一种基于分级层次化深度网格的森林绘制方法

摘要

本发明公开了一种基于分级层次化深度网格的森林绘制方法。该方法包括采样创建单树模型的层次化深度网格、建立森林的KD-Tree、建立森林结构中非叶结点的层次化深度网格、建立森林结点绘制队列和绘制森林五个步骤。本发明借鉴了LOD、Billboard、体绘制以及基于图像的绘制等方法，并在一种分级层次化组装式深度拼图集的森林绘制方法的基础上，将原深度拼图集更新为层次化深度网格，并且对森林的中间结点应用采样的方式重建层次化深度网格，同时对森林的纹理数据进行了有效的压缩，使得绘制速度和效果都得到了很大程度地提高。本发明在地理信息仿真、虚拟现实以及游戏引擎等领域有着广泛的应用前景。

主权项

1.一种基于分级层次化深度网格的森林绘制方法，其特征在于包括以下五个步骤：1)采样创建单树模型的层次化深度网格：从采样球上半部分的预定义15个采样视点对单树的原始模型进行光线跟踪采样得到分层的深度图像，然后依据各层的深度图像创建深度网格及其纹理库；2)建立森林的KD-Tree：给出森林的分布和单树的层次化深度网格，根据结点的预计面片数和给定的阈值，对森林进行递归的四叉剖分，从上至下建立一棵KD-Tree；3)建立森林结构中非叶结点的层次化深度网格：基于各叶结点的层次化深度网格，自下而上递归地采样各非叶结点并建立其相应的深度网格，同时对其纹理库进行压缩；4)建立森林结点绘制队列：根据给定的视点和视域锥，自上而下地遍历森林KD-Tree，进行视域锥剔除及视差计算，选择出落在视域锥范围内且到视点距离大于等于结点的采样半径的结点，然后按照其到视点的距离从远到近进行排序创建绘制队列；5)绘制森林：根据已建立的森林结点绘制队列，按从远到近的顺序依次从各结点中选择与视线方向夹角α最小的3个方向的深度网格进行融合绘制，从而实现森林中不同层次结点之间的平滑过渡。