一种基于KD树的阴影体优化方法
专利汇可以提供一种基于KD树的阴影体优化方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 实施例 提供了一种基于KD树的阴影体优化方法，其中，上述方法包括：提取相邻面位于 光源 两侧的共享边作为阴影体的共享轮廓边；基于KD树对场景数据进行分割，提取只有一个相邻面的边进行遮挡计算，对于没有遮挡的边界提取为阴影体的边界轮廓边；基于共享轮廓边和边界轮廓边建立阴影体；基于KD树对阴影体数据进行分割，通过阴影体剔除 包围体 ，对阴影进行剔除操作，提高处理阴影体 顶点 的速率。采用本发明实施例提供的上述技术方案，解决了传统阴影体 算法 中无法处理存在非闭合几何体场景的问题，并通过CPU端的阴影体裁剪工作，大大节省了往GPU端传入的数据量，减少了GPU的负担。，下面是一种基于KD树的阴影体优化方法专利的具体信息内容。
1.一种基于KD树的阴影体优化方法，其特征在于，包括：
步骤1、提取三维场景中共享轮廓边；
步骤2、提取三维场景中边界轮廓边；
步骤3、根据所述共享轮廓边和所述边界轮廓边建立阴影体；
步骤4、对阴影体进行剔除。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述步骤1包括：
遍历场景中所有面，将边的相邻面信息添加到边信息中，对边的相邻面进行向光性计算，判断该边是否为共享轮廓边；
计算相邻面法向量与光线方向的夹角，判断其向光性，若两个相邻面的向光性不一致，则判定该边为共享轮廓边；若只存在一个相邻面，则将该边放入待处理的边界列表中；
根据入射光向量与面的法线向量判断面的向光性，若 则表示该面面向光源；若则表示该面背向光源，其中，表示入射光向量，表示面的法线向量。
3.根据权利要求2所述的方法，其中步骤2包括：遍历所述步骤1中得到的所述边界列表，判断每个边界在灯光方向与三维场景形成的遮挡关系，如果边界没有被遮挡，则判定该边界为边界轮廓边。
4.根据权利要求3所述的方法，其中所述判断边界为边界轮廓边的过程具体为：
(1)对于点光源，使用边界的端点与光源位置的连线作为相交测试线段；对于平行光源，使用边界的端点沿光源方向无限延伸形成的线段作为相交测试线段；
(2)使用相交测试线段和三维场景进行空间相交测试，利用KD树管理三维场景数据的优势，对相交测试的计算进行加速，计算相交测试线段与三维场景的KD树节点的相交情况，若相交，则进入下一级的KD树节点的相交判断；若不相交，则返回相交测试结果为否；若执行到与KD树叶子节点的相交测试，则计算相交测试线段与叶子节点内所有面片的相交情况；
(3)如果边界的两个端点都没有通过相交测试，则判断边界为边界轮廓边。
5.根据权利要求1所述的方法，所述步骤4包括：基于所述步骤3建立的阴影体，对三维场景中阴影体数据进行KD树划分，减少阴影体的渲染批次；使用视锥体构建用于阴影体剔除的包围体，使用该包围体对阴影体数据进行裁剪，渲染处于包围体内的阴影体数据，减少渲染量。
6.根据权利要求5所述的方法，其中所述使用该包围体对阴影体数据进行裁剪包括：
若阴影体的KD树节点与阴影体剔除包围体相交，则继续判断下一级KD树节点；若不相交，对该节点进行裁剪。
7.根据权利要求5所述的方法，其中所述使用视锥体构建用于阴影体剔除的包围体包括：
无论是点光源还是平行光，都是基于视锥体对应的多面体进行处理，最终得到阴影体剔除的包围体，其中
如果是点光源，若点光源在视锥体内，则直接使用视锥多面体作为阴影体剔除的包围体；若点光源不在视锥体内，分别判断光源与视锥多面体各面的位置关系，若该面面向光源，将面的四条边加入到待处理的边集合，并从视锥多面体中去除该面；遍历边集合，对于只在集合中出现一次的边，使用光源位置与该边构建新的几何面，得到的多面体即为阴影体剔除的包围体；或
如果是平行光，分别判断光源与视锥多面体各面的位置关系，若该面面向光源，将面的四条边加入到待处理的边集合，并从视锥多面体中去除该面；遍历边集合，对于只在集合中出现一次的边，将该边沿光源方向无限拉伸构建新的几何面，得到的多面体即为阴影体剔除的包围体。
一种基于KD树的阴影体优化方法
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