1.一種面向?qū)崟r繪制的大規(guī)模場景組織與調(diào)度技術(shù),其特征在于,該技術(shù)包含以下步驟:
步驟1:場景數(shù)據(jù)的分塊:在離線預(yù)處理過程中,對場景數(shù)據(jù)進行分塊和編號;
步驟2:場景數(shù)據(jù)的實時調(diào)度及高速處理;
步驟3:對場景調(diào)度數(shù)據(jù)進行實時的繪制和渲染。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種面向?qū)崟r繪制的大規(guī)模場景組織與調(diào)度技術(shù),其特征在于,場景數(shù)據(jù)的分塊包括:
在離線預(yù)處理過程中,首先要對場景數(shù)據(jù)進行分塊和編號;
根據(jù)需要,實時動態(tài)的調(diào)入和釋放相應(yīng)的數(shù)據(jù)資源,對場景進行分塊處理,減少場景分塊大小對最后渲染速度的影響;控制每次讀取的數(shù)據(jù)塊為4kb或其整數(shù)倍,將每塊場景的大小設(shè)為257×257;將場景進行分塊之后,進行編號,利用每塊場景的坐標來計算場景塊的索引。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種面向?qū)崟r繪制的大規(guī)模場景組織與調(diào)度技術(shù),其特征在于,場景數(shù)據(jù)的實時調(diào)度及高速處理包括:
場景分塊的調(diào)度:采用基于視點的場景數(shù)據(jù)調(diào)度方法,利用視點的位置、方向來判斷所需載入的場景數(shù)據(jù)和釋放的場景數(shù)據(jù);
場景的LOD簡化:場景載入內(nèi)存后,經(jīng)LOD和視域剔除進行簡化滿足實時渲染的需求;
避免裂縫方法:在預(yù)處理階段,事先為每個Patch建立不同LOD級別的三角形索引,在實時渲染時只檢查與每個Patch相鄰的4個Patch,使之LOD級別相差在1之內(nèi),最后采用相應(yīng)的索引進行渲染;
視域剔除技術(shù):將場景區(qū)域中大部分對于觀察視點不可見,不需渲染的圖像信息進行裁剪,提高渲染速度。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述一種面向?qū)崟r繪制的大規(guī)模場景組織與調(diào)度技術(shù),其特征在于,場景的LOD簡化包括:
場景被載入內(nèi)存之后,進行簡化滿足實時渲染的需求:將場景塊分成“Patch”,每個“Patch”水平與垂直方向上各具有個高程點;最高層次分辨率繪制所有的高程點,最低層次的分辨率只繪制Patch角上的四個高程點;在預(yù)處理階段,事先建立好場景查找表后,在實時渲染時根據(jù)視點與場景塊的距離d選擇合適的細節(jié)層次;將每塊Patch的大小設(shè)為17×17個點,同時Patch的LOD級別為4級。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述一種面向?qū)崟r繪制的大規(guī)模場景組織與調(diào)度技術(shù),其特征在于,對場景調(diào)度數(shù)據(jù)進行實時的繪制和渲染時采用視域剔除方法,該方法不考慮視錐體的三個裁剪平面:近裁剪平面和上下裁剪平面,保留視錐體的遠裁剪平面和左、右裁剪平面;將視錐體投影到x-z平面上,可形成投影三角形,以場景分塊為最小單元進行視域剔除。
6.一種面向?qū)崟r繪制的大規(guī)模場景仿真系統(tǒng),其特征在于,該仿真系統(tǒng)包括:
分塊數(shù)據(jù)模型:大規(guī)模場景繪制采取基于九宮格結(jié)構(gòu),完成原始場景均勻分塊;
多分辨率層次構(gòu)造:在完成原始場景均勻分塊基礎(chǔ)上,為滿足實時繪制的需要,該系統(tǒng)采用自頂向下的九宮格剖分方法生成場景塊的層次模型;
基于視域擴展的數(shù)據(jù)預(yù)取及調(diào)度策略:在控制數(shù)據(jù)量同時,減少視點運動趨勢隨機性所帶來影響,包含不同動趨勢下可能顯示范圍;
構(gòu)建場景模型:獲取場景數(shù)據(jù),加載紋理數(shù)據(jù),并對紋理進行處理;
將獲得的場景數(shù)據(jù)導(dǎo)入,添加地理信息,生成三維場景模型;將處理好的紋理圖片進行配準處理,最后與生成的三維場景模型進行疊加。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述,一種面向?qū)崟r繪制的大規(guī)模場景仿真系統(tǒng),其特征在于,
分塊數(shù)據(jù)模型包括:
場景的初始分辨率為r0,第l層的分辨率為r1;在進行場景繪制時,離視點遠的區(qū)域與離視點近的區(qū)域采用不同的分辨率,九宮格的中間一格采用高分辨率,依次向外不斷降低LOD層次視點中心塊與九宮格的中間一格重合,多分辨率的變換都集中在周圍八格。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述,一種面向?qū)崟r繪制的大規(guī)模場景仿真系統(tǒng),其特征在于,
基于視域擴展的數(shù)據(jù)預(yù)取及調(diào)度策略包括:
在每一幀中將地域覆蓋區(qū)域覆蓋區(qū)域分為視域、視域擴展、可視區(qū)域、調(diào)度區(qū)域以及預(yù)加載區(qū)域;視域擴展相交的場景分塊構(gòu)成調(diào)度區(qū)域,用集合N表示調(diào)度區(qū)域包含的分塊集合,其數(shù)據(jù)被載入內(nèi)存中;對應(yīng)的場景分塊集合為預(yù)加載區(qū)域,代表當前幀需要預(yù)先加載到內(nèi)存的場景數(shù)據(jù),這些數(shù)據(jù)不需要立即繪制,而是對下一幀的預(yù)測,是與當前幀視點的運動速度和方向相關(guān)的可變量,利用的變化實現(xiàn)對視域擴展范圍的動態(tài)調(diào)整;以此得到視域擴展和視域的范圍,與視域擴展不相交的場景塊直接剔除。