪、光线投射等算法，以确定每个像素点在场景中对应的物体和材质等信息。接下来，根据所至少一个渲染因素，可以计算每个像素点的目标颜色值，并根据目标颜色值计算目标渲染对象中每个像素点的目标权重，需要通过光源、反射、折射、阴影等因素，以确保渲染结果的真实性和逼真度。最后，根据目标颜色值以及每个像素点的目标权重，可以对目标渲染对象进行三维数据渲染，生成目标渲染模型。
上面对本发明实施例中渲染数据的方法进行了描述，下面对本发明实施例中渲染数据的装置进行描述，请参阅图5，本发明实施例中渲染数据的装置一个实施例包括：
获取模块501，用于获取待渲染的原始数据，并对所述原始数据进行重复点去除以及纹理压缩，得到标准数据；
构建模块502，用于根据所述标准数据确定目标渲染对象以及目标场景需求，并根据所述目标渲染对象以及所述目标场景需求构建初始三维场景；
计算模块503，用于设置所述初始三维场景中的光源参数，并根据所述光源参数计算所述目标渲染对象中每个像素点的光照强度；
设置模块504，用于设置所述初始三维场景中目标相机的相机位置和相机方向，并根据所述相机位置和所述相机方向，计算所述目标渲染对象中每个像素点在所述目标相机的视野中对应的位置；
剔除模块505，用于提取所述初始三维场景中的多个目标物体以及多个目标物体之间的位置关系，并根据所述位置关系对所述初始三维场景进行遮挡剔除，得到目标三维场景；
生成模块506，用于获取所述目标渲染对象中每个像素点的至少一个渲染因素，并根据所至少一个渲染因素计算每个像素点的目标颜色值，以及根据所述目标颜色值对所述目标渲染对象进行三维数据渲染，生成目标渲染模型。
通过上述各个组成部分的协同合作，根据场景中各个物体之间的位置关系，确定哪些物体应该被遮挡或剔除，并进行处理，从而减少不必要的计算和渲染工作，提高渲染效率和性能，本发明提高了渲染效率，遮挡剔除技术能够剔除掉那些被其他物体遮挡的物体，在渲染过程中避免对这些物体进行不必要的渲染，加快渲染速度，提高渲染效率，降低硬件负载，由于遮挡剔除技术能够减少不必要的计算和渲染工作，因此它能够降低GPU和CPU的负载，延长硬件设备使用寿命，实现了稳定的渲染结果，遮挡剔除技术能够消除不连续的物体出现和消失现象，使得渲染结果更加稳定和自然。实时渲染，由于遮挡剔除技术能够有效地减少渲染工作量，因此它能够实现实时渲染，满足现代应用中对实时性的要求。支持大型场景渲染，由于遮挡剔除技术能够减少不必要的计算和渲染工作，使得它能够支持大型场景的渲染，提高了三维渲染技术的应用范围，本发明能够有效地提高渲染效率和稳定性，支持实时渲染和大型场景渲染，并降低硬件负载。这些有益效果使得三维渲染技术更加流畅、自然和实用。
上面图5从模块化功能实体的角度对本发明实施例中的渲染数据的装置进行详细描述，下面从硬件处理的角度对本发明实施例中渲染数据的设备进行详细描述。
图6是本发明实施例提供的一种渲染数据的设备的结构示意图，该渲染数据的设备600可因配置或性能不同而产生比较大的差异，可以包括一个或一个以上处理器（central processing units，CPU）610（例如，一个或一个以上处理器）和存储器620，一个或一个以上存储应用程序633或数据632的存储介质630（例如一个或一个以上海量存储设备）。其中，存储器620和存储介质630可以是短暂存储或持久存储。存储在存储介质630的程序可以包括一个或一个以上模块（图示没标出），每个模块可以包括对渲染数据的设备600中的一系列指令操作。更进一步地，处理器610可以设置为与存储介质630通信，在渲染数据的设备600上执行存储介质630中的一系列指令操作。
渲染数据的设备600还可以包括一个或一个以上电源640，一个或一个以上有线或无线网络接口650，一个或一个以上输入输出接口660，和/或，一个或一个以上操作系统631，例如Windows Serve，Mac OS X，Unix，Linux，FreeBSD等等。本领域技术人员可以理解，图6示出的渲染数据的设备结构并不构成对渲染数据的设备的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
本发明还提供一种渲染数据的设备，所述渲染数据的设备包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机可读指令，计算机可读指令被处理器执行时，使得处理器执行上述各实施例中的所述渲染数据的方法的步骤。
本发明还提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质可以为非易失性计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质也可以为易失性计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有指令，当所述指令在计算机上运行时，使得计算机执行所述渲染数据的方法的步骤。
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。
