根chunk及根chunk的子節(jié)點；如圖2所示，3DS三維模型文件結(jié)構(gòu)由“塊(chunk) ”組成，而chunk是相互嵌套的，這就決定了必須以遞歸的方式讀取它們。通過遞歸方式定位chunk-1D來定位三維模型網(wǎng)格信息(包括模型ID、頂點數(shù)目、頂點值、線條數(shù)目、曲面數(shù)目)。需定位的各個塊(chunk)的父子繼承關系及層級遞進關系，3DS三維模型塊(chunk)樹圖。
[0039](Ib)將已定位的3DS三維模型網(wǎng)格信息從節(jié)點樹的存儲方式中讀取，并遍歷模型ID以及模型ID對應模型的頂點數(shù)目、頂點值、線條數(shù)目、曲面數(shù)目，將模型ID以及其他網(wǎng)格信息按照各個三維模型節(jié)點的形式存儲，構(gòu)成三維模型網(wǎng)格信息數(shù)據(jù)鏈表(模型節(jié)點下包含本模型的所有網(wǎng)格信息，形式根據(jù)用戶的需求選擇，只要該數(shù)據(jù)鏈表包括各模型對應的所有網(wǎng)格信息就可以)；
[0040](Ic)由三維仿真演示系統(tǒng)中的OSG三維引擎重構(gòu)根chunk節(jié)點信息及根chunk與其子節(jié)點的繼承關系，重繪3DS三維模型基礎結(jié)構(gòu)；
[0041](Id)將OSG三維引擎重構(gòu)后的3DS三維模型結(jié)構(gòu)信息寫入*.0sg、*.1ve格式的文件中進行存儲。
[0042](2)讀取三維模型的效果:通過將3DS三維模型的材質(zhì)和光照信息，由節(jié)點樹的形式，生成材質(zhì)讀取隊列及光照信息數(shù)組，根據(jù)需求對光照進行增強以及對材質(zhì)信息做適應性修改，同時對3DS三維模型凹凸效果、環(huán)境反射效果、高光效果進行設置，再經(jīng)OSG三維引擎讀取，生成OSG三維引擎中材質(zhì)、光照和效果節(jié)點，最后再由OSG三維引擎重新渲染并加載光照信息和效果，用于還原三維模型效果；
[0043]讀取三維模型的效果包括以下步驟:
[0044](2a)定位3DS三維模型材質(zhì)信息和光照信息的根chunk及根chunk的子節(jié)點；
[0045](2b)將已定位的3DS三維模型材質(zhì)信息和光照信息從節(jié)點樹的存儲方式，讀取并生成材質(zhì)讀取隊列及光照信息數(shù)組；
[0046](2c)通過著色器編程，設置3DS三維模型的凹凸效果、環(huán)境映射、高光效果材質(zhì)，具體設置情況如下:
[0047]凹凸效果:
[0048]凹凸貼圖通過隨機擾動表面法線的方法，改變光線的反射方向，從而生成表面凹凸紋理的真實感效果。從3DS三維模型中讀取三維模型的紋理坐標及其法向量、光線向量、視線向量，從頂點信息傳遞到片段著色器中，設置NormalMap(法線貼圖)屬性，由片段著色器對每個片段進行法向量擾動法，設置offset屬性控制擾動量，再將擾動存儲為紋理。
[0049]環(huán)境映射效果:
[0050]設置環(huán)境立方圖紋理，定義主紋理和alpha通道定義物體表面的反射強度。用反射向量在立方圖中定位紋理，達到環(huán)境映射的效果。
[0051]高光效果:
[0052]計算簡單光照，設置面角、光角和觀察角附加依賴于觀察者的高光亮點。該亮點是對光源模糊反射的實時適宜模擬。亮點的模糊層次通過設置反光(Shininess)屬性控制。
[0053](2d)經(jīng)OSG三維引擎讀取并設置材質(zhì)及光照信息屬性，生成OSG三維引擎的基礎結(jié)構(gòu)；
