复杂产品三维模型轻量化服务构建技术

发布时间：2021-01-23 11:26

　　提出了一种复杂产品三维模型轻量化服务构建方法。采用一种改进模型数据导出与空间索引生成方法,能够在模型轻量化过程中保留复杂产品模型装配树与标注信息;设计并实现了基于面片密度的自适应面片简化算法,能够在满足误差要求的条件下对几何模型面片进行自适应简化;并通过采用一种具有较高的压缩比和压缩效率的模型数据压缩算法,减小复杂产品模型的存储空间占用。设计并实现一种模型轻量化服务的B/S部署架构,能够借助高性能计算资源,提高多用户并发场景下复杂产品模型轻量化效率。 

【文章来源】：系统仿真学报. 2020,32(04)北大核心

【文章页数】：9 页

【部分图文】：

BVH生成时间Fig.9BVHgenerationtime

第32卷第4期系统仿真学报Vol.32No.42020年4月JournalofSystemSimulationApr.,2020http:∥www.china-simulation.com556图2BVH构建流程Fig.2ProcessofBVHconstruction2.2.1顶点数据面片数据中每一个顶点其坐标分量的原始数据类型为32位float类型，利用本文压缩算法，通过量化压缩将存储位宽减少为8位或16位(由误差要求来确定)。顶点量化过程如图3所示。图3顶点量化处理流程Fig.3Processofvertexquantization以图4中的所示的轴承模型为例，首先获取模型的顶点列表{V}，得到该模型的极小点M0与极大点M1(即模型AABB包围盒的2个角点)；然后，每一个顶点V在原始世界坐标系中的绝对坐标值被映射成相对于极孝极大点的相对坐标Vr。图4轴承模型的顶点坐标量化Fig.4Vertexcoordinatequantizationofabearingmodel2.2.2索引和材质数据面片索引数据根据顶点数量，分别采用8位byte、16位short或32位uint类型进行编码。对于均质的三维模型来说，通常每个最小可分物体只有一种材质，对于整个模型来说，通常也只包含几种或数十种材质。因此，对于每个物体的材质编号，可以用极少的位宽进行编码。2.2.3法线数据通常法线数据占据和顶点数据相同的存储空间。在一些研究中[13]为了最大限度地压缩几何模型，往往在预处理过程中舍弃所有法线数据，而实时绘制时在着色器中利用面片的顶点数据重新计算出法线。但该方法计算的同一面片的3个顶点的法线相同，难以通过相邻面片的顶点进行光顺计算。因此，采用该方法在绘制时只能进行平面着色，对显示效果造成一定的影响。与颜色相反，一个三维场景中通常

第32卷第4期系统仿真学报Vol.32No.42020年4月JournalofSystemSimulationApr.,2020http:∥www.china-simulation.com556图2BVH构建流程Fig.2ProcessofBVHconstruction2.2.1顶点数据面片数据中每一个顶点其坐标分量的原始数据类型为32位float类型，利用本文压缩算法，通过量化压缩将存储位宽减少为8位或16位(由误差要求来确定)。顶点量化过程如图3所示。图3顶点量化处理流程Fig.3Processofvertexquantization以图4中的所示的轴承模型为例，首先获取模型的顶点列表{V}，得到该模型的极小点M0与极大点M1(即模型AABB包围盒的2个角点)；然后，每一个顶点V在原始世界坐标系中的绝对坐标值被映射成相对于极孝极大点的相对坐标Vr。图4轴承模型的顶点坐标量化Fig.4Vertexcoordinatequantizationofabearingmodel2.2.2索引和材质数据面片索引数据根据顶点数量，分别采用8位byte、16位short或32位uint类型进行编码。对于均质的三维模型来说，通常每个最小可分物体只有一种材质，对于整个模型来说，通常也只包含几种或数十种材质。因此，对于每个物体的材质编号，可以用极少的位宽进行编码。2.2.3法线数据通常法线数据占据和顶点数据相同的存储空间。在一些研究中[13]为了最大限度地压缩几何模型，往往在预处理过程中舍弃所有法线数据，而实时绘制时在着色器中利用面片的顶点数据重新计算出法线。但该方法计算的同一面片的3个顶点的法线相同，难以通过相邻面片的顶点进行光顺计算。因此，采用该方法在绘制时只能进行平面着色，对显示效果造成一定的影响。与颜色相反，一个三维场景中通常

【参考文献】：
期刊论文
[1]三维面模型的几何压缩技术综述[J]. 吴艳,王文成,吴恩华.  计算机科学. 2006(03)



本文编号：2995131