一种3D模型文件的加载显示方法、系统和存储介质与流程

一种3d模型文件的加载显示方法、系统和存储介质
技术领域
1.本技术涉及成像显示领域，特别涉及一种3d模型文件的加载显示方法、系统和存储介质。


背景技术：

2.目前，随着图像处理技术的不断发展，全息图和全息投影在人们的工作、娱乐甚至日常生活中出现的频率越来越高，全息投影的原理是利用干涉和衍射原理记录并再现物体真实的三维图像的技术，全息投影通过不同的方位和角度观察照片，可以看到被拍摄的物体的不同的角度，因此记录得到的像可以使人产生立体视觉。因此，其被广泛应用于产品展览、舞台节目、游戏互动、娱乐场所互动投影等，尤其在显示方面，全息图和全息投影的能量利用率远高于传统投影，且又由于其产品具有体积小、结构简单、户外显示效果好、成像稳定性好等，因此，目前全息图已经被用于汽车成像显示。
3.汽车的全景泊车影像系统又名avm全景式监控影像系统，该系统不但可以显示全景图，还可同时显示任一方向的单视图，驾驶员通过配合标尺线能够准确读出障碍物的位置和距离，通过avm，驾驶员可以顺利通过狭窄路段，也可以在复杂的环境中迅速停好车，且避免剐蹭。由于传统的全息影像的生成方法主要利用各种算法来实现，因此其显示效果容易受迭代次数的影响，当运算量达到比较大的数值时，随着迭代的进行，则易出现停滞、重建图像质量下降、加载时间长等问题，尤其对于加载时间，当对成像的精度要求越高时，问题越凸显，例如当显示高精度的图像时，其最显著的特点是加载时间变长，显示有延迟，需要用户等一段时间才能进行相应的操作，这大大降低了用户的使用体验，另外如果正处于某些行驶阶段，延迟显示可能对司机造成驾驶影响。


技术实现要素：

4.本技术实施例提供一种3d模型文件的加载显示方法、系统和存储介质，以解决相关技术中汽车的3d模型加载时间长、显示滞后而导致用户使用体验差及影响驾驶的问题。
5.第一方面，提供了一种3d模型文件的加载显示方法，其步骤包括：
6.获取车辆数据信息，并加载解析低精度3d模型文件，根据所述车辆数据信息和加载解析后的所述低精度3d模型文件得到低精度3d模型；
7.加载解析高精度3d模型文件，根据所述车辆数据信息和加载解析后的所述高精度3d模型文件得到高精度3d模型，再利用所述高精度3d模型替换所述低精度3d模型。
8.一些实施例中，所述加载解析低精度3d模型文件，根据所述车辆数据信息和加载解析后的所述低精度3d模型文件得到低精度3d模型，包括：
9.构建所述低精度3d模型文件，并按照.3ds格式的要求写成.3ds文件进行保存；
10.使用3d模型读写库对所述低精度车模文件进行解析，并将解析后的所述低精度车模文件加载至全息影像显示模块的其中一个对象中，以使该对象包含导入所述低精度3d模型文件的所有相关配置参数；
11.根据所述车辆数据信息和加载解析后的所述低精度3d模型文件得到低精度3d模型。
12.一些实施例中，在加载解析低精度3d模型文件之后，还包括：
13.将所述低精度3d模型文件所有的资源节点保存到对应的链表结构中；
14.对对应的所述链表结构进行遍历，根据渲染的顺序对每个资源节点设置对应的渲染组id值；
15.按照从小到大的排列顺序，根据所述渲染组id值的大小对对应的所述链表结构重新进行排序。
16.一些实施例中，在根据所述渲染组id值的大小对对应的所述链表结构重新进行排序之后，还包括：
17.根据获取的所述车辆数据信息生成若干个旋转矩阵，并根据对应的所述资源节点的需求分别对所有的所述旋转矩阵进行赋值；
18.根据对应的所述资源节点的需求确定每一所述资源节点对应的属性，并根据每一所述资源节点对应的特征，将其所述属性的指向对应到对应的所述旋转矩阵。
19.一些实施例中，在根据每一所述资源节点对应的特征，将其所述属性的指向对应到对应的所述旋转矩阵之后，还包括：
20.设置所述低精度3d模型文件加载解析完成后的标志位；
