CN117557740B - 三维模型分割层级切换方法、装置、电子设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及数字孪生城市技术领域，具体提供三维模型分割层级切换方法、装置、电子设备及存储介质，通过获取与虚拟摄像头的当前位置所对应的目标三维模型的初始模型图；基于预设分割条件对初始模型图进行分割，获得待切换层级分割图；基于虚拟摄像头与分割组之间的距离值，确定与分割组所对应的组参数，以及与分割子图对应的子图参数；并在组参数以及子图参数满足预设的层级切换判断条件的情况下，将目标三维模型切换至待切换层级分割图。相较于现有的三维模型层级切换方法，本申请提供的方法在实现三维模型分割层级切换的过程中，需要同时绘制的不同细节级别的模型数量较少，降低了所占用的系统资源。
Description
技术领域
本申请涉及数字孪生城市技术领域，具体而言，涉及三维模型分割层级切换方法、装置、电子设备及存储介质。
背景技术
数字孪生城市可以实现虚拟城市与物理城市的双向映射，三维模型是实现数字孪生的重要工作。三维模型能够以更具视觉吸引力的方式呈现物理城市的地理信息，在城市规划和相关领域提供真实、富有表现力的模型。然而，在实际应用中，大规模场景中会存在大量的三维数据，这会给计算机处理系统带来巨大的压力，并在一定程度上阻碍了三维模型的实际应用。因此，在保持空间几何精度和人类视觉偏好的前提下，绘制具有多细节层次（Levels of Detail，LOD）的三维模型，将有助于降低三维模型在应用过程中的数据压力。
LOD是指根据物体模型的节点在显示环境中所处的位置和重要度，决定物体渲染的资源分配，降低非重要物体的面数和细节度，从而获得高效率的渲染运算。
当前的三维LOD技术关注于生成每个LOD对应的三维模型，而关注多个 LOD的三维模型之间的转换模式。目前，对三维模型进行LOD切换的主要方法是基于离散LOD“褪色”；它利用图形硬件的透明渲染效果，通过在不同阶段设置模型对象的透明属性，实现不同细节级别模型之间的切换。然而，这种方法必须同时绘制不同细节级别的多个模型，占用的系统资源较多。
发明内容
有鉴于此，本申请实施例的目的在于提供三维模型分割层级切换方法、装置、电子设备及存储介质，用以解决现有的三维模型层级切换方法占用系统资源较多的技术问题。
第一方面，本申请实施例提供了三维模型分割层级切换方法，该三维模型分割层级切换方法包括：
在虚拟摄像头的位置发生变化的情况下，获取与所述虚拟摄像头的当前位置所对应的目标三维模型的初始模型图；其中，所述初始模型图包括多个面片；
基于预设分割条件对所述初始模型图进行分割，获得所述目标三维模型的待切换层级分割图；其中，所述待切换层级分割图包括多个分割子图，每一所述分割子图包括多个分割组，每一所述分割组包括多个组面片；
基于所述虚拟摄像头与所述组面片之间的距离值，确定与所述分割组所对应的组参数，以及与所述分割子图对应的子图参数；
在所述组参数以及所述子图参数满足预设的层级切换判断条件的情况下，将所述目标三维模型从当前层级分割图切换至所述待切换层级分割图。
在上述的实现过程中，该三维模型分割层级切换方法通过在虚拟摄像头的位置发生变化的情况下，获取与所述虚拟摄像头的当前位置所对应的目标三维模型的初始模型图；基于预设分割条件对所述初始模型图进行分割，获得所述目标三维模型的待切换层级分割图；基于所述虚拟摄像头与所述分割图之间的距离值，确定与所述分割组所对应的组参数，以及与所述分割子图对应的子图参数；并在所述组参数以及所述子图参数满足预设的层级切换判断条件的情况下，将所述目标三维模型从当前层级分割图切换至所述待切换层级分割图。相较于现有的三维模型层级切换方法，该三维模型分割层级切换方法在实现三维模型分割层级切换的过程中，需要同时绘制的不同细节级别的模型数量较少，降低了所占用的系统资源；解决了现有的三维模型层级切换方法占用系统资源较多的技术问题。
可选地，在本申请实施例中，所述在所述组参数以及所述子图参数满足预设的层级切换判断条件的情况下，将所述目标三维模型从当前层级分割图切换至所述待切换层级分割图，包括：在所述组参数以及所述子图参数满足预设的层级切换判断条件的情况下，对所述待切换层级分割图进行处理，获得与所述待切换层级分割图对应的处理后分割图；将所述目标三维模型从当前层级分割图切换至所述待切换层级分割图对应的处理后分割图。
