一种破碎模型生成方法、装置、电子设备和存储介质与流程

1.本公开涉及计算机技术领域，尤其涉及一种破碎模型生成方法、装置、电子设备和存储介质。


背景技术：

2.现如今，三维数据模型应用广泛，常应用在游戏和电影中，需要对场景和物体施加爆破或爆炸等特效，要实现爆破或爆炸破碎特效往往会消耗大量计算资源，难以实时计算。目前，多是采用预先计算的方式，即预先计算物体完成破碎后的模型，在物体发生爆炸或破碎特效时，用预先计算完成的破碎后的模型替换破碎前物体的模型，该方法导致物体破碎后替换的破碎模型即表现的形式是固定的，不能根据物体实际的爆破情况，灵活展示不同的破碎模型，用户体验较差；其次，预先计算好的破碎模型占用较大的存储空间，也会导致占用更多的硬盘和内存空间，加载的时间也比较长。


技术实现要素：

3.为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本公开实施例提供了一种破碎模型生成方法、装置、电子设备和存储介质。
4.第一方面，本公开实施例提供了一种破碎模型生成方法，包括：
5.获取待破碎对象的三维网格模型；
6.在三维网格模型的表面随机采样多个三维点；
7.基于多个三维点确定切割模型；
8.确定三维网格模型表面的各第一面片对应的第一包围盒，以及确定切割模型表面的各第二面片对应的第二包围盒；
9.基于第一包围盒的坐标信息与第二包围盒的坐标信息，确定第一面片与第二面片之间的相交信息；
10.基于相交信息，生成三维网格模型对应的破碎模型。
11.可选的，在三维网格模型的表面随机采样多个三维点包括：确定三维网格模型表面的各第一面片的第一累计面积；基于三维点数量和三维网格模型表面的总面积，确定各三维点的第二累计面积；基于第一累计面积和第二累计面积，确定各三维点在三维网格模型表面上的位置。
12.可选的，基于三维点数量和三维网格模型表面的总面积，确定各三维点的第二累计面积包括：基于三维点数量和三维网格模型表面的总面积，生成随机初始面积；基于随机初始面积、三维点数量和三维网格模型表面的总面积，确定各三维点的第二累计面积。
13.可选的，随机初始面积与平均面积正相关，其中，平均面积基于三维网格模型表面的总面积和三维点数量确定；
14.任一三维点的第二累计面积为随机初始面积与该三维点对应的增量之和，其中，该三维点对应的增量与该三维点的序号正相关，且与平均面积正相关。
15.可选的，基于第一累计面积和第二累计面积，确定各三维点在三维网格模型表面上的位置包括：基于第一累计面积和第二累计面积，确定三维点所在的第一面片以及三维点在第一面片内的面积偏移信息；基于面积偏移信息，确定三维点在第一面片内的位置。
16.可选的，第一面片为三角形，基于面积偏移信息，确定三维点在第一面片内的位置包括：生成三角形对应的平行四边形；将平行四边形均匀划分为多个面积相同的子平行四边形；确定各子平行四边形的第三累计面积；基于面积偏移信息和第三累计面积，确定三维点在第一面片内的位置。
17.可选的，基于面积偏移信息和第三累计面积，确定三维点在第一面片内的位置包括：若基于面积偏移信息和第三累计面积，确定三维点在第一面片外，则基于子平行四边形的中心点进行中心对称，得到三维点在第一面片内的位置。
18.可选的，基于第一包围盒的坐标信息与第二包围盒的坐标信息，确定第一面片与第二面片之间的相交信息包括：确定三维网格模型的包围盒；将三维网格模型的包围盒分割为多个体素；基于第一包围盒的坐标信息，确定第一包围盒与体素之间的第一对应关系；基于第二包围盒的坐标信息，确定第二包围盒与体素之间的第二对应关系；基于第一对应关系和第二对应关系，确定第一面片与第二面片之间的相交信息。
19.可选的，基于第一对应关系和第二对应关系，确定第一面片与第二面片之间的相交信息，包括：基于第一对应关系和第二对应关系，确定存在相交关系的候选面片对，候选面片对由一个第一面片和一个第二面片组成；基于第一面片的顶点分布和第二面片的顶点分布，从存在相交关系的候选面片对中排除不相交的面片对，得到存在相交关系的面片对；基于存在相交关系的面片对，确定第一面片与第二面片之间的相交信息。
20.第二方面，本公开实施例还提供了一种破碎模型生成装置，包括：
21.获取单元，用于获取待破碎对象的三维网格模型；
22.采样单元，用于在三维网格模型的表面随机采样多个三维点；
23.切割模型确定单元，用于基于多个三维点确定切割模型；
24.包围盒确定单元，用于确定三维网格模型表面的各第一面片对应的第一包围盒，以及确定切割模型表面的各第二面片对应的第二包围盒；
25.相交信息确定单元，用于基于第一包围盒的坐标信息与第二包围盒的坐标信息，确定第一面片与第二面片之间的相交信息；
26.破碎模型生成单元，用于基于相交信息，生成三维网格模型对应的破碎模型。
27.第三方面，本公开实施例还提供了一种电子设备，电子设备包括：
28.处理器和存储器；
29.处理器通过调用存储器存储的程序或指令，用于执行如上述破碎模型生成方法的步骤。
30.第四方面，本公开实施例还提供了一种非暂态计算机可读存储介质，其特征在于，非暂态计算机可读存储介质存储程序或指令，程序或指令使计算机执行如上述破碎模型生成方法的步骤。
31.本公开实施例提供的技术方案与现有技术相比至少具有如下优点：本公开实施例提供的破碎模型生成方法，通过获取待破碎对象的三维网格模型，在三维网格模型的表面随机采样多个三维点，基于多个三维点确定切割模型，确定三维网格模型表面的各第一面
