专利名称：一种交互式图形快速渲染方法
技术领域：
本发明涉及交互式三维真实感图形的渲染及图像融合技术，属于计算机科学与技术学科中的图形学及图像处理领域。
背景技术：
在图形制作中，渲染是3D创意的基础，也是3D制作中决定最终图像效果的关键环节。目前商业、非商业的渲染器广泛应用于动漫制作、科学模拟、图形绘制等多个领域。随着计算机图形学技术的发展，渲染的计算量日益增加，单个计算机难以满足巨大的计算量需求，集群渲染应运而生。以集群渲染平台为基础，通过互联网为用户提供交互式的图形渲 染功能，已经成为互联网重要的研发领域。目前，已有的集群渲染服务主要有渲染农场、家装设计、奢侈品销售等。在上述渲染应用服务中，其主要工作是在场景中设置渲染对象，并设置摄影机位置等参数，然后在集群渲染服务器中采用各种专业渲染器进行渲染，如mentalray渲染器、Vray渲染器等。但是在网络环境下，采用传统的渲染方法会存在以下问题1)用户响应互联网用户无法承受长时间的等待，因此，基于网络的渲染应该在近似实时的条件下完成；2)服务器负载在网络环境下，大量用户同时在线提交渲染请求时，将大大增加渲染服务器的负载，虽然，增加集群渲染服务器的数量，可以解决负载问题，但将极大增加系统的硬件投入及运行费用；3)三维模型的复杂度随着三维建模、仿真和数据捕获技术的发展，包含数十亿几何图元的大型三维网格模型变得十分普遍，交互式绘制这类网格模型具有很大挑战。目前，在网络环境下进行交互式渲染时，主要是采用多细节层次模型技术来提高渲染速度。这种方法的特点是对复杂的三维模型进行简化和多分辨率建模，用比较简单的几何模型来代替复杂的原始模型，以减少数据量，加快处理速度，节约存储空间。但是简化后的模型必然会变得粗糙，影响图形的真实感。另一种提高渲染速度的方法是采用简化的光照模型，如采用插值计算光照等，这类方法同样会引起景物的颜色失真。
发明内容
本发明针对现有技术的存在问题，提出了一种适用于网络环境，能够实现交互式快速渲染的方法，该方法可以使客户端及时看到预览效果的渲染图像。本发明有效的提高了渲染的速度，减少了网络用户的等待时间，降低了渲染服务器的负载。实现本发明的技术方案如下一种交互式图形快速渲染方法，其包括如下步骤步骤一用户选定场景模型，并设定用户的视角方向；步骤二 远程端服务器对选定的场景模型进行渲染，得到特定视角下的场景渲染图像；步骤三用户选定一个布置模型，并在步骤一中设定的视角下进行排布；
步骤四远程端服务器对步骤三中摆放好的布置模型按照步骤一中设定的视角方向进行渲染，且渲染的背景为白色，得到布置模型渲染图像；步骤五远程端服务器将步骤二得到的场景渲染图像和步骤四得到的布置模型渲染图像进行图像融合，得到预览图像；步骤六将预览图像在客户端上进行显示，如果用户重复步骤三的动作，则返回步骤四继续重复循环。进 一步的说，步骤五中的图像融合为将场景渲染图像和布置模型渲染图像像素化，并将两个图像的各个像素的颜色进行比较，如果布置模型渲染图像的像素颜色为白色，则采用场景渲染图像的对应像素颜色进行融合，如果布置模型渲染图像的像素颜色不为白色，则采用布置模型渲染图像的像素颜色进行融合。步骤二和步骤四中采用的mentalray渲染器或Vray渲染器进行图形渲染。综上所述，本发明实现了一种用于网络环境的图形快速渲染方法，减少了生成预览图像的时间。采用本发明所述的快速渲染方法能有效的降低终端用户的等待时间，便于终端用于近乎实时的速度，观测到预览的效果图，另外，本发明也能降低渲染服务器的负载，还可以降低运营的成本。