在上述的实现过程中，在待切换层级分割图的组参数以及子图参数满足预设的层级切换判断条件的情况下，再对待切换层级分割图进行处理，获得满足实际需求的处理后分割图。以处理方式为简化处理为例，可以通过获得简化处理后的处理后分割图，减少需要进行渲染的面片数量，以提高模型渲染的效率，满足实际渲染效率的需求；以处理方式为分割处理为例，可以基于较为简化的层级分割图，确定出是否需要切换至“与虚拟摄像头的当前位置所对应的待切换层级分割图”；在确定待切换层级分割图满足预设的层级切换判断条件的情况下，再对待切换层级分割图进行再次分割，以得到满足实际分割精度要求的处理后分割图。
可选地，在本申请实施例中，所述对所述待切换层级分割图进行处理，获得与所述待切换层级分割图对应的处理后分割图，包括：根据所述待切换层级分割图中的每一组面片的顶点坐标，确定与所述组面片所对应的面片方程；获取相邻组面片对所对应的合并面片方程；其中，所述相邻组面片对包括相邻的第一组面片和第二组面片；基于所述第一组面片对应的第一面片方程、所述第二组面片对应的第二面片方程以及所述合并面片方程，确定相邻面片合并误差；基于所述相邻面片合并误差，确定所述相邻组面片对中的满足预设的合并误差条件的合并面片组；对所述合并面片组中的相邻面片进行合并，获得处理后分割图。
在上述的实现过程中，通过对“满足预设的合并误差条件的合并面片组”进行合并，可以在满足实际误差要求的情况下，对待切换层级分割图进行简化，减少需要进行渲染的面片数量，以提高模型渲染的效率，满足实际渲染效率的需求。
可选地，在本申请实施例中，所述对所述合并面片组中的相邻面片进行合并，获得处理后分割图，包括：对所述合并面片组中的相邻面片进行合并，获得合并网格模型；对所述合并网格模型进行网格划分，获得处理后分割图；其中，所述处理后分割图包括多个划分子图，每一所述划分子图包括多个划分组，每一所述划分组包括多个划分面片。
在上述的实现过程中，通过对合并网络模型进行网格划分，获得包括多个划分子图的处理后分割图，面片分布更加均衡，以获得更好的模型渲染效果。
可选地，在本申请实施例中，所述待切换层级分割图中的每一组面片为三角面片；所述根据所述待切换层级分割图中的每一组面片的顶点坐标，确定与所述组面片所对应的面片方程，包括：确定与所述组面片所对应的初始参数方程；其中，所述初始参数方程包括多个面片参数；根据所述组面片的顶点坐标，确定所述组面片对应的法线向量；根据所述法线向量，确定所述面片参数；根据所述初始参数方程以及所述面片参数，确定与所述组面片所对应的面片方程。
在上述的实现过程中，通过组面片对应的法线向量，可以快速确定出与组面片所对应的面片参数，进而基于初始参数方程和面片参数，确定出于组面片对应的面片方程。
可选地，在本申请实施例中，所述待切换层级分割图中面片的第一边界与所述当前层级分割图中面片的第二边界，不存在重合关系。
在上述的实现过程中，由于待切换层级分割图中面片的第一边界与当前层级分割图中面片的第二边界，不存在重合关系，便不会产生高频视觉信息；在层级切换过程中，就不容易带来视觉上的差异，进而可以实现不同模型分割层级之间的丝滑切换。
可选地，在本申请实施例中，所述基于所述虚拟摄像头与所述分割组之间的距离值，确定与所述分割组所对应的组参数，以及与所述分割子图对应的子图参数，包括：根据所述虚拟摄像头与所述分割组之间的距离值，确定与所述分割组所对应的组参数；将所述组参数中的最大值作为所述子图参数。
第二方面，本申请实施例提供了三维模型分割层级切换装置，该三维模型分割层级切换装置包括：
初始分割图获取模块，用于在虚拟摄像头的位置发生变化的情况下，获取与所述虚拟摄像头的当前位置所对应的目标三维模型的初始模型图；其中，所述初始模型图包括多个面片；
层级分割图获取模块，用于基于预设分割条件对所述初始模型图进行分割，获得所述目标三维模型的待切换层级分割图；其中，所述待切换层级分割图包括多个分割子图，每一所述分割子图包括多个分割组，每一所述分割组包括多个组面片；
参数确定模块，用于基于所述虚拟摄像头与所述分割组之间的距离值，确定与所述分割组所对应的组参数，以及与所述分割子图对应的子图参数；
层级切换模块，用于在所述组参数以及所述子图参数满足预设的层级切换判断条件的情况下，将所述目标三维模型从当前层级分割图切换至所述待切换层级分割图。