片对应的第一包围盒，以及确定切割模型表面的各第二面片对应的第二包围盒，基于第一包围盒的坐标信息与第二包围盒的坐标信息，确定第一面片与所述第二面片之间的相交信息，基于相交信息，生成三维网格模型对应的破碎模型，有效减少了破碎模型生成的计算量以及占用的内存空间，能够根据三维网格模型实时得到对应的破碎模型，处理效率高，提高了用户体验。
附图说明
32.结合附图并参考以下具体实施方式，本公开各实施例的上述和其他特征、优点及方面将变得更加明显。贯穿附图中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的元素。应当理解附图是示意性的，原件和元素不一定按照比例绘制。
33.图1为本公开实施例中的一种破碎模型生成方法的流程图；
34.图2为本公开实施例中的一种应用场景的示意图；
35.图3为本公开实施例中的一种破碎模型生成方法的流程图；
36.图4为本公开实施例中的一种三维数据模型的示意图；
37.图5为本公开实施例中的一种破碎模型生成方法的流程图；
38.图6为本公开实施例中的一种三维点采样的示意图；
39.图7为本公开实施例中的一种破碎模型生成方法的流程图；
40.图8为本公开实施例中的一种确定相交关系的示意图；
41.图9为本公开实施例中的一种破碎模型生成方法的流程图；
42.图10为本公开实施例中的一种破碎模型生成装置的结构示意图；
43.图11为本公开实施例中的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
44.下面将参照附图更详细地描述本公开的实施例。虽然附图中显示了本公开的某些实施例，然而应当理解的是，本公开可以通过各种形式来实现，而且不应该被解释为限于这里阐述的实施例，相反提供这些实施例是为了更加透彻和完整地理解本公开。应当理解的是，本公开的附图及实施例仅用于示例性作用，并非用于限制本公开的保护范围。
45.应当理解，本公开的方法实施方式中记载的各个步骤可以按照不同的顺序执行，和/或并行执行。此外，方法实施方式可以包括附加的步骤和/或省略执行示出的步骤。本公开的范围在此方面不受限制。
46.本文使用的术语“包括”及其变形是开放性包括，即“包括但不限于”。术语“基于”是“至少部分地基于”。
47.需要注意，本公开中提及的“第一”、“第二”等概念仅用于对不同的装置、模块或单元进行区分，并非用于限定这些装置、模块或单元所执行的功能的顺序或者相互依存关系。
48.需要注意，本公开中提及的“一个”、“多个”的修饰是示意性而非限制性的，本领域技术人员应当理解，除非在上下文另有明确指出，否则应该理解为“一个或多个”。
49.本公开实施方式中的多个装置之间所交互的消息或者信息的名称仅用于说明性的目的，而并不是用于对这些消息或信息的范围进行限制。
50.具体的，现如今，三维数据模型应用广泛，例如使用三维立体模型实现的游戏(3d
游戏)和电影等，通常需要对游戏或电影内的场景或物体实施爆炸或破碎特效，但是，爆炸特效在实现过程中会占用大量的资源和内存进行计算，不便于实时计算，导致游戏中经常出现卡顿的现象。目前，在众多3d游戏中通常采用预计算的方式，即在游戏运行之前就预先计算好物体模型破碎后生成的破碎模型，当游戏运行中爆炸破碎发生时，仅将破碎前的完整物体模型替换为破碎后的破碎模型。但是，采用预先计算的方式，不管用户在物体模型的哪个角度进行破碎，最后展示的破碎模型都是固定的，严重影响用户的体验；其次，预先计算好的破碎模型往往会占用较大的空间，使游戏消耗更多的硬盘和内存空间并增加游戏运行中场景的加载时间。针对上述破碎模型生成存在的问题，通过下述一个或多个实施例对本公开中的破碎模型生成方法进一步作具体说明。
51.图1为本公开实施例中的一种破碎模型生成方法的流程图，本实施例可适用于客户端中进行破碎模型生成的情况，该方法可以由破碎模型生成装置执行，该装置可以采用软件和/或硬件的方式实现，该装置可配置于电子设备中，例如终端，具体包括但不限于智能手机、掌上电脑、平板电脑、带显示屏的可穿戴设备、台式机、笔记本电脑、一体机、智能家居设备等。或者，本实施例可适用于服务端中进行破碎模型生成的情况，该方法可以由破碎模型生成装置执行，该装置可以采用软件和/或硬件的方式实现，该装置可配置于电子设备中，例如服务器。
52.如图1所示，该方法具体可以包括如下步骤s110至s160：
53.s110、获取待破碎对象的三维网格模型。
54.可理解的，待破碎对象具体可以指现实或虚拟世界中的场景或物体等有形对象，三维网格模型是由多个网格组成的模型，网格是由有形对象的众多点云组成的，点云包括三维坐标(xyz)、激光反射强度(intensity)和颜色信息(rgb)等信息，网格通常由三角形、四边形或者其它简单的凸多边形组成，可以通过获取待破碎对象的多个网格组成三维网格模型。
55.如图2所示，一种可行的应用场景，终端210将三维网格模型发送至服务器220，服务器220通过破碎模型生成方法对三维网格模型进行处理，生成破碎模型可以发送至终端210，其中，终端210的三维网格模型可以由其他终端得到或终端210自定义生成；另一种可行的应用场景，终端210可以直接采用破碎模型生成方法对三维网格模型进行处理，生成破碎模型可以发送至服务器220；本公开实施例提供的破碎模型生成方法并不限于如上的两种可能场景。
56.s120、在三维网格模型的表面随机采样多个三维点。
57.具体的，现有技术是在三维网格模型的内部随机采样三维点，每生成一个随机三维点需要计算多个随机数，并判断生成的三维点是否在三维网格模型内部。但该种方法，判断三维点是否在三维网格模型内部的操作非常耗时，且对于非封闭模型难以判断三维点是否在三维网格模型内部，大量随机数的生成也会消耗一定计算时间。