[0054](2e)由三維仿真演示系統(tǒng)中的OSG三維引擎重新渲染步驟(2c)中修改以后的材質(zhì)信息的根chunk及其子節(jié)點的繼承關系，并加載增強后的光照模型，還原3DS三維模型效果;
[0055](2f)將OSG三維引擎重新渲染的材質(zhì)信息及光照信息寫入*.0sg, *.1ve格式的文件中，完成整體3DS三維模型的效果構(gòu)建。
[0056](3)根據(jù)步驟(I)的三維模型基礎結(jié)構(gòu)和步驟(2)中的三維模型效果以及OSG三維引擎的渲染順序，重構(gòu)三維模型結(jié)構(gòu)。
[0057]實施例
[0058]通過本發(fā)明提供的一種OSG三維引擎加載3DS模型文件的格式轉(zhuǎn)換方法，用戶自定義修改/增強材質(zhì)及光照信息，實現(xiàn)從3DS基礎木質(zhì)材質(zhì)(如圖3所示)到用戶自定義設置的金材質(zhì)(如圖4所示)的轉(zhuǎn)化。
[0059]圖3所示材質(zhì)為不經(jīng)用戶自定義修改/增強的3DS基礎木質(zhì)材質(zhì)，且本身場景并不包含光源，3DS三維模型棱角不分明，整體場景較昏暗。
[0060]圖4所示所示材質(zhì)為經(jīng)過用戶自定義增強/修改過后的增強材質(zhì)，用戶自定義設置材質(zhì)的顏色/RGB、漫射、鏡面、反射、光澤度等基礎屬性為金材質(zhì)，并添加環(huán)境光源，3DS三維模型的可視化效果有了顯著的提高。
[0061]本發(fā)明未公開的部分屬于本領域公知常識。
【主權(quán)項】
1.一種OSG三維引擎加載3DS模型文件的格式轉(zhuǎn)換方法，其特征在于包括步驟如下: (1)讀取三維模型的結(jié)構(gòu)信息:將3DS三維模型的網(wǎng)格信息，由節(jié)點樹的存儲方式，生成三維模型網(wǎng)格信息數(shù)據(jù)鏈表，再經(jīng)OSG三維引擎讀取，生成OSG三維引擎的基礎結(jié)構(gòu)；所述的3DS三維模型的網(wǎng)格信息包括模型ID、頂點數(shù)目、頂點值、線條數(shù)目、曲面數(shù)目；所述的基礎結(jié)構(gòu)為OSG的幾何模型節(jié)點，包含模型ID、頂點數(shù)目、頂點值、線條數(shù)目、曲面數(shù)目信息; (2)讀取三維模型的效果:通過將3DS三維模型的材質(zhì)和光照信息，由節(jié)點樹的形式，生成材質(zhì)讀取隊列及光照信息數(shù)組，根據(jù)需求對光照進行增強以及對材質(zhì)信息做適應性修改，同時對3DS三維模型凹凸效果、環(huán)境反射效果、高光效果進行設置，再經(jīng)OSG三維引擎讀取，生成OSG三維引擎中材質(zhì)、光照和效果節(jié)點，最后再由OSG三維引擎重新渲染并加載光照信息和效果，用于還原三維模型效果； (3)根據(jù)步驟(I)的三維模型基礎結(jié)構(gòu)和步驟(2)中的三維模型效果以及OSG三維引擎的渲染順序，重構(gòu)三維模型結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種OSG三維引擎加載3DS模型文件的格式轉(zhuǎn)換方法，其特征在于:所述的讀取三維模型結(jié)構(gòu)包括以下步驟: (Ia)定位3DS三維模型網(wǎng)格信息的根chunk及根chunk的子節(jié)點； (Ib)將已定位的3DS三維模型網(wǎng)格信息從節(jié)點樹的存儲方式中讀取，并遍歷模型ID以及模型ID對應模型的頂點數(shù)目、頂點值、線條數(shù)目、曲面數(shù)目，將模型ID以及其他網(wǎng)格信息按照各個三維模型節(jié)點的形式存儲，構(gòu)成三維模型網(wǎng)格信息數(shù)據(jù)鏈表； (Ic)由OSG三維引擎重構(gòu)根chunk節(jié)點信息及根chunk與其子節(jié)點的繼承關系，重繪3DS三維模型基礎結(jié)構(gòu)； (Id)將OSG三維引擎重構(gòu)后的3DS三維模型結(jié)構(gòu)信息寫入*.0sg, *.1ve格式的文件中進行存儲。