可选地，在本申请实施例中，上述层级切换模块具体可以用于：在所述组参数以及所述子图参数满足预设的层级切换判断条件的情况下，对所述待切换层级分割图进行处理，获得与所述待切换层级分割图对应的处理后分割图；将所述目标三维模型从当前层级分割图切换至所述待切换层级分割图对应的处理后分割图。
可选地，在本申请实施例中，上述层级切换模块具体还可以用于：根据所述待切换层级分割图中的每一组面片的顶点坐标，确定与所述组面片所对应的面片方程；获取相邻组面片对所对应的合并面片方程；其中，所述相邻组面片对包括相邻的第一组面片和第二组面片；基于所述第一组面片对应的第一面片方程、所述第二组面片对应的第二面片方程以及所述合并面片方程，确定相邻面片合并误差；基于所述相邻面片合并误差，确定所述相邻组面片对中的满足预设的合并误差条件的合并面片组；对所述合并面片组中的相邻面片进行合并，获得处理后分割图。
可选地，在本申请实施例中，上述层级切换模块具体还可以用于：对所述合并面片组中的相邻面片进行合并，获得合并网格模型；对所述合并网格模型进行网格划分，获得处理后分割图；其中，所述处理后分割图包括多个划分子图，每一所述划分子图包括多个划分组，每一所述划分组包括多个划分面片。
可选地，在本申请实施例中，所述待切换层级分割图中的每一组面片为三角面片；上述层级切换模块具体还可以用于：确定与所述组面片所对应的初始参数方程；其中，所述初始参数方程包括多个面片参数；根据所述组面片的顶点坐标，确定所述组面片对应的法线向量；根据所述法线向量，确定所述面片参数；根据所述初始参数方程以及所述面片参数，确定与所述组面片所对应的面片方程。
可选地，在本申请实施例中，在上述三维模型分割层级切换装置中，待切换层级分割图中面片的第一边界与所述当前层级分割图中面片的第二边界，不存在重合关系。
可选地，在本申请实施例中，上述参数确定模块具体可以用于：根据所述虚拟摄像头与所述分割组之间的距离值，确定与所述分割组所对应的组参数；将所述组参数中的最大值作为所述子图参数。
第三方面，本申请实施例还提供了一种电子设备，包括：存储器和处理器，存储器存储有处理器可执行的计算机程序，计算机程序被处理器执行时，执行如上面第一方面所描述的三维模型分割层级切换方法。
第四方面，本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序指令，该计算机程序指令被一处理器运行时，执行如上面第一方面所描述的三维模型分割层级切换方法。
本申请的有益效果为：通过在虚拟摄像头的位置发生变化的情况下，获取与所述虚拟摄像头的当前位置所对应的目标三维模型的初始模型图；基于预设分割条件对所述初始模型图进行分割，获得所述目标三维模型的待切换层级分割图；基于所述虚拟摄像头与所述分割组之间的距离值，确定与所述分割组所对应的组参数，以及与所述分割子图对应的子图参数；并在所述组参数以及所述子图参数满足预设的层级切换判断条件的情况下，将所述目标三维模型从当前层级分割图切换至所述待切换层级分割图。相较于现有的三维模型层级切换方法，该三维模型分割层级切换方法在实现三维模型分割层级切换的过程中，需要同时绘制的不同细节级别的模型数量较少，降低了所占用的系统资源；解决了现有的三维模型层级切换方法占用系统资源较多的技术问题。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请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三维模型分割层级切换方法的流程示意图；
图2为本申请实施例提供的三维模型分割层级切换装置的结构示意图；
图3为本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本申请技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本申请的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本申请的保护范围。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。
在本申请实施例的描述中，技术术语“第一”、“第二”等仅用于区别不同对象，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量、特定顺序或主次关系。在本申请实施例的描述中，“多个”的含义是两个及以上，除非另有明确具体的限定。
