一种基于模型映射的渲染方法及系统与流程

1.本发明属于室内设计方案渲染技术领域，具体设计一种基于模型隐射的渲染方法及系统


背景技术：

2.国内主流渲染4k效果图的软件都是设计师通过三维建模软件，使用高精度模型完成的设计师方案，并提交渲染服务器完成渲染工作，这种设计方式存在以下问题。第一，设计端都采用高精度模型，对设计师端计算机硬件要求极高。特别是显卡要求，导致设计师需要配高端计算机，设计完计算机就处于搁置状态，致使整体硬件费用高，存在资源浪费。第二，设计效率低下。由于方案复杂会导致方案文件过大，当方案复杂到一定程度时容易造成计算机卡顿甚至死机，影响设计师工作效率。第三，上传等待时间长。设计方案包含了所有模型资源，一个完整的全房方案文件大小可达数个g，从本机上传至渲染服务器所需要时间过长，且严重依赖带宽资源。


技术实现要素：

3.本发明的目的是在保证效果图质量不损失的前提下，提供一种基于模型映射的渲染方法及系统，以达到降低计算机硬件成本，宽带成本，提高设计师效率，减少渲染等待时长的目的为实现上述目的，本发明实施提供如下技术方案：第一方面，本发明提供了一种基于模型映射的渲染方法，包括以下步骤：第一步将原始模型处理成目标格式模型；第二步渲染服务器上导入渲染器需要的目标格式模型，视为精模；第三步客户端设计软件导入目标格式模型，视为简模；第四步使用层级目录和模型id将渲染服务器精模和客户端简模建立映射关系；第五步客户端制作设计方案，使用简模完成方案制作，提交渲染时转换格式，清除简模实体数据，保留矩阵信息，组装精模代理模型，上传方案至渲染服务器；第六步服务器渲染器质性接收到的渲染任务，将客户端上传的方案重组后成新的渲染作业，再进行渲染，完成渲染后返回给客户端渲染后的效果图；第二方面，本发明提供了一种基于模型映射的渲染系统，所述包括模型加工单元、模型映射单元、方案转换单元、渲染调度单元、渲染作业单元，每个单元对应至少一条计算机程序指令，所述计算机程序指令被计算机执行时，使所述计算机执行第一方面所述的基于模型映射的渲染方法；与现有技术相比，本发明具有的有效效果至少包括：本发明提供的基于模型映射的渲染方法和系统，通过对原始模型进行尺寸校正，坐标轴校正，角度校正后，导出一个标准的目标格式模型，接着渲染服务器上导入可被目标渲染器渲染的精细模型。再者，通过按部件可见面得到对应的简单模型，面数仅为原始模型
的0.1%-10%，通过层级目录和模型id将精模和简模建立映射关系，精模部署在渲染服务器端，简模部署于客户端，客户端制作设计方案，使用简模完成方案制作；可降低设计端对计算机硬件的要求；客户端在完成方案后，提交渲染时转换格式，清楚简模实体数据，保留矩阵信息，组装精模代理模型，上传方案至渲染服务器，服务器渲染器接收到客户端提交的渲染任务，将客户端上传的方案进行重组后；进行渲染作业，完成渲染后将渲染后的效果图返回给客户端。这一举措可大幅度降低客户端到服务端带宽压力，降低等待渲染时长，提高渲染效率及渲染质量；上述说明是本发明技术方案的基本概述，为了更清楚地了解本发明的技术手段，并可仿照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施并配合附图说明来继续阐述。
附图说明
4.图1为本发明基于模型映射渲染方法的流程图；图2为本发明处理原始模型为精模、简模的示意图；图3为本发明将精模与简模建立映射关系的示意图；图4为本发明服务器调度中心解析与渲染作业的示意图；图5为本发明基于模型映射渲染系统的构成图；具体实施路劲为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图对本发明进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本发明，并不限定本发明的保护范围。
5.为解决现有渲染方法成本高、渲染等待时间长、效率低的问题，本发明提供了一种基于模型映射的渲染方法和系统。图1为本发明提供的基于模型映射的渲染方法流程图。如图1所示，提供的基于模型映射的渲染方法包括以下步骤：步骤1，将原始模型处理成目标格式模型。
6.原始模型没有统一标准，需要做加工处理，如图2所示，使原始模型成为标准模型，即目标格式模型，包含：校正原始模型尺寸，建模软件单位设置为毫米，如果打开的原始模型模型单位为英寸则先将其转换成毫米，以确保单位统一；调整模型坐标轴原点为模型包围盒中心点，使模型正面朝向人眼方向；旋转模型方向，使其正面与y轴方向平行，顶面与z轴平行；进一步地，校正原始模型包围盒，删除无用的部件（组件），使包围盒刚好囊括所有部件最远端的边线。
7.经历以上步骤后，将模型另存为一个单独的模型，此时已是一个标准的目标格式模型文件。