21.根据所述标志位将所述低精度3d模型文件的资源节点传入cpu；
22.根据对应的所述属性的指向，将所有的所述资源节点分别与对应的所述旋转矩阵进行绑定以进行渲染，得到对应的所述低精度3d模型。
23.一些实施例中，所述车辆数据信息包括车辆状态数据信息、所述低精度3d模型文件的相关配置参数、所述高精度3d模型文件的相关配置参数和车辆摄像头的视频数据信息。
24.一些实施例中，获取所述车辆数据信息，加载解析所述低精度3d模型文件，根据所述车辆数据信息和加载解析后的所述低精度3d模型文件得到所述低精度3d模型；
25.在得到所述低精度3d模型后，再加载解析高精度3d模型文件，根据所述车辆数据信息和加载解析后的所述高精度3d模型文件得到高精度3d模型，再利用所述高精度3d模型替换所述低精度3d模型。
26.一些实施例中，获取所述车辆数据信息；
27.同步加载解析所述低精度3d模型文件和所述高精度3d模型文件；
28.根据所述车辆数据信息和加载解析后的所述低精度3d模型文件先得到所述低精度3d模型，根据所述车辆数据信息和加载解析后的所述高精度3d模型文件再得到所述高精度3d模型，再利用所述高精度3d模型替换所述低精度3d模型。
29.第二方面，提供了一种3d模型文件的加载显示系统，其包括：
30.信息获取模块，其用于获取车辆数据信息；
31.加载解析模块，其分别用于加载解析低精度3d模型文件和高精度3d模型文件；
32.全息影像显示模块，其用于根据所述车辆数据信息和加载解析后的所述低精度3d模型文件生成低精度3d模型，还用于根据所述车辆数据信息和加载解析后的所述高精度3d模型文件生成高精度3d模型，并利用所述高精度3d模型替换所述低精度3d模型。
33.第三方面，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述加载显示方法的步骤。
34.本技术提供的技术方案带来的有益效果包括：
35.本技术实施例提供了一种3d模型文件的加载显示方法，通过预加载低精度3d模型文件，以达到快速加载及显示的效果，然后继续加载高精度3d模型文件，当高精度3d模型文件也加载及显示完成后，再利用高精度3d模型替换低精度3d模型，达到高精度显示的效果。本加载显示方法明显减少了客户的等待时间，实现在一定的gpu等硬件条件下，达到快速显示3d模型和显示高精度3d模型效果的平衡，实现快速加载，快速显示，减少系统的启动时间，保证在系统、cpu等硬件条件制约的情况下，而优化系统的显示效率。
附图说明
36.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
37.图1为本技术实施例提供的3d模型文件的加载显示方法的流程示意图；
38.图2为本技术实施例提供的3d模型文件的加载显示方法的加载解析低精度3d模型文件的流程示意图；
39.图3为本技术实施例提供的3d模型文件的加载显示方法的对所有资源节点进行重新排序的流程示意图；
40.图4为本技术实施例提供的3d模型文件的加载显示方法的显示低精度3d模型的流程示意图。
具体实施方式
41.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
42.本技术实施例提供了一种3d模型文件的加载显示方法，其能解决相关技术中汽车的3d模型加载时间长、显示滞后而导致用户使用体验差及影响驾驶的问题。
43.参见图1所示，本加载显示方法主要包括：
44.获取车辆数据信息，并加载解析低精度3d模型文件，根据车辆数据信息和加载解析后的低精度3d模型文件得到低精度3d模型；
45.加载解析高精度3d模型文件，根据车辆数据信息和加载解析后的高精度3d模型文件得到高精度3d模型，再利用高精度3d模型替换低精度3d模型。