请参见图1示出的本申请实施例提供的三维模型分割层级切换方法的流程示意图。该三维模型分割层级切换方法，可以包括以下步骤：
步骤101、在虚拟摄像头的位置发生变化的情况下，获取与所述虚拟摄像头的当前位置所对应的目标三维模型的初始模型图；其中，所述初始模型图包括多个面片；
步骤102、基于预设分割条件对所述初始模型图进行分割，获得所述目标三维模型的待切换层级分割图；其中，所述待切换层级分割图包括多个分割子图，每一所述分割子图包括多个分割组，每一所述分割组包括多个组面片；
步骤103、基于所述虚拟摄像头与所述分割组之间的距离值，确定与所述分割组所对应的组参数，以及与所述分割子图对应的子图参数；
步骤104、在所述组参数以及所述子图参数满足预设的层级切换判断条件的情况下，将所述目标三维模型从当前层级分割图切换至所述待切换层级分割图。
其中，在步骤101中，虚拟摄像头可以用于播放节目、屏幕捕获、录制视频或者浏览三维重建模型等，例如，VCam虚拟摄像头或者虚拟现实头盔等。虚拟摄像头的位置发生变化，可以是指“虚拟摄像头与目标三维模型之间的相对位置发生变化”，也可以是指“虚拟摄像头与目标三维模型之间的距离发生变化”；其中，虚拟摄像头与目标三维模型之间的距离，可以是指虚拟摄像头与“目标三维模型中的某一特定平面”的距离，也可以是指虚拟摄像头与“目标三维模型中的某一特定点”的距离。可以预先存储有不同摄像区域对应的模型分割图，根据摄像头的当前位置所属的摄像区域，确定出与虚拟摄像头当前位置所对应的初始模型图；也可以通过对“虚拟摄像头的当前位置所对应的目标三维模型”进行初次分割，得到初始模型图。初始模型图包括多个面片，具体地，可以包括多个三角面片，也可以包括多个四边面片或者其他面片，本申请对此不作具体限定。
其中，在步骤102中，预设分割条件可以包括对组面片的面积约束条件或者边数约束条件等。示例性地，可以根据组面片的面积大小、法线方向等，确定组面片每个顶点的权重，在分割过程中，尽量保证每个顶点的权重满足预设的权重值范围；进而保证分割均衡，以实现更好的模型渲染效果；预设分割条件还可以包括：每个组面片的面积一致，且所有组面片的边数小于预设边数值。具体地，每一分割子图可以包括64个分割组，每一分割组可以包括128个组面片；每一分割子图所包括的分割组的数量也可以是32或者其他合理数值，每一分割组所包括的组面片的数量也可以是64或者其他合理数值；其中，每一分割子图均可以视为不同的区域或细节级别，独立地进行处理或渲染，通过对初始模型图进行分割，得到包括多个分割子图的待切换层级分割图，可以提高对下一层级分割图的处理（例如，简化处理）/渲染效率。
其中，在步骤103中，每一分割组可以视为一个整体，示例性地，可以在每一分割组的外围生成相应的包围盒，根据虚拟摄像头到包围盒之间的距离，确定“虚拟摄像头与所述分割组之间的距离值”。可以根据分割子图中的每一分割组所对应的组参数，确定上述子图参数；具体地，子图参数可以是分割子图所包括的分割组所对应的组参数的最大值。在实际应用中，可以基于游戏引擎或图形渲染引擎，实现三维目标模型的层级切换，在模型分割的过程中，可以基于相应软件自动生成上述组参数以及子图参数。
其中，在步骤104中，预设的层级切换判断条件可以是：至少一个组参数小于或者等于参数阈值，并且相应的子图参数大于该参数阈值。具体地，该参数阈值可以是0.8，也可以是0.9或者其他合理数值，不同层级的分割图所对应的参数阈值可以是不同的。以待切换层级分割图对应的“参数阈值为0.8，组参数包括：-1、1.1、0.5、0.7、1.2、1.3、1.5，且子图参数为组参数中的最大值”为例，相应地，子图参数为1.5，子图参数大于参数阈值；且存在“至少一个小于或者等于参数阈值0.8”的组参数（-1或者0.5或者0.7）；因此，该组参数（-1、1.1、0.5、0.7、1.2、1.3、1.5）以及子图参数（1.5），满足预设的层级切换判断条件，目标三维模型会从当前层级分割图切换至待切换层级分割图。以待切换层级分割图对应的“参数阈值为0.8，组参数包括：1.1、1.2、1.3、1.5，且子图参数为组参数中的最大值”为例，相应地，子图参数为1.5，子图参数大于参数阈值；但是，不存在“至少一个小于或者等于参数阈值”的组参数；因此，该组参数（1.1、1.2、1.3、1.5）以及子图参数（1.5），不满足预设的层级切换判断条件，目标三维模型仍处于当前层级分割图，不会从当前层级分割图切换至待切换层级分割图。