58.可理解的，在上述s110的基础上，三维网格模型可以包含3条以上边数组成的多个面片，面片分布在三维网格模型的表面，其中，任一面片可以拆分为一个或多个三角形和/或四边形等，具体拆分形状不作限定。在三维网格模型的表面随机采样多个三维点，也就是说，在三维网格模型中任一面片中拆分出的一个或多个三角形都可能会存在一个或多个随机采样的三维点。
59.s130、基于多个三维点确定切割模型。
60.可理解的，在上述s120的基础上，根据确定的多个三维点计算三维空间中的维诺图，根据维诺图中的点、线、面等信息生成待破碎对象的切割模型，具体的切割模型生成方式可以采用现有技术等，本公开不对切割模型的生成方式进行限定。切割模型中包括多个面片。
61.s140、确定三维网格模型表面的各第一面片对应的第一包围盒，以及确定切割模型表面的各第二面片对应的第二包围盒。
62.具体的，现有技术中，为了提高破碎计算效率，采用了包围盒作为加速器，即分别为生成的切割模型和被切割模型(即上述三维网格模型)的每个面片建立一个长方体包围盒，若切割模型对应的包围盒与被切割模型对应的包围盒存在交集，那么计算两个模型分别对应的面片是否相交以及交点和交线；若切割模型中任一面片对应的包围盒与三维网格模型中任一面片对应的包围盒不存在交集，则两个面片一定不相交，因而也无需求交，从而避免了耗时的求交计算。
63.可理解的，在上述s110和s130的基础上，确定三维网格模型表面的每个第一面片对应的第一包围盒，其中，三维网格模型表面包括多个面片，每个面片可以是由三条以上边数首尾顺次连接所组成的，每个面片包括一个或多个第一面片，第一面片可以理解为根据每个面片拆分后得到，第一面片可以理解为三角形，以及确定根据三维网格模型生成的切割模型表面的每个第二面片对应的第二包围盒，第二面片与第一面片的定义相同，在此不作赘述，可以采用现有技术确定第一面片对应的第一包围盒和第二面片对应的第二包围盒。
64.s150、基于第一包围盒的坐标信息与第二包围盒的坐标信息，确定第一面片与第二面片之间的相交信息。
65.可理解的，在上述s140的基础上，基于第一包围盒以及第二包围盒分别在空间坐标系的xyz轴上的坐标范围的信息，确定第一面片与第二面片的相交信息(即是否相交)，直接根据坐标信息确定第一包围盒与第二包围盒是否相交，减少了第一包围盒与第二包围盒之间的求交计算。
66.s160、基于相交信息，生成三维网格模型对应的破碎模型。
67.可理解的，在上述s150的基础上，根据确定的每个第一面片与每个第二面片的相交信息，生成三维网格模型对应的破碎模型，其中可以采用现有技术等根据相交信息生成破碎模型，在此不作赘述。
68.本公开实施例提供的一种破碎模型生成方法，通过获取待破碎对象的三维网格模型，在三维网格模型的表面随机采样多个三维点，基于多个三维点确定切割模型，确定三维网格模型表面的各第一面片对应的第一包围盒，以及确定切割模型表面的各第二面片对应的第二包围盒，基于第一包围盒的坐标信息与第二包围盒的坐标信息，确定第一面片与所述第二面片之间的相交信息，基于相交信息，生成三维网格模型对应的破碎模型，通过第一包围盒的坐标信息以及第二包围盒的坐标信息可以直接确定第一包围盒与第二包围盒，减少了第一包围盒与第二包围盒之间的求交计算，有效减少了破碎模型生成的计算量以及占用的内存空间，能够根据三维网格模型实时得到对应的破碎模型，处理效率高，提高了用户体验。
69.在上述实施例的基础上，可选的，在三维网格模型的表面随机采样多个三维点，具体包括如图3所示的如下步骤s310至s330：
70.可理解的，三维网格模型是由多个网格组成的，网格是不规则的多边形面片，其中不规则的多边形面片可以拆分为多个三角形面片和/或四边形面片，下述实施例中就以三角形面片为主进行描述。
71.示例性的，以图4所示的在空间坐标系的xyz轴上的三维网格模型为例，以ti表示面片，i的取值范围为1至三维网格模型包括的面片数量，其中t1表示三维网格模型表面的第一个面片，t1为三角形面片，t2表示三维网格模型表面的第二个面片，t2是不规则的四边形面片，可以将t2拆分为2个三角形面片，为了便于后续的计算，将不规则的多边形面片拆分为多个三角形面片，在下述描述中第一面片指三角形面片。
72.可理解的，对待破碎对象的三维网格模型中包括的每个第一面片进行编号。
73.s310、确定三维网格模型表面的各第一面片的第一累计面积。
74.可理解的，在上述实施例的基础上，确定三维网格模型表面的每个第一面片的第一累计面积，示例性的，第一面片t1的编号为1，对应的第一累计面积记为a1，面片t2的编号为2，对应的第一累计面积记为a2，其中t2中包括两个第一面片，t2对应的第一累计面积a2为第一累计面积a1与面片t2中包括的两个第一面片的面积之和。
75.s320、基于三维点数量和三维网格模型表面的总面积，确定各三维点的第二累计面积。
76.可理解的，在上述s310的基础上，确定随机取样的三维点的数量，基于三维点数量以及三维网格模型表面的总面积，确定随机采样的每个三维点的第二累计面积，也就是说，第一累计面积表示的是三维网格模型表面的每个第一面片的面积，第二累计面积是在三维网格模型的表面随机确定的每个三维点的面积。
77.可选的，基于三维点数量和三维网格模型表面的总面积，确定各三维点的第二累计面积包括：基于三维点数量和三维网格模型表面的总面积，生成随机初始面积；基于随机初始面积、三维点数量和三维网格模型表面的总面积，确定各三维点的第二累计面积。
78.可理解的，基于取样的三维点的数量以及三维网格模型表面包含的所有第一面片的总面积，生成随机初始面积，其中每个三维网格模型在确定随机取样的三维点后只需要计算一个随机初始面积，随后根据随机初始面积、三维点数量和三维网格模型表面的总面积，确定随机采样的每个三维点的第二累计面积。