所述集成的单元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，本发明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全部或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）执行本发明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、只读存储器（read-only memory，ROM）、随机存取存储器（random acceS memory，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，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：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；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种渲染数据的方法，其特征在于，所述渲染数据的方法包括：
S1：获取待渲染的原始数据，并对所述原始数据进行重复点去除以及纹理压缩，得到标准数据；
S2：根据所述标准数据确定目标渲染对象以及目标场景需求，并根据所述目标渲染对象以及所述目标场景需求构建初始三维场景；
S3：设置所述初始三维场景中的光源参数，并根据所述光源参数计算所述目标渲染对象中每个像素点的光照强度；
S4：设置所述初始三维场景中目标相机的相机位置和相机方向，并根据所述相机位置和所述相机方向，计算所述目标渲染对象中每个像素点在所述目标相机的视野中对应的位置；
S5：提取所述初始三维场景中的多个目标物体以及多个目标物体之间的位置关系，并根据所述位置关系对所述初始三维场景进行遮挡剔除，得到目标三维场景；
S6：获取所述目标渲染对象中每个像素点的至少一个渲染因素，并根据所至少一个渲染因素计算每个像素点的目标颜色值，以及根据所述目标颜色值对所述目标渲染对象进行三维数据渲染，生成目标渲染模型。
2.根据权利要求1所述的渲染数据的方法，其特征在于，所述渲染数据的方法还包括：
对所述标准数据进行渲染标准提取，得到至少一个渲染标准信息；
对所述目标渲染模型和所述至少一个渲染标准信息进行比对，并判断所述目标渲染模型是否符合预设渲染效果；
若不符合，则循环执行步骤S2~S6，直至所述目标渲染模型符合所述预设渲染效果，输出所述目标渲染模型。
3.根据权利要求1所述的渲染数据的方法，其特征在于，所述获取待渲染的原始数据，并对所述原始数据进行重复点去除以及纹理压缩，得到标准数据，包括：
获取待渲染的原始数据，并对所述原始数据进行重复点去除，生成重复点去除后的原始数据；
对所述重复点去除后的原始数据进行模型几何优化和纹理压缩，生成压缩后的原始数据；
对所述压缩后的原始数据进行数据格式转换，得到标准数据。
4.根据权利要求1所述的渲染数据的方法，其特征在于，所述根据所述标准数据确定目标渲染对象以及目标场景需求，并根据所述目标渲染对象以及所述目标场景需求构建初始三维场景，包括：
对所述标准数据进行对象解析，得到目标渲染对象，以及对所述标准数据进行场景需求识别，得到目标场景需求；
基于所述目标场景需求确定所述目标渲染对象对应的多个场景构建元素；
对所述多个场景构建元素进行层次结构划分和场景构建，得到初始三维场景。
5.根据权利要求4所述的渲染数据的方法，其特征在于，所述设置所述初始三维场景中目标相机的相机位置和相机方向，并根据所述相机位置和所述相机方向，计算所述目标渲染对象中每个像素点在所述目标相机的视野中对应的位置，包括：
设置所述初始三维场景中目标相机的相机位置和相机方向，并将所述相机位置和所述相机方向作为所述目标相机的相机属性参数；
根据所述相机属性参数和所述多个场景构建元素设置所述目标相机的投影方式；
根据所述投影方式和所述相机属性参数，计算所述目标渲染对象中每个像素点在所述目标相机的视野中对应的位置。
6.根据权利要求1所述的渲染数据的方法，其特征在于，所述提取所述初始三维场景中的多个目标物体以及多个目标物体之间的位置关系，并根据所述位置关系对所述初始三维场景进行遮挡剔除，得到目标三维场景，包括：
提取所述初始三维场景中的多个目标物体，并计算所述多个目标物体之间的位置关系；
根据所述位置关系，对所述初始三维场景中的多个目标物体进行遮挡面积计算，得到每两个目标物体之间的遮挡面积数据；
对每两个目标物体之间的遮挡面积数据和预设的遮挡面积阈值进行比较，得到比较结果；
根据所述比较结果确定遮挡物体，并根据所述遮挡物体对所述初始三维场景中的多个目标物体进行遮挡剔除，得到目标三维场景。
7.根据权利要求1所述的渲染数据的方法，其特征在于，所述获取所述目标渲染对象中每个像素点的至少一个渲染因素，并根据所至少一个渲染因素计算每个像素点的目标颜色值，以及根据所述目标颜色值对所述目标渲染对象进行三维数据渲染，生成目标渲染模型，包括：
获取所述目标渲染对象中每个像素点的至少一个渲染因素；
根据所至少一个渲染因素计算每个像素点的目标颜色值，并根据所述目标颜色值计算所述目标渲染对象中每个像素点的目标权重；
根据所述目标颜色值以及每个像素点的目标权重，对所述目标渲染对象进行三维数据渲染，生成目标渲染模型。
8.一种渲染数据的装置，其特征在于，所述渲染数据的装置包括：
获取模块，用于获取待渲染的原始数据，并对所述原始数据进行重复点去除以及纹理压缩，得到标准数据；
构建模块，用于根据所述标准数据确定目标渲染对象以及目标场景需求，并根据所述目标渲染对象以及所述目标场景需求构建初始三维场景；
