一种对复杂叶片的快速简化和绘制方法

摘要

本发明为一种对复杂叶片的快速简化和绘制方法，输入树模型提取树叶信息，对叶簇内复杂叶片完成一层次简化；迭代地叶片合并完作二层次简化；迭代地对树冠中的叶片合并操作完成叶片的三层次简化；计算叶片密度；用数组结构把叶片几何和简化信息分别保存到两个数组中并读取，根据当前视点和像素误差，对保存简化信息的数组进行二次搜索，确定冠层合适的细节层次模型绘制图像。本发明适用于任意形状的复杂叶片的简化。利用距离限制提高简化速度，实现植物冠层的细节层次模型的高效提取和绘制。通过密度因素构建树冠的多分辨率共存的模型提高绘制速度。本发明能保持树冠的形状，有效克服走样现象，最终实现数万棵植物构成的森林的实时漫游。

主权项

一种对复杂叶片的快速简化和绘制方法，其特征在于，包括下列步骤，其中步骤S1-S7在预处理阶段完成，步骤S8-S9在实时绘制阶段完成：步骤S1：首先输入树模型，提取树叶信息；步骤S2：对叶簇内的每一片叶片进行判断，判断叶片是否为，如果是，则把叶片复杂的网格模型简化成四边形，完成叶片的第一个层次简化；如果不是复杂叶片，则执行步骤S3；步骤S3：通过迭代的叶片合并操作把叶簇内的四边形叶片逐渐简化成为一个四边形，该四边形称之为叶簇代表四边形，完成叶片的第二个层次简化；步骤S4：迭代地对树冠中的代表四边形叶片执行叶片合并操作，直到整个树冠用一个四边形表示，完成叶片的第三个层次简化，第三个层次采用距离限制法对简化过程进行加速；步骤S5：计算所有叶片的密度，并根据叶片密度调节处于树冠中不同位置的叶片的简化误差；步骤S6：采用数组结构把叶片的几何信息和简化信息分别保存到两个数组中；步骤S7：把保存了几何信息和简化信息的两个数组作为不同文件保存到硬盘中；步骤S8：把保存了叶片的几何信息和简化信息的文件从硬盘分别读入CPU和GPU内存，并设定相机信息和像素误差；步骤S9：根据当前视点信息和像素误差，通过对保存了简化信息的数组进行两次二次搜索，确定冠层合适的细节层次模型；对相应细节层次模型进行绘制，得到绘制图像。