用于数字应用中的结构的遮挡物生成的制作方法

所公开的实现方式总体上涉及计算机，并且特别地，涉及计算机图形学中的遮挡剔除。

背景技术：

1、遮挡剔除技术在现代游戏引擎中用于从渲染流水线中移除隐藏对象。当沿特定的观看方向在对象前面存在另一对象时，这些对象相对于特定的观看方向被隐藏。

技术实现思路

1、通过在应用的运行期间使用近似粗网格(遮挡物)而不是精细渲染网格(视觉网格)来剔除隐藏对象，节省了图形处理单元(graphical processing unit，gpu)带宽，并且由于绘制调用的数目的减少而减少了渲染成本。绘制调用基于关于纹理、状态、着色器、渲染对象、缓冲区等的信息指示gpu准备绘制资源。

2、遮挡网格的质量影响剔除的效力和准确性。低多边形网格(例如，具有相对小的数目多边形的多边形网格)降低了剔除测试的成本。剔除测试对特定面是否完全被其他面遮挡进行检查。如果特定面完全被其他面遮挡，则从渲染流水线剔除该特定面，以节省用于进一步渲染步骤的成本。在一些实施方式中，低多边形网格可以包括约200个至300个多边形。另外，遮挡物理想情况下应当是保守的，并且完全在视觉网格的体积内。因此，非保守遮挡物可能错误地剔除可见对象(例如，视觉网格的体积外部的对象)，从而导致严重的视觉伪影，如下面在图1b和图1c的上下文中所说明的。

3、本申请的一些目标是通过呈现针对三维结构自动生成遮挡物的一组解决方案来解决上面提出的挑战。

4、根据申请的一个方面，在计算系统处执行一种用于针对视觉三维结构自动生成遮挡物的方法。该方法包括以下步骤：接收视觉三维结构的输入模型，该输入模型包括多个面；通过将该输入模型简化成基于面片的粗网格中的多个候选面片来生成初始遮挡物，该初始遮挡物沿第一视角方向阻挡视觉三维结构后面的对象；对被视觉三维结构的输入模型遮挡的第一二维区域和沿第一视角方向被初始遮挡物遮挡的第二二维区域进行比较，以基于被输入模型阻挡、也被初始遮挡物阻挡的第一数目像素确定第一质量度量；在保持第一质量度量高于第一阈值的同时从初始遮挡物移除多个面，以针对视觉三维结构形成遮挡物。遮挡物阻挡视觉三维结构后面的对象在应用中沿第一视角方向被渲染。

5、根据本申请的另一方面，一种用于针对视觉三维结构自动生成遮挡物的计算系统。计算系统包括：一个或更多个处理器；存储器；以及存储在存储器中的多个程序。所述多个程序在由一个或更多个处理器执行时，使该计算系统执行一个或更多个操作，所述一个或更多个操作包括：接收视觉三维结构的输入模型，该输入模型包括多个面；通过将该输入模型简化成基于面片的粗网格中的多个候选面片来生成初始遮挡物，该初始遮挡物沿第一视角方向阻挡视觉三维结构后面的对象；对被视觉三维结构的输入模型遮挡的第一二维区域与沿第一视角方向被初始遮挡物遮挡的第二二维区域进行比较，以基于被输入模型阻挡、也被初始遮挡物阻挡的第一数目像素确定第一质量度量；在保持第一质量度量高于第一阈值的同时从初始遮挡物移除多个面，以针对视觉三维结构形成遮挡物。遮挡物阻挡视觉三维结构后面的对象在应用中沿第一视角方向被渲染。

6、根据本申请的又一方面，一种非暂态计算机可读存储介质与具有一个或更多个处理器的计算系统结合存储用于针对视觉三维结构自动生成遮挡物的多个程序。所述多个程序在由一个或更多个处理器执行时，使该计算系统执行一个或更多个操作，所述一个或更多个操作包括：接收视觉三维结构的输入模型，该输入模型包括多个面；通过将该输入模型简化成基于面片的粗网格中的多个候选面片来生成初始遮挡物，该初始遮挡物沿第一视角方向阻挡视觉三维结构后面的对象；对被视觉三维结构的输入模型遮挡的第一二维区域与沿第一视角方向被初始遮挡物遮挡的第二二维区域进行比较，以基于被输入模型阻挡、也被初始遮挡物阻挡的第一数目像素确定第一质量度量；在保持第一质量度量高于第一阈值的同时从初始遮挡物移除多个面，以针对视觉三维结构形成遮挡物。遮挡物阻挡视觉三维结构后面的对象在应用中沿第一视角方向被渲染。