79.可选的，随机初始面积与平均面积正相关，其中，平均面积基于三维网格模型表面的总面积和三维点数量确定；任一三维点的第二累计面积为随机初始面积与该三维点对应的增量之和，其中，该三维点对应的增量与该三维点的序号正相关，且与平均面积正相关。
80.可理解的，随机初始面积的计算公式可以为：a0＝s
×
r/m，其中，a0为随机初始面积，s为三维网格模型表面的总面积，r为0至1之间的随机数，m为三维点数量，平均面积可以表示为s/m，r可以为系数，平均面积可以理解为每个三维点的占有面积；第二累计面积的计算公式可以为：aj＝a0 j
×
s/m，其中，aj为第j个三维点的第二累计面积，j为三维点序号，s/m为平均面积；j
×
s/m表示与该三维点对应的增量。
81.示例性的，以图4中的面片t1和t2为例，参照上述随机初始面积以及第二累计面积的计算公式，图4的三维网格模型包括n个第一面片，每个第一面片记作ti，其中i是1至n之
间的整数，s可以表示所有面片的面积之和(即ti对应的ai之和)；第二累计面积表示的是每个三维点的面积，通过随机初始面积、三维点数量、每个三维点在三维点数量中的序列值以及三维网格模型表面的总面积确定。
82.s330、基于第一累计面积和第二累计面积，确定各三维点在三维网格模型表面上的位置。
83.可理解的，在上述s320的基础上，在三维网格模型表面进行采样，仅需计算一次随机数(即随即初始面积)，可以确定不同三维点的第二累计面积，进而可以确定各三维点在三维网格模型表面上的位置，也就是在三维网格模型表面进行采样时，无需计算多个随机数，相比现有技术，可以提高采样效率。
84.可选的，基于第一累计面积和第二累计面积，确定各三维点在三维网格模型表面上的位置包括：基于第一累计面积和第二累计面积，确定三维点所在的第一面片以及三维点在第一面片内的面积偏移信息；基于面积偏移信息，确定三维点在第一面片内的位置。
85.可理解的，基于第一累计面积和第二累计面积，确定随机取样的每个三维点具体在三维网格模型中的哪个第一面片(三角形)中，例如，第i个第一面片对应的第一累计面积ai，i＝1,2,3,
……
,n，其中，n表示第一面片的数量；第j个三维点对应的第二累计面积为aj，j＝1,2,3,
……
,m，其中，m表示三维点的数量。若ak≤aj《a
k 1
，也就是当i的取值为k时，则确定该第j个三维点在第k个第一面片上，其中，ak表示第k个第一面片的第一累计面积，a
k 1
表示第k 1个第一面片的第一累计面积。
86.可选的，面积偏移信息可以通过计算三维点在第一面片内的偏移比例确定，偏移比例为：(a
j-ak)/(a
k 1-ak)，也可以计算偏移面积生成面积偏移信息，偏移面积为：(a
j-ak)。
87.本公开实施例提供的一种破碎模型生成方法，通过确定三维网格模型表面的各第一面片的第一累计面积，基于三维点数量和三维网格模型表面的总面积，确定各三维点的第二累计面积，基于第一累计面积和第二累计面积，确定各三维点在三维网格模型表面上的位置，不需要计算多个随机数，只需要计算一个随即初始面积，可以确定每个三维点的第二累计面积，近而能够快速确定三维网格模型表面的三维点处于三维网格模型中具体的第一面片，有效减少了计算量，便于后续确定各三维点的具体位置。
88.在上述实施例的基础上，可选的，第一面片为三角形，基于面积偏移信息，确定三维点在第一面片内的位置，具体包括如图5所示的如下步骤s510至s540：
89.s510、生成该三角形对应的平行四边形。
90.可理解的，在上述实施例的基础上，确定三维网格模型表面的第一面片为三角形，根据每个三角形生成对应的平行四边形。
91.示例性的，如图6所示，根据第一面片(三角形abc)生成平行四边形abcd，可以根据中心点o对称得到三角形acd，其中三角形abc与三角形acd等价，得到平行四边形abcd。
92.s520、将平行四边形均匀划分为多个面积相同的子平行四边形。
93.可理解的，在上述s510的基础上，将平行四边形均匀划分为g*g个面积相同的子平行四边形。
94.示例性的，以图6为例，将平行四边形abcd以虚线划分为16(4*4)个面积相同的子平行四边形。
95.s530、确定各子平行四边形的第三累计面积。
96.可理解的，在上述s520的基础上，确定每个子平行四边形的第三累计面积，可以通过第一面片的面积计算得到，例如，第一面片(即三角形abc)的面积为8，则平行四边形abcd的面积为16，每个子平行四边形的面积为1，对平行四边形abcd包括的16个子平行四边形进行编号，可以按照由上到下、由左至右的顺序进行编号，再确定第三累计面积与每个编号的关联关系，参见图6，将每一行按照从左到右的顺序依次确定编号为1至16，均匀划分的16个子平行四边形内的数字即为子平行四边形对应的编号，第一行第一列的子平行四边形的编号为1，对应的第三累计面积为1，第一行第二列的子平行四边形的编号为2，对应的第三累计面积为2，编号为5的子平行四边形对应的第三累计面积为5；其中，具体的编号方式以及顺序不作限定，只需要确定各累计面积和三角形abc的关联关系即可，也就是确定第三累计面积对应的各子平行四边形是在第一面片(三角形abc)内、第一面片外或是部分在第一面片内。例如图6中编号1对应的子平行四边形有部分面积在第一面片内，若根据当前计算规则(如图6所示的编号以及第三累计面积的设置规则)，根据面积偏移信息，确定该三维点在子平行四边形的底边上，进一步确定该三维点在三角形abc内；编号为5对应的第三累计面积在三角形abc内。所有三维点在三角形abc内的位置确定都需要依据同一个计算规则；其中，编号为2的子平行四边形的第三累计面积2可以是编号为1的子平行四边形与编号为2的子平行四边形的面积之和，也就是两个子平行四边形的面积之和，1加1等于2，即编号为2的子平行四边形的面积为1，对应的第三累计面积为2，编号为5的子平行四边形对应的第三累计面积5，可以看作是5个子平行四边形面积之和，其他编号的子平行四边形的第三累计面积以此类推。