由此可见，本申请实施例提供的三维模型分割层级切换方法，通过在虚拟摄像头的位置发生变化的情况下，获取与所述虚拟摄像头的当前位置所对应的目标三维模型的初始模型图；基于预设分割条件对所述初始模型图进行分割，获得所述目标三维模型的待切换层级分割图；基于所述虚拟摄像头与所述分割组之间的距离值，确定与所述分割组所对应的组参数，以及与所述分割子图对应的子图参数；并在所述组参数以及所述子图参数满足预设的层级切换判断条件的情况下，将所述目标三维模型从当前层级分割图切换至所述待切换层级分割图。相较于现有的三维模型层级切换方法，该三维模型分割层级切换方法在实现三维模型分割层级切换的过程中，需要同时绘制的不同细节级别的模型数量较少，降低了所占用的系统资源；解决了现有的三维模型层级切换方法占用系统资源较多的技术问题。
在一些可选的实施例中，步骤104、在所述组参数以及所述子图参数满足预设的层级切换判断条件的情况下，将所述目标三维模型从当前层级分割图切换至所述待切换层级分割图，包括：在所述组参数以及所述子图参数满足预设的层级切换判断条件的情况下，对所述待切换层级分割图进行处理，获得与所述待切换层级分割图对应的处理后分割图；将所述目标三维模型从当前层级分割图切换至所述待切换层级分割图对应的处理后分割图。
其中，对待切换层级分割图进行处理可以包括：对待切换层级分割图进行简化或者对待切换层级分割图进行再次分割。具体地，可以通过面片合并，实现对待切换层级分割图的简化处理，减少需要进行渲染的面片数量，以提高模型渲染的效率，满足实际渲染效率的需求；或者，通过图像分割，对待切换层级分割图的再次分割处理，基于较为简化的层级分割图，确定出是否需要切换至“与虚拟摄像头的当前位置所对应的待切换层级分割图”，在确定待切换层级分割图满足预设的层级切换判断条件的情况下，再对待切换层级分割图进行再次分割，以得到满足实际分割精度要求的处理后分割图。
在一些可选的实施例中，上述对所述待切换层级分割图进行处理，获得与所述待切换层级分割图对应的处理后分割图，包括：根据所述待切换层级分割图中的每一组面片的顶点坐标，确定与所述组面片所对应的面片方程；获取相邻组面片对所对应的合并面片方程；其中，所述相邻组面片对包括相邻的第一组面片和第二组面片；基于所述第一组面片对应的第一面片方程、所述第二组面片对应的第二面片方程以及所述合并面片方程，确定相邻面片合并误差；基于所述相邻面片合并误差，确定所述相邻组面片对中的满足预设的合并误差条件的合并面片组；对所述合并面片组中的相邻面片进行合并，获得处理后分割图。
其中，组面片可以由三角面片、四边面片或者其他方式实现；以组面片由三角面片实现为例，相应地，与组面片所对应的面片方程可以表示为：+C；其中，（x，y，z）表示该组面片中的三维点坐标，该面片方程可以用于描述组面片的几何特征；具体地，A、B、C分别是x、y、z方向上的二次系数，分别表示组面片在这些方向上的曲率，D、E、F分别是xy、xz、yz方向上的二次系数，表示组面片在这些方向上的曲率，G、H、I分别是x、y、z方向上的一次系数，用于表示组面片的位置，J是一个常数项，用于平衡该层级方程。相邻面片合并误差可以通过“第一面片方程和第二面片方程之和”与合并面片方程之差确定。可以对相邻面片合并误差最小的N组相邻面片进行合并，N为预设的合并面片数量；也可以将“小于预设合并误差的相邻面片合并误差”所对应的相邻面片组确定为合并面片组，对合并面片组进行合并。通过面片合并可以获得简化后的处理后分割图，可以减少需要进行渲染的面片数量，以提高模型渲染的效率，满足实际渲染效率的需求。其中，第一组面片和第二组面片可以是处于同一分割组内的组面片，也可以是处于相邻分割组内的组面片，这可以根据实际的应用情况进行选择。
在一些可选的实施例中，上述对所述合并面片组中的相邻面片进行合并，获得处理后分割图，包括：对所述合并面片组中的相邻面片进行合并，获得合并网格模型；对所述合并网格模型进行网格划分，获得处理后分割图；其中，所述处理后分割图包括多个划分子图，每一所述划分子图包括多个划分组，每一所述划分组包括多个划分面片。