技术特征：

1.一种用于针对视觉三维结构自动生成遮挡物的方法，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，还包括：

3.根据权利要求2所述的方法，还包括：基于被所述初始遮挡物和所述输入模型两者阻挡的第二数目像素确定第二质量度量，其中，将所述输入模型简化为所述多个候选面片包括将所述多个面中的第一数目面合并为所述多个候选面片，所述多个候选面片满足所述第一质量度量或所述第二质量度量的阈值。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，将所述第一数目面合并为所述多个候选面片包括将第一共面度内的面组合至所述多个候选面片中的候选平面面片中。

5.根据权利要求4所述的方法，还包括：

6.根据权利要求3所述的方法，其中，所述第一质量度量或所述第二质量度量是用户特定值。

7.根据权利要求2所述的方法，其中，生成基于体素化的粗网格包括：

8.根据权利要求7所述的方法，其中，提取所述等值面包括使用行进立方体算法；并且对所述等值面进行简化包括使用二次误差方法(qem)引导的方法以生成简化网格。

9.根据权利要求8所述的方法，还包括对所述简化网格执行保守增强，以将所述简化网格限制在所述输入模型内。

10.根据权利要求9所述的方法，其中，执行保守增强包括：

11.根据权利要求1所述的方法，其中，移除所述多个面包括：

12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述多个视角方向包括在所述多个较大的块中的每个较大的块处以及在所述多个相等大小的块中的每个块处沿±x、y和z的六个视角方向。

13.根据权利要求1所述的方法，还包括对所述基于面片的粗网格进行孔填充。

14.根据权利要求13所述的方法，其中，当垂直于覆盖所述基于面片的粗网格中的间隙的四边形取向的测试段与所述输入模型相交时，对孔进行填充。

15.根据权利要求14所述的方法，其中，所述视觉三维结构包括建筑，并且所述建筑的窗没有被填充在所述遮挡物中。

16.根据权利要求1所述的方法，其中，所述视觉三维结构包括具有非流形、非水密和/或自相交的特征的建筑，并且其中，所述建筑包括在其内限定视角方向的内部结构。

17.根据权利要求16所述的方法，还包括：

18.根据权利要求17所述的方法，其中，确定所述平面包括：

19.根据权利要求1所述的方法，其中，所述输入模型被表示为包括多边形汤的网格，并且所述网格包括数百个断开的部件和嵌套结构。

20.根据权利要求1所述的方法，其中，所述遮挡物中的面的数目小于所述输入模型的所述多个面中的面的数目的10％。

21.一种计算机设备，包括一个或更多个处理器和存储程序的存储器，所述程序在由所述一个或更多个处理器执行时，使所述计算机设备执行根据权利要求1至20所述的用于针对视觉三维结构自动生成遮挡物的方法。

22.一种非暂态计算机可读存储介质，其与包括一个或更多个处理器的计算机设备结合存储程序，其中，所述程序在由所述一个或更多个处理器执行时，使所述计算机设备执行根据权利要求1至20所述的用于针对视觉三维结构自动生成遮挡物的方法。

技术总结在计算系统处执行用于自动生成遮挡物的方法，该方法包括接收视觉三维结构的输入模型，该输入模型具有多个面。该方法包括通过将输入模型简化成基于面片的粗网格中的多个候选面片来生成初始遮挡物。该方法包括对被视觉三维结构的输入模型遮挡的第一二维区域与沿第一视角方向被初始遮挡物遮挡的第二二维区域进行比较，以基于被输入模型阻挡、也被初始遮挡物阻挡的第一数目像素确定第一质量度量。该方法包括在保持第一质量度量高于第一阈值的同时从初始遮挡物移除多个面，以针对视觉三维结构形成遮挡物。技术研发人员：武奎,高希峰,潘哲融受保护的技术使用者：腾讯美国有限责任公司技术研发日：技术公布日：2024/9/9