97.s540、基于面积偏移信息和第三累计面积，确定三维点在第一面片内的位置。
98.可选的，确定三维点在第一面片内的位置可以通过面积偏移信息和第三累计面积，确定三维点在第一面片外，则基于子平行四边形的中心点进行中心对称，得到三维点在第一面片内的位置。
99.可理解的，在上述s530的基础上，根据面积偏移信息和第三累计面积，也就是确定面积偏移信息与子平行四边形对应的第三累计面积的关系，进而确定三维点与第一面片的关系，若三维点在第一面片内，则直接确定三维点的位置，若确定三维点在第一面片外，则根据平行四边形的中心点对三维点进行中心对称，得到三维点在第一面片内的位置。
100.示例性的，如图6所示，在平行四边形abcd内，包括中心点o，其中，三维点p在第一面片即三角形abc内，直接确定三维点p的位置为采样点位置；三维点r在第一面片外，在三角形acd内，则根据中心点o进行对称得到三维点q，此时三维点q在第一面片(三角形abc)内，确定三维点q的位置为三维点位置；三维点t在第一面片外，同样可以采用对称的方法确定三维点t的对称点在第一面片中的位置。判断三维点在第一面片内或第一面片外，具体可参见下述示例。
101.示例性的，参见图6，以偏移面积作为面积偏移信息为例，三维点r点对应的偏移面积为2，可以确定r点在第三累计面积为2的子平行四边形上，即图6上所标记的r点的位置，r点也在l1l2这线段上，也就是将偏移面积2换算到子平行四边形上，采用底乘高的面积计算方式，基于相同的高，确定偏移面积对应的三维点在子平行四边形的底边上的具体位置，偏移面积2正好是两个子平行四边形的面积之和，三维点r点可以换算到l1l2中编号为2的子平行四边形的端点上，同时可以确定此时r点在三角形abc外，随后对r点进行中心对称，得
到r点的对称点q点，q点在三角形abc内，q点为三维点的位置；若三维点t点对应的偏移面积为3.5，偏移面积3.5减去3个子平行四边形的面积之和3(编号3对应的第三累计面积为3)后，剩余0.5的面积可以看作是编号4的子平行四边形的面积(每个子平行四边形的面积为1)的一半，剩余面积0.5除以高(高为1)后得到底边长为0.5，可以确定三维点t落在编号为4的子平行四边形的底边上(线段l1l2上的底边)，可以确定此时t点在三角形abc外，随后对t点进行中心对称，确定t点的对称点在三角形abc内的位置。若三维点p点对应的偏移面积为5，也就是5个子平行四边形的面积之和(编号5对应的第三累计面积)，则说明p点落在图6所示的编号为5的子平行四边形的底边上(线段l3l4上的底边)，进一步确定p点在三角形abc内，可以直接确定p点的位置作为采样点位置；还例如，三维点对应的偏移面积为1.5时，可以确定该三维点落在编号为2的子平行四边形底边的中间位置，其中，编号为2的子平行四边形底边在r点所在横向虚线(线段l1l2)上，对该三维点进行中心对称，得到落在三角形abc内的该三维点的对称点，该三维点的对称点即为采样点的位置。
102.本公开实施例提供的一种破碎模型生成方法，通过生成三角形对应的平行四边形，将平行四边形均匀划分为多个面积相同的子平行四边形，确定各子平行四边形的第三累计面积，基于面积偏移信息和第三累计面积，确定三维点在第一面片内的位置，能够直接确定三维点在第一面片中的具体位置，无需非常耗时的进行三维点在三维网格模型内外的判断操作，有效的提高了采样计算的效率。
103.在上述实施例的基础上，可选的，基于第一包围盒的坐标信息与第二包围盒的坐标信息，确定第一面片与第二面片之间的相交信息，包括如图7所示的如下步骤s710至s750：
104.s710、确定三维网格模型的包围盒。
105.可理解的，可以采用现有技术确定三维网格模型的包围盒，其中，包围盒可以是轴向平行包围盒(axis-aligned bounding box，aabb型包围盒)，即所有组成面片与空间坐标系的xyz轴上平行的包围盒。
106.s720、将三维网格模型的包围盒分割为多个体素。
107.可理解的，在上述s710的基础上，确定包围盒后可以将整个三维网格模型的包围盒均匀划分为多个长方体，每个长方体可以称为一个体素。
108.示例性的，如图8所示，将三维网格模型的包围盒均匀划分为6个长方体，映射在二维平面上的包围盒示意图中，h1至h6表示三维网格模型的包围盒在平面上的6个体素。
109.s730、基于第一包围盒的坐标信息，确定第一包围盒与体素之间的第一对应关系。
110.可理解的，在上述s720的基础上，基于三维网格模型表面的每个第一面片对应的第一包围盒的坐标信息，直接确定第一包围盒与体素之间的第一对应关系，即第一包围盒与每个体素的相交关系。
111.示例性的，如图8所示，根据第一包围盒b1的坐标范围，直接确定b1与三维网格模型的包围盒内的体素h1、h2、h3和h4对应(相交)，不需要依次进行第一包围盒与三维网格模型的包围盒内6个体素的求交计算，再进一步根据求交计算结果确定第一包围盒与三维网格模型的包围盒内6个体素是否相交。
112.s740、基于第二包围盒的坐标信息，确定第二包围盒与体素之间的第二对应关系。
113.可理解的，在上述s720的基础上，基于切割模型表面的每个第二面片对应的第二
包围盒的坐标信息，直接确定第二包围盒与三维网格模型的包围盒中的体素之间的第二对应关系，即第二包围盒与每个体素的相交关系。