其中，划分面片可以是三角面片、四边形面片或者其他面片形式，通过对相邻面片进行合并，获得合并网络模型后，对合并网络模型进行划分，以获得包括多个划分子图的处理后分割图，以提高对简化后的合并网络模型的渲染效率，获得更好的模型渲染效果。其中，每一划分子图可以包括64个划分组，每一划分组可以包括128个划分面片；每一划分子图所包括的划分组的数量也可以是32或者其他合理数值，每一划分组所包括的划分面片的数量也可以是64或者其他合理数值。
在一些可选的实施例中，所述待切换层级分割图中的每一组面片为三角面片；上述根据所述待切换层级分割图中的每一组面片的顶点坐标，确定与所述组面片所对应的面片方程，包括：确定与所述组面片所对应的初始参数方程；其中，所述初始参数方程包括多个面片参数；根据所述组面片的顶点坐标，确定所述组面片对应的法线向量；根据所述法线向量，确定所述面片参数；根据所述初始参数方程以及所述面片参数，确定与所述组面片所对应的面片方程。
其中，以组面片为三角面片，且面片初始参数方程为：+C为例，若组面片的顶点为：/>、、/>，基于顶点坐标可以计算出法线向量；/>表示叉乘运算；对法线向量/>进行归一化处理，获得归一化法向量，根据归一化法向量在x轴、y轴、z轴的分量，确定面片参数A、B、C、D、E、F、G、H、I、J。具体地，可以根据归一化法向量在x轴分量的平方，确定面片参数A；根据归一化法向量在y轴分量的平方，确定面片参数B；根据归一化法向量在z轴分量的平方，确定面片参数C；根据“归一化法向量在x轴分量与归一化法向量在y轴分量的乘积”的负值，确定面片参数D；根据“归一化法向量在x轴分量与归一化法向量在z轴分量的乘积”的负值，确定面片参数E；根据“归一化法向量在z轴分量与归一化法向量在y轴分量的乘积”的负值，确定面片参数F；根据归一化法向量与L乘积的负值，确定面片参数G；根据归一化法向量与M乘积的负值，确定面片参数H；根据归一化法向量与N乘积的负值，确定面片参数I；面片参数J的具体数值可以是1，也可以是2或者其他合理数值，面片参数J的具体数值可以根据实际应用情况进行确定。将面片参数的具体数值代入上述初始参数方程，即可获得与组面片所对应的面片方程。
在一些可选的实施例中，所述待切换层级分割图中面片的第一边界与所述当前层级分割图中面片的第二边界，不存在重合关系。
其中，第一边界可以是待切换层级分割图中所包含面片的任一边，第二边界可以是当前层级分割图中所包含面片的任一边。待切换层级分割图中所包括的所有面片的第一边界与当前层级分割图中所包括的所有面片的第二边界之间，可以是不存在重合关系的；由于待切换层级分割图中面片的第一边界与当前层级分割图中面片的第二边界，不存在重合关系，便不会产生高频视觉信息；在层级切换过程中，就不容易带来视觉上的差异，进而可以实现不同模型划分层级之间的丝滑切换。
在一些可选的实施例中，步骤103、基于所述虚拟摄像头与所述组面片之间的距离值，确定与所述分割组所对应的组参数，以及与所述分割子图对应的子图参数，包括：根据所述虚拟摄像头与所述组面片之间的距离值，确定与所述分割组所对应的组参数；将所述组参数中的最大值作为所述子图参数。
其中，可以在每一分割组的外围生成相应的包围盒，根据虚拟摄像头到包围盒之间的距离（可以从虚拟摄像头发出一条射线，将射线从出发到碰撞到包围盒的距离，确定出摄像头与包围盒之间的距离），确定“虚拟摄像头与所述分割组之间的距离值”。并将64个分割组所对应的组参数中的最大值，确定为上述子图参数。
请参照图2，图2为本申请实施例提供的三维模型分割层级切换装置的结构示意图。该三维模型分割层级切换装置包括：
初始分割图获取模块201，用于在虚拟摄像头的位置发生变化的情况下，获取与所述虚拟摄像头的当前位置所对应的目标三维模型的初始模型图；其中，所述初始模型图包括多个面片；
层级分割图获取模块202，用于基于预设分割条件对所述初始模型图进行分割，获得所述目标三维模型的待切换层级分割图；其中，所述待切换层级分割图包括多个分割子图，每一所述分割子图包括多个分割组，每一所述分割组包括多个组面片；
参数确定模块203，用于基于所述虚拟摄像头与所述分割组片之间的距离值，确定与所述分割组所对应的组参数，以及与所述分割子图对应的子图参数；
层级切换模块204，用于在所述组参数以及所述子图参数满足预设的层级切换判断条件的情况下，将所述目标三维模型从当前层级分割图切换至所述待切换层级分割图。