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種OSG三維引擎加載3DS模型文件的格式轉(zhuǎn)換方法，其特征在于:所述讀取三維模型的效果包括以下步驟: (2a)定位3DS三維模型材質(zhì)信息和光照信息的根chunk及根chunk的子節(jié)點； (2b)將已定位的3DS三維模型材質(zhì)信息和光照信息從節(jié)點樹的存儲方式，讀取并生成材質(zhì)讀取隊列及光照信息數(shù)組，； (2c)根據(jù)用戶需求，對光照進行增強包括修光源基礎屬性的反射率、折射率和光強，以及修改材質(zhì)信息包括修改紋理貼圖的顏色、色彩亮度、漫射、鏡面、光澤度及反射，同時對3DS三維模型凹凸效果、環(huán)境反射效果、高光效果進行設置； (2d)經(jīng)OSG三維引擎讀取步驟(2c)設置的三維模型效果以及材質(zhì)及光照信息，生成OSG三維引擎中材質(zhì)、光照和效果節(jié)點，并由OSG三維引擎重新渲染修改以后的材質(zhì)信息的根chunk及其子節(jié)點的繼承關系，并加載增強后的光照信息和效果，用于還原3DS三維模型效果； (2e)將OSG三維引擎重新渲染的材質(zhì)信息及光照信息寫入*.0sg, *.1ve格式的文件中，完成整體3DS三維模型的效果構(gòu)建。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種OSG三維引擎加載3DS模型文件的格式轉(zhuǎn)換方法，其特征還在于:對于3DS三維模型的凹凸效果、環(huán)境反射效果、高光效果，無法通過3DS文件讀取，通過在步驟(2c)用戶修改過程中引入著色器編程，設置3DS三維模型的凹凸效果、環(huán)境反射效果、高光效果屬性，經(jīng)OSG三維引擎讀取并設置材質(zhì)及光照信息屬性。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種OSG三維引擎加載3DS模型文件的格式轉(zhuǎn)換方法，包括步驟如下：讀取三維模型的結(jié)構(gòu)信息：將3DS三維模型的網(wǎng)格信息，生成三維模型網(wǎng)格信息數(shù)據(jù)鏈表，再經(jīng)OSG三維引擎讀取生成OSG三維引擎的基礎結(jié)構(gòu)；讀取三維模型的效果：通過將3DS三維模型的材質(zhì)和光照信息，生成材質(zhì)讀取隊列及光照信息數(shù)組，再經(jīng)OSG三維引擎讀取，轉(zhuǎn)換為OSG三維引擎的基礎結(jié)構(gòu)，并根據(jù)需求對光照進行增強以及對材質(zhì)信息做適應性修改，最后再由OSG三維引擎重新渲染并加載光照模型還原三維模型效果。本發(fā)明解決了目前普遍采用的OSG三維引擎加載3DS模型文件方法加載模型不完整，渲染效果丟失等問題。
【IPC分類】G06T17-00, G06T15-00
【公開號】CN104851128
【申請?zhí)枴緾N201510257817
【發(fā)明人】石磊, 賈永, 景海龍, 張聰, 白旭輝, 管樂鑫
【申請人】北京控制工程研究所
【公開日】2015年8月19日
【申請日】2015年5月19日