114.示例性的，如图8所示，根据第二包围盒b2的坐标范围，确定b2分别与体素h3和h5对应。
115.s750、基于第一对应关系和第二对应关系，确定第一面片与第二面片之间的相交信息。
116.可理解的，根据三维网格模型中各第一面片对应的第一对应关系以及切割模型中各第二面片对应的第二对应关系，即第一对应关系表示的是第一包围盒对应的一个或多个体素，第二对应关系表示第二包围盒对应的一个或多个体素，其中，体素为三维网格模型的包围盒确定的，根据第一包围盒对应的体素与第二包围盒对应的体素之间是否存在相同的体素，确定第一包围盒与第二包围盒的相交信息，即第一包围盒与第二包围盒是否相交，近而确定第一面片与第二面片的相交信息，即第一面片与第二面片是否相交，并得到所有可能存在相交关系的面片对，面片对包括第一面片和第二面片。
117.示例性的，如图8所示，第一面片的第一包围盒b1与体素h1、h2、h3和h4对应，第二面片的第二包围盒b2与体素h3和h5对应，第一包围盒b1和第二包围盒b2之间存在相同体素h3，可以直接得出第一包围盒b1与第二包围盒b2存在相交关系，第一面片与第二面片为可能存在相交关系的面片对，即将第一面片与第二面片作为候选面片对。
118.本公开实施例提供的一种破碎模型生成方法，通过确定三维网格模型的包围盒；将三维网格模型的包围盒分割为多个体素；基于第一包围盒的坐标信息，确定第一包围盒与体素之间的第一对应关系；基于第二包围盒的坐标信息，确定第二包围盒与体素之间的第二对应关系；基于第一对应关系和第二对应关系，确定第一面片与第二面片之间的相交信息，不需要进行第一包围盒或第二包围盒与体素之间的相交计算，而是根据第一包围盒或第二包围盒的坐标信息范围可以直接推算出与体素的相交情况，也就是第一包围盒与体素相交的情况，第二包围盒与体素相交的情况，一定程度上减少了计算时间与计算量，不需要遍历计算体素与第一包围盒的相交信息，能够快速去除掉不存在相交关系的面片对。
119.在上述实施例的基础上，可选的，基于第一对应关系和第二对应关系，确定第一面片与第二面片之间的相交信息，具体包括如图9所示的如下步骤s910至s930：
120.s910、基于第一对应关系和第二对应关系，确定存在相交关系的候选面片对，候选面片对由一个第一面片和一个第二面片组成。
121.可理解的，基于第一包围盒与体素的第一对应关系以及第二包围盒与体素的第二对应关系，确定第一面片与第二面片之间存在相交关系的多个候选面片对，例如图8中，第一面片的第一包围盒b1与第二面片的第二包围盒b2可以看作是存在相交关系的候选面片对。
122.s920、基于第一面片的顶点分布和第二面片的顶点分布，从存在相交关系的候选面片对中排除不相交的面片对，得到存在相交关系的面片对。
123.可理解的，在上述s910的基础上，得到有可能存在相交关系的候选面片对后，基于每个候选面片对中的第一面片的顶点分布和第二面片的顶点分布，从可能存在相交关系的候选面片对中排除不相交的面片对，得到准确的存在相交关系的面片对，其中可以通过判断第二面片的顶点是否在第一面片所在平面的同一侧，来确定是否相交，若在同一侧，则说
明第一面片与第二面片不相交，若不在同一侧，则说明第一面片与第二面片可能相交。
124.s930、基于存在相交关系的面片对，确定第一面片与第二面片之间的相交信息。
125.可理解的，在上述s920的基础上，对于存在相交关系的面片对，精确计算第一面片与第二面片的相交信息，即进行三角形之间(第一面片与第二面片之间)的求交计算，随后准确的确定第一面片与第二面片之间的相交信息。
126.本公开实施例提供的一种破碎模型生成方法，通过基于第一对应关系和第二对应关系，确定存在相交关系的候选面片对，候选面片对由一个第一面片和一个第二面片组成；基于第一面片的顶点分布和第二面片的顶点分布，从存在相交关系的候选面片对中排除不相交的面片对，得到存在相交关系的面片对；基于存在相交关系的面片对，确定第一面片与第二面片之间的相交信息，能够快速确定可能存在相交关系的面片对，之后对可能存在相交关系的面片对进行精准的验证，有效减少了相交计算，并确保得到的相交面片对的准确性。
127.在上述实施例的基础上，基于第一面片与第二面片的相交信息，按照现有技术中的爆炸破碎算法(破碎模型生成算法)执行后续步骤，生成三维网格模型对应的破碎模型。
128.图10为本公开实施例中的一种破碎模型生成装置的结构示意图。本公开实施例所提供的破碎模型生成装置可以配置于客户端中，或者可以配置于服务端中，该破碎模型生成装置1000具体包括：
129.获取单元1100，用于获取待破碎对象的三维网格模型；
130.采样单元1200，用于在三维网格模型的表面随机采样多个三维点；
131.切割模型确定单元1300，用于基于多个三维点确定切割模型；
132.包围盒确定单元1400，用于确定三维网格模型表面的各第一面片对应的第一包围盒，以及确定切割模型表面的各第二面片对应的第二包围盒；
133.相交信息确定单元1500，用于基于第一包围盒的坐标信息与第二包围盒的坐标信息，确定第一面片与第二面片之间的相交信息；
134.破碎模型生成单元1600，用于基于相交信息，生成三维网格模型对应的破碎模型。
135.可选的，采样单元1200中在三维网格模型的表面随机采样多个三维点，具体用于：确定三维网格模型表面的各第一面片的第一累计面积；基于三维点数量和三维网格模型表面的总面积，确定各三维点的第二累计面积；基于第一累计面积和第二累计面积，确定各三维点在三维网格模型表面上的位置。
