头显端低成本解决模型闪烁的渲染算法的制作方法

本发明涉及头显，具体是头显端低成本解决模型闪烁的渲染算法。

背景技术：

1、在头盔设备的显示渲染中，为增加沉浸式体验经常会进行大场景的三维模型渲染，其中特别是相对较远的物体会出现明显的闪烁现象，影响视觉体验。

2、当前主流的解决方法是采用lod方法，针对每一个模型，让模型设计师设计出复杂度依次递减的模型，以便在距离较远时选择模型精度较低的模型进行渲染展示，以减少闪烁的发生。这种方法需要大量的模型制作使制作成本居高不下；另外由于增加了模型的数量也导致应用程序的包体大大增加。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供头显端低成本解决模型闪烁的渲染算法，本算法采用降维方式，先将三维的模型渲染到纹理中得到二维的模型图片，然后在场景中用二维的模型图片替换三维模型进行渲染，从而得到最终无闪烁的渲染结果。其中在生成二维的模型图片步骤会根据用户的视角判断，根据需要触发重新生成图片，以达到不同角度观察物体的三维视觉效果，以解决上述背景技术中提出的当前主流的解决方法是采用lod方法，针对每一个模型，让模型设计师设计出复杂度依次递减的模型，以便在距离较远时选择模型精度较低的模型进行渲染展示，以减少闪烁的发生。这种方法需要大量的模型制作使制作成本居高不下；另外由于增加了模型的数量也导致应用程序的包体大大增加问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：头显端低成本解决模型闪烁的渲染算法，包括初始化和渲染循环两个部分，所述初始化配置为渲染的启动初始化阶段处理的内容，所述初始化包括下述步骤：

3、s01：计算模型的包围盒：包含一个需要渲染的网格，则直接获取该网格的包围盒，包含多个子网格，则将多个子网格的包围盒合并后得到整体的包围盒,记作meshbounds变量存储；

4、s02：计算图片大小：根据包围盒的宽高,做扩大处理，以及需要的精度倍率计算得到图片的尺寸大小；

5、s03：创建渲染纹理：根据图片尺寸大小创建一样大小的渲染纹理；

6、s04：生成图片展示模型及材质：用于图片在场景中的渲染；

7、s05：创建渲染摄像机：创建一个独立的摄像机专门用于模型2d图像的渲染；

8、所述渲染循环配置为进行实时渲染处理的内容，渲染过程中不断循环处理，一次循环处理的结果为一个帧画面输出，所述渲染循环包括下述步骤：

9、s06：判断是否采用2d替换：根据物体与相机的距离判断，如果距离大于100米则采用2d图片替换渲染，跳转到步骤s07的处理逻辑，否则采用原始的3d模型渲染，跳转到s12的逻辑处理；

10、s07：判断是否更新模型图片；

11、s08：设置摄像机视野：根据主摄像机的当前位置和视角，设置渲染摄像机的视野参数、位置信息；

12、s09：计算图片缩放值：引擎及项目默认图片像素与尺寸比率为100；

13、s10：摄像机渲染到纹理：设置物体的渲染层为1<<31，执行摄像机的渲染操作，将摄像机的视角内容渲染到目标纹理中；

14、s11：切换为3d模型渲染：隐藏2d模型，激活3d模型；主摄像机自动将激活的3d模型渲染到视野中；

15、s12：切换为2d模型渲染：隐藏3d模型，激活2d模型；主摄像机自动将激活的2d模型渲染到视野中。

16、作为本发明进一步的方案：所述步骤s04中，渲染操作方法如下：用图片渲染着色器创建渲染材质，并将s03中场景的渲染纹理作为参数设置为材质的主要纹理，用两个三角形创建一个矩形的渲染网格模型，创建网格渲染组件后关联网格模型和渲染材质。

17、作为本发明再进一步的方案：所述步骤s05中，创建2d图像摄像机步骤如下：创建相机组件，设置停用状态，设置背景色为黑色透明，设置清除标志为固定颜色，设置目标纹理为步骤s03创建的纹理。

18、作为本发明再进一步的方案：所述步骤s07中，如果模型还未生成过图片，则触发s80步骤，否则根据上一次生成图片的摄像机与物体视角与当前视角的差值，如果大于10度，则触发s08步骤，若小于10度则不更新，走s12步骤。

19、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

20、1、采用降维的方法，将三维模型渲染成二维图片后使用，低成本的解决了三维模型的闪烁问题，并提高了整体的渲染性能。

21、2、算法采用动态的方式生成图片并渲染，兼具了物体的三维的视觉效果。

技术特征：

1.头显端低成本解决模型闪烁的渲染算法，其特征在于：包括初始化和渲染循环两个部分，所述初始化配置为渲染的启动初始化阶段处理的内容，所述初始化包括下述步骤：

2.根据权利要求1所述的头显端低成本解决模型闪烁的渲染算法，其特征在于：所述步骤s04中，渲染操作方法如下：用图片渲染着色器创建渲染材质，并将s03中场景的渲染纹理作为参数设置为材质的主要纹理，用两个三角形创建一个矩形的渲染网格模型，创建网格渲染组件后关联网格模型和渲染材质。

3.根据权利要求1所述的头显端低成本解决模型闪烁的渲染算法，其特征在于：所述步骤s05中，创建2d图像摄像机步骤如下：创建相机组件，设置停用状态，设置背景色为黑色透明，设置清除标志为固定颜色，设置目标纹理为步骤s03创建的纹理。

4.根据权利要求1所述的头显端低成本解决模型闪烁的渲染算法，其特征在于：所述步骤s07中，如果模型还未生成过图片，则触发s80步骤，否则根据上一次生成图片的摄像机与物体视角与当前视角的差值，如果大于10度，则触发s08步骤，若小于10度否则不更新，走s12步骤。

技术总结
本发明公开了头显技术领域的头显端低成本解决模型闪烁的渲染算法，包括初始化和渲染循环两个部分，所述初始化配置为渲染的启动初始化阶段处理的内容，所述初始化包括下述步骤：S01：计算模型的包围盒：包含一个需要渲染的网格，则直接获取该网格的包围盒，包含多个子网格，则将多个子网格的包围盒合并后得到整体的包围盒,记作MeshBounds变量存储；S02：计算图片大小：根据包围盒的宽高,做扩大处理，以及需要的精度倍率计算得到图片的尺寸大小；采用降维的方法，将三维模型渲染成二维图片后使用，低成本的解决了三维模型的闪烁问题，并提高了整体的渲染性能，算法采用动态的方式生成图片并渲染，兼具了物体的三维的视觉效果。

技术研发人员：吴幼敏
受保护的技术使用者：厦门数字逍遥科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/8