46.具体的，高精度3d模型文件的顶点数量很多，模型细节纹理清晰，可以满足车门旋转开启、转向灯闪烁等各种需求，而相对高精度3d模型文件而言，低精度3d模型文件则去除了汽车内饰信息数据，适当减少了外饰面的数量，另外贴图文件的像素点也适当进行了降低，车门也不需要开启等，综合来讲，低精度3d模型的顶点数相对于高精度3d模型减少了百
分之七十左右。
47.一般情况下，而加载与解析的时间与3d模型文件的大小，即3d模型的顶点数和面数是正相关的，本加载显示方法则是先加载解析一个低精度3d模型文件，使画面中的3d模型能够尽快显示，同时后台继续加载高精度3d模型文件，在高精度3d模型文件加载解析完成之后，实现高精度3d模型的显示，并释放关于低精度3d模型的相关资源，使得画面中最后显示的是高精度3d模型。在本加载显示方法过程中，低精度3d模型文件的加载解析耗时比高精度3d模型文件的加载解析耗时可以减少百分之七十以上，当低精度3d模型文件加载解析完成后，可以很快实现画面的模型显示，减少客户的等待时间，随后待高精度3d模型文件加载解析完成并显示后，则利用高精度3d模型替换低精度3d模型，实现对精度的提升，实现了在一定的gpu等硬件条件的条件下，可以快速显示3d模型并显示高精度3d模型效果的平衡，优化系统的显示效率，由于减少了客户等待的时间，因此总体上也减少了加载解析时间。
48.进一步的，参见图2所示，加载解析低精度3d模型文件，根据车辆数据信息和加载解析后的低精度3d模型文件得到低精度3d模型，其步骤具体包括：
49.构建低精度3d模型文件，并按照.3ds格式的要求写成.3ds文件进行保存；
50.使用3d模型读写库对所述低精度车模文件进行解析，并将解析后的所述低精度车模文件加载至全息影像显示模块的其中一个对象中，以使该对象包含导入所述低精度3d模型文件的所有相关配置参数；
51.根据所述车辆数据信息和加载解析后的所述低精度3d模型文件得到低精度3d模型。
52.进一步的，参见图3所示，在加载解析低精度3d模型文件之后，还包括如下步骤：
53.将低精度3d模型文件所有的资源节点保存到对应的链表结构中；
54.对对应的链表结构进行遍历，根据渲染的顺序对每个资源节点设置对应的渲染组id值；
55.按照从小到大的排列顺序，根据渲染组id值的大小对对应的链表结构重新进行排序。
56.具体的，上述处理方法即根据gpu的渲染效果确定每一资源节点的渲染的先后顺序，先对资源节点的链表进行遍历，然后按照渲染顺序将所有的资源节点的渲染组id值设置为1，2，3，4，5
…
，之后再根据渲染组id值对资源节点的链表重新进行排序，排序完成后，在渲染画面阶段，可直接按照链表顺序将资源节点传入gpu进行渲染，而不需进行反复的节点逻辑判断，由此可有效地减少单次渲染耗时，提高cpu和gpu的工作效率。
57.进一步的，参见图4所示，在根据渲染组id值的大小对对应的链表结构重新进行排序之后，还包括如下步骤：
58.根据获取的车辆数据信息生成若干个旋转矩阵，并根据对应的资源节点的需求分别对所有的旋转矩阵进行赋值；
59.根据对应的资源节点的需求确定每一资源节点对应的属性，并根据每一资源节点对应的特征，将其属性的指向对应到对应的旋转矩阵。
60.进一步的，在根据每一资源节点对应的特征，将其属性的指向对应到对应的旋转矩阵之后，还包括如下步骤：
61.设置低精度3d模型文件加载解析完成后的标志位；
62.根据标志位将低精度3d模型文件的资源节点传入cpu；
63.根据对应的属性的指向，将所有的资源节点分别与对应的旋转矩阵进行绑定以进行渲染，得到对应的低精度3d模型。
64.具体的，根据获取的车辆数据信息可以生成开关门旋转矩阵、车轮旋转矩阵等等，其中一个类型的旋转矩阵的数量与资源节点的数量相同，例如开关门旋转矩阵的数量有多个并与资源节点的数量相同，但是这里面的一部分开关门旋转矩阵为单位矩阵，其用于与非车门资源节点分别进行绑定，剩余的则不是单位矩阵，并与车门相关的资源节点分别进行绑定，另外，这里的属性即为属性指针，绑定则是将对应旋转矩阵的地址赋值给对应的属性指针。这种方式可以使得在渲染画面阶段，不需要另外针对单个资源节点进行逻辑判断，根据属性指针全部进行绑定一次即可，有效地减少了单次渲染的耗时，提高了cpu和gpu效率。