136.可选的，采样单元1200中基于三维点数量和三维网格模型表面的总面积，确定各三维点的第二累计面积，具体用于：基于三维点数量和三维网格模型表面的总面积，生成随机初始面积；基于随机初始面积、三维点数量和三维网格模型表面的总面积，确定各三维点的第二累计面积。
137.可选的，采样单元1200具体用于：随机初始面积与平均面积正相关，其中，平均面积基于三维网格模型表面的总面积和三维点数量确定；任一三维点的第二累计面积为随机初始面积与该三维点对应的增量之和，其中，该三维点对应的增量与该三维点的序号正相关，且与平均面积正相关。
138.可选的，采样单元1200中基于第一累计面积和第二累计面积，确定各三维点在三维网格模型表面上的位置，具体用于：基于第一累计面积和第二累计面积，确定三维点所在
的第一面片以及三维点在第一面片内的面积偏移信息；基于面积偏移信息，确定三维点在第一面片内的位置。
139.可选的，采样单元1200中一面片为三角形，基于面积偏移信息，确定三维点在第一面片内的位置，具体用于：生成三角形对应的平行四边形；将平行四边形均匀划分为多个面积相同的子平行四边形；确定各子平行四边形的第三累计面积；基于面积偏移信息和第三累计面积，确定三维点在第一面片内的位置。
140.可选的，采样单元1200中基于面积偏移信息和第三累计面积，确定三维点在第一面片内的位置，具体用于：若基于面积偏移信息和第三累计面积，确定三维点在第一面片外，则基于子平行四边形的中心点进行中心对称，得到三维点在第一面片内的位置。
141.可选的，相交信息确定单元1500中基于第一包围盒的坐标信息与第二包围盒的坐标信息，确定第一面片与第二面片之间的相交信息，具体用于：确定三维网格模型的包围盒；将三维网格模型的包围盒分割为多个体素；基于第一包围盒的坐标信息，确定第一包围盒与体素之间的第一对应关系；基于第二包围盒的坐标信息，确定第二包围盒与体素之间的第二对应关系；基于第一对应关系和第二对应关系，确定第一面片与第二面片之间的相交信息。
142.可选的，相交信息确定单元1500中基于第一对应关系和第二对应关系，确定第一面片与第二面片之间的相交信息，具体用于：基于第一对应关系和第二对应关系，确定存在相交关系的候选面片对，候选面片对由一个第一面片和一个第二面片组成；基于第一面片的顶点分布和第二面片的顶点分布，从存在相交关系的候选面片对中排除不相交的面片对，得到存在相交关系的面片对；基于存在相交关系的面片对，确定第一面片与第二面片之间的相交信息。
143.本公开实施例提供的一种破碎模型生成装置，可执行本公开方法实施例所提供的一种破碎模型生成方法中客户端或服务端所执行的步骤，具备执行步骤和有益效果此处不再赘述。
144.图11为本公开实施例中的一种电子设备的结构示意图。下面具体参考图11，其示出了适于用来实现本公开实施例中的电子设备1110的结构示意图。本公开实施例中的电子设备1110可以包括但不限于诸如移动电话、笔记本电脑、数字广播接收器、pda(个人数字助理)、pad(平板电脑)、pmp(便携式多媒体播放器)、车载终端(例如车载导航终端)、可穿戴电子设备等等的移动终端以及诸如数字tv、台式计算机、智能家居设备等等的固定终端。图11示出的电子设备仅仅是一个示例，不应对本公开实施例的功能和使用范围带来任何限制。
145.如图11所示，电子设备1110可以包括处理装置(例如中央处理器、图形处理器等)1111，其可以根据存储在只读存储器(rom)1112中的程序或者从存储装置1118加载到随机访问存储器(ram)1113中的程序而执行各种适当的动作和处理以实现如本公开的实施例的破碎模型生成方法。在ram 1113中，还存储有电子设备1110操作所需的各种程序和数据。处理装置1111、rom 1112以及ram 1113通过总线1114彼此相连。输入/输出(i/o)接口1115也连接至总线1114。
146.通常，以下装置可以连接至i/o接口1115：包括例如触摸屏、触摸板、键盘、鼠标、摄像头、麦克风、加速度计、陀螺仪等的输入装置1116；包括例如液晶显示器(lcd)、扬声器、振动器等的输出装置1117；包括例如磁带、硬盘等的存储装置1118；以及通信装置1119。通信
装置1119可以允许电子设备1110与其他设备进行无线或有线通信以交换数据。虽然图11示出了具有各种装置的电子设备1110，但是应理解的是，并不要求实施或具备所有示出的装置。可以替代地实施或具备更多或更少的装置。
147.特别地，根据本公开的实施例，上文参考流程图描述的过程可以被实现为计算机软件程序。例如，本公开的实施例包括一种计算机程序产品，其包括承载在非暂态计算机可读介质上的计算机程序，该计算机程序包含用于执行流程图所示的方法的程序代码，从而实现如上的破碎模型生成方法。在这样的实施例中，该计算机程序可以通过通信装置1119从网络上被下载和安装，或者从存储装置1118被安装，或者从rom 1102被安装。在该计算机程序被处理装置1111执行时，执行本公开实施例的方法中限定的上述功能。
148.需要说明的是，本公开上述的计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质或者是上述两者的任意组合。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子可以包括但不限于：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(ram)、只读存储器(rom)、可擦式可编程只读存储器(eprom或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(cd-rom)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本公开中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。而在本公开中，计算机可读信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读信号介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于：电线、光缆、rf(射频)等等，或者上述的任意合适的组合。