计算模块，用于设置所述初始三维场景中的光源参数，并根据所述光源参数计算所述目标渲染对象中每个像素点的光照强度；
设置模块，用于设置所述初始三维场景中目标相机的相机位置和相机方向，并根据所述相机位置和所述相机方向，计算所述目标渲染对象中每个像素点在所述目标相机的视野中对应的位置；
剔除模块，用于提取所述初始三维场景中的多个目标物体以及多个目标物体之间的位置关系，并根据所述位置关系对所述初始三维场景进行遮挡剔除，得到目标三维场景；
生成模块，用于获取所述目标渲染对象中每个像素点的至少一个渲染因素，并根据所至少一个渲染因素计算每个像素点的目标颜色值，以及根据所述目标颜色值对所述目标渲染对象进行三维数据渲染，生成目标渲染模型。
9.一种渲染数据的设备，其特征在于，所述渲染数据的设备包括：存储器和至少一个处理器，所述存储器中存储有指令；
所述至少一个处理器调用所述存储器中的所述指令，以使得所述渲染数据的设备执行如权利要求1-7中任一项所述的渲染数据的方法。
10.一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指令，其特征在于，所述指令被处理器执行时实现如权利要求1-7中任一项所述的渲染数据的方法。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN116977523A (zh) * | 2023-07-25 | 2023-10-31 | 深圳市快速直接工业科技有限公司 | 一种step格式在web端的渲染方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20030117398A1 (en) * | 2001-12-21 | 2003-06-26 | Hubrecht Alain Yves Nestor | Systems and methods for rendering frames of complex virtual environments |
| US20210327123A1 (en) * | 2019-05-10 | 2021-10-21 | Tencent Technology (Shenzhen) Company Limited | Image occlusion processing method, device, apparatus and computer storage medium |
| CN114445540A (zh) * | 2022-01-22 | 2022-05-06 | 天津大学 | 面向互补视角多目标协同跟踪的虚拟视频生成方法 |
| CN115205411A (zh) * | 2022-07-01 | 2022-10-18 | 网易（杭州）网络有限公司 | 一种遮挡体生成方法、装置、电子设备和介质 |
| CN115546389A (zh) * | 2022-10-08 | 2022-12-30 | 网易（杭州）网络有限公司 | 软阴影生成方法、装置、设备及存储介质 |
-
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Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20030117398A1 (en) * | 2001-12-21 | 2003-06-26 | Hubrecht Alain Yves Nestor | Systems and methods for rendering frames of complex virtual environments |
| US20210327123A1 (en) * | 2019-05-10 | 2021-10-21 | Tencent Technology (Shenzhen) Company Limited | Image occlusion processing method, device, apparatus and computer storage medium |
| CN114445540A (zh) * | 2022-01-22 | 2022-05-06 | 天津大学 | 面向互补视角多目标协同跟踪的虚拟视频生成方法 |
| CN115205411A (zh) * | 2022-07-01 | 2022-10-18 | 网易（杭州）网络有限公司 | 一种遮挡体生成方法、装置、电子设备和介质 |
| CN115546389A (zh) * | 2022-10-08 | 2022-12-30 | 网易（杭州）网络有限公司 | 软阴影生成方法、装置、设备及存储介质 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116977523A (zh) * | 2023-07-25 | 2023-10-31 | 深圳市快速直接工业科技有限公司 | 一种step格式在web端的渲染方法 |
| CN116977523B (zh) * | 2023-07-25 | 2024-04-26 | 快速直接(深圳)精密制造有限公司 | 一种step格式在web端的渲染方法 |
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