图I为本发明的示意框具体实施例方式下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步说明。如图I所示的一种交互式图形快速渲染方法，其包括如下步骤步骤一用户选定场景模型，并设定用户的视角方向；步骤二 远程端服务器对选定的场景模型进行渲染，得到特定视角下的场景渲染图像；步骤三用户选定一个布置模型，并在步骤一中设定的视角下进行排布；步骤四远程端服务器对步骤三中摆放好的布置模型按照步骤一中设定的视角方向进行渲染，且渲染的背景为白色，得到布置模型渲染图像；步骤五远程端服务器将步骤二得到的场景渲染图像和步骤四得到的布置模型渲染图像进行图像融合，得到预览图像；步骤六将预览图像在客户端上进行显示，如果用户重复步骤三的动作，则返回步骤四继续重复循环。进一步的说，步骤五中的图像融合为将场景渲染图像和布置模型渲染图像像素化，并将两个图像的各个像素的颜色进行比较，如果布置模型渲染图像的像素颜色为白色，则采用场景渲染图像的对应像素颜色进行融合，如果布置模型渲染图像的像素颜色不为白色，则采用布置模型渲染图像的像素颜色进行融合。步骤二和步骤四中采用的mentalray渲染器或Vray渲染器进行图形渲染。下面结合家装设计的实例进行说明I、用户先选定房间模型，并选定用户视角，
2、远程端服务器根据用户选定的视角和选定的房间模型进行渲染得到用户设定视角的房间渲染图像，3、用户终端选定家具模型，用户按照自己的喜好在房间模型的背景下对家具模型进行摆布，4、远程端服务器对摆布好的家具模型进行渲染，得到家具渲染图像，且家具渲染图像的背景色为白色，5、远程端服务器对房间渲染图像和家具渲染图像进行融合，得到融合图像，6、远程端服务器将融合图像在用户终端上进行显示，当用户再次添加其他家具模型时，远程端服务器只需再次对家具模型进行渲染，然后与房间渲染图像进行融合，这样就省去了对整个图像进行渲染，大大降低了用户的等待时间，便于用户实时观察家装的预览图。本发明的速度优势如下表所示表I本发明的渲染时间与传统渲染时间对比
权利要求
1.一种交互式图形快速渲染方法，其包括如下步骤 步骤一用户选定场景模型，并设定用户的视角方向； 步骤二 远程端服务器对选定的场景模型进行渲染，得到特定视角下的场景渲染图像； 步骤三用户选定一个布置模型，并在步骤一中设定的视角下进行排布； 步骤四远程端服务器对步骤三中摆放好的布置模型按照步骤一中设定的视角方向进行渲染，且渲染的背景为白色，得到布置模型渲染图像； 步骤五远程端服务器将步骤二得到的场景渲染图像和步骤四得到的布置模型渲染图像进行图像融合，得到预览图像； 步骤六将预览图像在客户端上进行显示，如果用户重复步骤三的动作，则返回步骤四继续重复循环。
2.根据权利要求I所述的交互式图形快速渲染方法，其特征在于步骤五中的图像融合为将场景渲染图像和布置模型渲染图像像素化，并将两个图像的各个像素的颜色进行比较，如果布置模型渲染图像的像素颜色为白色，则采用场景渲染图像的对应像素颜色进行融合，如果布置模型渲染图像的像素颜色不为白色，则采用布置模型渲染图像的像素颜色进行融合。
3.根据权利要求I所述的交互式图形快速渲染方法，其特征在于步骤二和步骤四中采用的mentalray渲染器或Vray渲染器进行图形渲染。
全文摘要
本发明涉及交互式三维真实感图形的渲染及图像融合技术，属于计算机科学与技术学科中的图形学及图像处理领域。本发明采用对场景模型进行渲染以及布置模型进行渲染，并将两个渲染图形进行融合，当布置模型发生变化时，只对布置模型进行再次渲染，在与场景模型进行渲染，本发明实现了一种用于网络环境的图形快速渲染方法，减少了生成预览图像的时间。采用本发明所述的快速渲染方法能有效的降低终端用户的等待时间，便于终端用于近乎实时的速度，观测到预览的效果图，另外，本发明也能降低渲染服务器的负载，还可以降低运营的成本。
文档编号G06T15/10GK102663804SQ20121005246
公开日2012年9月12日 申请日期2012年3月2日 优先权日2012年3月2日
发明者孙文贇, 李宁东, 杨昕吉, 王卫东, 陈旭亮 申请人:赞奇科技发展有限公司