149.在一些实施方式中，客户端、服务器可以利用诸如http(hypertext transfer protocol，超文本传输协议)之类的任何当前已知或未来研发的网络协议进行通信，并且可以与任意形式或介质的数字数据通信(例如，通信网络)互连。通信网络的示例包括局域网(“lan”)，广域网(“wan”)，网际网(例如，互联网)以及端对端网络(例如，ad hoc端对端网络)，以及任何当前已知或未来研发的网络。
150.上述计算机可读介质可以是上述电子设备中所包含的；也可以是单独存在，而未装配入该电子设备中。
151.上述计算机可读介质承载有一个或者多个程序，当上述一个或者多个程序被该电子设备执行时，使得该电子设备：获取待破碎对象的三维网格模型；在三维网格模型的表面随机采样多个三维点；基于多个三维点确定切割模型；确定三维网格模型表面的各第一面片对应的第一包围盒，以及确定切割模型表面的各第二面片对应的第二包围盒；基于第一包围盒的坐标信息与第二包围盒的坐标信息，确定第一面片与第二面片之间的相交信息；基于相交信息，生成三维网格模型对应的破碎模型。
152.可选的，当上述一个或者多个程序被该电子设备执行时，该电子设备还可以执行上述实施例的其他步骤。
153.可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本公开的操作的计算机程序代码，上述程序设计语言包括但不限于面向对象的程序设计语言—诸如java、smalltalk、c ，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“c”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络——包括局域网(lan)或广域网(wan)—连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。
154.附图中的流程图和框图，图示了按照本公开各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分，该模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
155.描述于本公开实施例中所涉及到的单元可以通过软件的方式实现，也可以通过硬件的方式来实现。其中，单元的名称在某种情况下并不构成对该单元本身的限定。
156.本文中以上描述的功能可以至少部分地由一个或多个硬件逻辑部件来执行。例如，非限制性地，可以使用的示范类型的硬件逻辑部件包括：现场可编程门阵列(fpga)、专用集成电路(asic)、专用标准产品(assp)、片上系统(soc)、复杂可编程逻辑设备(cpld)等等。
157.在本公开的上下文中，机器可读介质可以是有形的介质，其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的程序。机器可读介质可以是机器可读信号介质或机器可读储存介质。机器可读介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备，或者上述内容的任何合适组合。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、可擦除可编程只读存储器(eprom或快闪存储器)、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器(cd-rom)、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。
158.以上描述仅为本公开的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本公开中所涉及的公开范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离上述公开构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本公开中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。
159.此外，虽然采用特定次序描绘了各操作，但是这不应当理解为要求这些操作以所示出的特定次序或以顺序次序执行来执行。在一定环境下，多任务和并行处理可能是有利的。同样地，虽然在上面论述中包含了若干具体实现细节，但是这些不应当被解释为对本公
开的范围的限制。在单独的实施例的上下文中描述的某些特征还可以组合地实现在单个实施例中。相反地，在单个实施例的上下文中描述的各种特征也可以单独地或以任何合适的子组合的方式实现在多个实施例中。
160.尽管已经采用特定于结构特征和/或方法逻辑动作的语言描述了本主题，但是应当理解所附权利要求书中所限定的主题未必局限于上面描述的特定特征或动作。相反，上面所描述的特定特征和动作仅仅是实现权利要求书的示例形式。