应理解的是，该三维模型分割层级切换装置与上述的三维模型分割层级切换方法实施例对应，能够执行上述方法实施例涉及的各个步骤，该三维模型分割层级切换装置具体的功能可以参见上文中的描述，为避免重复，此处适当省略详细描述。该三维模型分割层级切换装置包括至少一个能以软件或固件（firmware）的形式存储于存储器中或固化在装置的操作系统（Operating System，OS）中的软件功能模块。
请参照图3，图3为本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图。本申请实施例提供的一种电子设备300，包括：处理器301和存储器302，这些组件通过通信总线303和/或其他形式的连接机构(未示出) 互连并相互通讯。存储器302存储有处理器301可执行的计算机程序，所述计算机程序被处理器301执行时，执行如上的第一方面所描述的三维模型分割层级切换方法。
本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序指令，该计算机程序指令被处理器301运行时执行如上的第一方面所描述的三维模型分割层级切换方法。
其中，存储介质可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，如静态随机存取存储器（Static Random Access Memory, 简称SRAM），电可擦除可编程只读存储器（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory, 简称EEPROM），可擦除可编程只读存储器（Erasable Programmable Read Only Memory, 简称EPROM），可编程只读存储器（Programmable Red-Only Memory, 简称PROM），只读存储器（Read-OnlyMemory, 简称ROM），磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。
本申请实施例所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置/系统和方法，也可以通过其他的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本申请实施例的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
另外，在本申请实施例各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。
以上的描述，仅为本申请实施例的可选实施方式，但本申请实施例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实施例揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请实施例的保护范围之内。
Claims (9)
1.三维模型分割层级切换方法，其特征在于，所述切换方法包括：
在虚拟摄像头的位置发生变化的情况下，获取与所述虚拟摄像头的当前位置所对应的目标三维模型的初始模型图；其中，所述初始模型图包括多个面片；
基于预设分割条件对所述初始模型图进行分割，获得所述目标三维模型的待切换层级分割图；其中，所述待切换层级分割图包括多个分割子图，每一所述分割子图包括多个分割组，每一所述分割组包括多个组面片；
基于所述虚拟摄像头与所述分割组之间的距离值，确定与所述分割组所对应的组参数，以及与所述分割子图对应的子图参数；
在所述组参数以及所述子图参数满足预设的层级切换判断条件的情况下，将所述目标三维模型从当前层级分割图切换至所述待切换层级分割图；
其中，所述在所述组参数以及所述子图参数满足预设的层级切换判断条件的情况下，将所述目标三维模型从当前层级分割图切换至所述待切换层级分割图，包括：在至少一个所述组参数小于或者等于参数阈值且相应的所述子图参数大于所述参数阈值的情况下，对所述待切换层级分割图进行简化处理或按照实际分割精度要求对所述待切换层级分割图进行再次分割处理，获得与所述待切换层级分割图对应的处理后分割图；将所述目标三维模型从当前层级分割图切换至所述待切换层级分割图对应的处理后分割图。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述待切换层级分割图进行处理，获得与所述待切换层级分割图对应的处理后分割图，包括：