8.步骤2，如图2所示，渲染服务器上导入渲染器需要的目标格式模型，视为精模，包括：根据所述使用原始模型的目标格式模型导出精模的目标格式模型；根据所述将精模的模型文件和对应的贴图文件合并放在同一文件夹内，视其为精
模文件。
9.步骤3，如图2所示，在客户端设计软件导入目标格式模型，视为简模基于调整坐标轴及方向、尺寸校正的原始模型，即标准模型，进行下一步操作。将标准模型按部件打散拆分，视情况按比例减面缩小模型体积，具体减面标准如下：（1）2000面以下，不用减面；（2）1万面以下20-30%；（3）1-5万面10-20%；（4）5-10万面5-20%；（5）10-50万面5-15%；（6）50-100万面3-10%；（7）100万面以上1-5%；注意，如果模型是这样的构成：衣柜、玄关柜（鞋柜）、茶几、床头柜，那么这些模型上面或里面会有盆栽、花瓶、摆件、书本等装饰物件，这时就可以将它分成两部分减面。
10.诸如衣柜等柜体、门板打包成一个组，减面按10%-50%操作，其他各类复杂装饰物则单独打包成一个组，减面按0.2-1%操作。这样能保证模型整体轮廓，即主要部分是完整的，而次要部分，只保留一些残留即可。
11.若装饰物在模型上方，减面时要考虑装饰物的高度，不能减面使得模型整体高度发生改变。
12.进一步地，将完成减面后的模型导出为目标设计软件的模型，单体模型文件体积控制在100k-5m，特别复杂的模型组合，如组合沙发、组合餐桌椅、组合床等，可以放宽至10m：所有这些处理完成的模型，皆称之为简模。
13.步骤4，使用层级目录和模型id将渲染服务器精模和客户端简模建立映射关系，包括：如图3所示，模型管理员将处理好的简模上传至模型库中，并录入模型基本信息，如模型名称、宽深高尺寸信息等，设置模型层级目录（/家具/柜体/衣柜）。上传该模型后，后台会生成唯一标识码uuid来标记上传的简模。
14.如图3所示，模型管理员在渲染服务器上存储对应的精模，维护层级目录及uuid使其同简模文件保持一致，初步建立起映射关系。
15.步骤5，客户端制作设计方案，使用简模完成方案制作，提交渲染时转换格式，清除简模实体数据，保留矩阵信息，组装精模代理模型，上传方案至渲染服务器，包括：设计师使用三维建模软件完成户型、硬装的设计与建模后，通过使用客户端模型库下载指定简模加载至设计方案中；加载模型至设计方案的同时，连同该简模对应的层级目录、唯一标识符uuid，构造精模层级目录，写入简模属性中；加载后的模型可进行移动、缩放、旋转、镜像等操作，所有操作都会保存于简模的矩阵信息（transformation）中。
16.设计师完成设计方案后，用客户端发起渲染作业，提交后转换方案，组装精模代理模型。
17.提交渲染作业时，提取所有软装模型（即加载至设计方案中的简模模型）的位置、
方向、尺寸矩阵信息（transformation）及渲染服务器端的精模文件路径，以字典属性键值对形式写入计算机内存中；删除设计方案中所有软装模型，转换设计方案为目标渲染器的格式；根据简模的矩阵信息和精模文件路径组装精模代理实体模型，写入转换后的渲染方案文件中，将该方案上传至渲染服务器。
18.步骤6，如图4，服务器渲染器执行接收到的渲染任务，将客户端上传的方案中进行重组后；进行渲染作业，完成后返回给客户端，包括：调度服务器监听渲染请求，接收到渲染作业请求后，解析渲染作业附带的常规渲染参数，如分辨率、全景与效果图、gi（global illumination，全局光照）等，以及特殊渲染参数，多机多节点开关、渲染结果保存路径等；调度中心加载精模实体模型至渲染方案中，判断是否存在多机多节点开关；若不存在多机多节点开发，调度中心直接将该渲染方案分发至任意一台单机渲染服务器进行渲染作业；若存在多机多节点开发，调度中心则会将渲染任务分片处理，再将分片任务分发至多台渲染服务器中；任意子渲染任务执行前，皆会等待光子图渲染完毕；光子图完成渲染后，其他多台渲染服务器自动启动渲染任务，各渲染服务器皆独立渲染，无强绑定；所有子任务完成后，一台单机负责组装合成子任务，再将最终渲染结果返回给客户端本发明还提供了一种基于模型映射的渲染系统，如图5所示，所述渲染系统包括模型加工单元、模型映射单元、方案转换单元、渲染调度单元、渲染作业单元，每个单元对应至少一条计算机程序指令，所述计算机程序指令被计算机执行时，使所述计算机执行如上所述的方法。
19.以上所述，仅为本发明的具体实施方式，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明的技术范围内，可轻易想到变化或替换方式，都应涵盖在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。