65.同理的，高精度3d模型文件的加载解析及显示过程与低精度3d模型文件一致，其方法和过程与低精度3d模型文件一样，不同的是其是取用的是高精度3d模型文件的相关配置参数。
66.进一步的，车辆数据信息包括车辆状态数据信息、低精度3d模型文件的相关配置参数、高精度3d模型文件的相关配置参数和车辆摄像头的视频数据信息。其中，车辆摄像头的视频数据信息用于显示出对应3d模型的四周环境的全景图，低精度3d模型文件的相关配置参数和高精度3d模型文件的相关配置参数则对应其加载解析的模型文件的类型分别对应取用。
67.进一步的，对于加载解析低精度3d模型文件和高精度3d模型文件有两种行式，第一种是先获取车辆数据信息，加载解析低精度3d模型文件，根据车辆数据信息和加载解析后的低精度3d模型文件得到低精度3d模型，当在得到低精度3d模型后，才再开始加载解析高精度3d模型文件，根据车辆数据信息和加载解析后的高精度3d模型文件得到高精度3d模型，再利用高精度3d模型替换低精度3d模型。此种形式是对低精度3d模型文件和高精度3d模型文件分别先后进行加载解析。
68.第二种是先获取车辆数据信息，再同步加载解析低精度3d模型文件和高精度3d模型文件，然后根据车辆数据信息和加载解析后的低精度3d模型文件先得到低精度3d模型，根据车辆数据信息和加载解析后的高精度3d模型文件再得到高精度3d模型，最后利用高精度3d模型替换低精度3d模型。相比第一种形式，第二种并行的加载解析方式在加载时单独起两个线程，即可实现同时加载，但是相比第一种形式而言，由于在最开始处于同时加载解析的状态，因此反而会耽误低精度3d模型文件的加载解析时间，因此此种形式的低精度3d模型的显示时间相比第一种会慢一些，但是相比传统的加载解析方法而言，时间依然得到了提升。
69.本技术还提供了一种3d模型文件的加载显示系统，其包括信息获取模块、加载解析模块和全息影像显示模块，信息获取模块用于获取车辆数据信息，加载解析模块分别用于加载解析低精度3d模型文件和高精度3d模型文件，全息影像显示模块用于根据车辆数据信息和加载解析后的低精度3d模型文件生成低精度3d模型，还用于根据车辆数据信息和加载解析后的高精度3d模型文件生成高精度3d模型，并利用高精度3d模型替换低精度3d模
型。
70.其中，上述图像超分辨率装置中的各个单元的功能实现与上述图像超分辨率方法中的各步骤相对应，其功能和实现过程在此处不再一一赘述。
71.本技术还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，计算机程序被处理器执行时实现上述图像超分辨率方法的步骤。
72.其中，计算机程序被执行时所实现的方法可参照上述图像超分辨率方法的各个步骤，此处不再赘述。
73.在本技术的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
74.需要说明的是，在本技术中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
75.以上所述仅是本技术的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本技术。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本技术的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本技术将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。