根据所述待切换层级分割图中的每一组面片的顶点坐标，确定与所述组面片所对应的面片方程；
获取相邻组面片对所对应的合并面片方程；其中，所述相邻组面片对包括相邻的第一组面片和第二组面片；
基于所述第一组面片对应的第一面片方程、所述第二组面片对应的第二面片方程以及所述合并面片方程，确定相邻面片合并误差；
基于所述相邻面片合并误差，确定所述相邻组面片对中的满足预设的合并误差条件的合并面片组；
对所述合并面片组中的相邻面片进行合并，获得处理后分割图。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述对所述合并面片组中的相邻面片进行合并，获得处理后分割图，包括：
对所述合并面片组中的相邻面片进行合并，获得合并网格模型；
对所述合并网格模型进行网格划分，获得处理后分割图；其中，所述处理后分割图包括多个划分子图，每一所述划分子图包括多个划分组，每一所述划分组包括多个划分面片。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，其中，所述待切换层级分割图中的每一组面片为三角面片；
所述根据所述待切换层级分割图中的每一组面片的顶点坐标，确定与所述组面片所对应的面片方程，包括：
确定与所述组面片所对应的初始参数方程；其中，所述初始参数方程包括多个面片参数；
根据所述组面片的顶点坐标，确定所述组面片对应的法线向量；
根据所述法线向量，确定所述面片参数；
根据所述初始参数方程以及所述面片参数，确定与所述组面片所对应的面片方程。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，其中，所述待切换层级分割图中面片的第一边界与所述当前层级分割图中面片的第二边界，不存在重合关系。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述虚拟摄像头与所述分割组之间的距离值，确定与所述分割组所对应的组参数，以及与所述分割子图对应的子图参数，包括：
根据所述虚拟摄像头与所述分割组之间的距离值，确定与所述分割组所对应的组参数；
将所述组参数中的最大值作为所述子图参数。
7.三维模型分割层级切换装置，其特征在于，所述装置包括：
初始分割图获取模块，用于在虚拟摄像头的位置发生变化的情况下，获取与所述虚拟摄像头的当前位置所对应的目标三维模型的初始模型图；其中，所述初始模型图包括多个面片；
层级分割图获取模块，用于基于预设分割条件对所述初始模型图进行分割，获得所述目标三维模型的待切换层级分割图；其中，所述待切换层级分割图包括多个分割子图，每一所述分割子图包括多个分割组，每一所述分割组包括多个组面片；
参数确定模块，用于基于所述虚拟摄像头与所述分割组之间的距离值，确定与所述分割组所对应的组参数，以及与所述分割子图对应的子图参数；
层级切换模块，用于在所述组参数以及所述子图参数满足预设的层级切换判断条件的情况下，将所述目标三维模型从当前层级分割图切换至所述待切换层级分割图；
其中，所述层级切换模块具体用于：在至少一个所述组参数小于或者等于参数阈值且相应的所述子图参数大于所述参数阈值的情况下，对所述待切换层级分割图进行处理，获得与所述待切换层级分割图对应的处理后分割图；将所述目标三维模型从当前层级分割图切换至所述待切换层级分割图对应的处理后分割图；
其中，所述对所述待切换层级分割图进行处理，包括：对所述待切换层级分割图进行简化处理；或，对所述待切换层级分割图进行再次分割处理，以获得满足实际分割精度要求的所述处理后分割图。
8.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：
存储器；
处理器；
所述存储器上存储有所述处理器可执行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，执行权利要求1-6任一项所述的方法。
9.一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中存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令被一处理器运行时，执行权利要求1-6任一项所述的方法。
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