技术领域
[0001] 本发明属于建筑渲染技术领域，具体涉及一种基于实时渲染技术的建筑渲染方法。
相关背景技术
[0002] 目前，在建筑渲染过程中，现有技术是在游戏渲染引擎基础上进行二次开发，此种方式对运行电脑要求很高，自然光环境和反射需要手动调节，对设计师技术要求很高，难以达到最优效果。且出图时间慢需要1-2个小时，建筑形象不够具象。
具体实施方式
[0038] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0039] 参照图1，所示为本发明实施例的一种基于实时渲染技术的建筑渲染方法，该种基于实时渲染技术的建筑渲染方法底层图形引擎自研，具体步，骤如下：
[0040] S1，将现有模型导入VR架构(支持Sketch Up、3Dmax、Revit、Rhino、FBX、DAE、OBJ)；
[0041] S2，设定好制作范围，生成智能光环境(范围越小越精准所需时间越少)；
[0042] S3，调整材质参数选择合适的贴图、设置天空参数(调整阳光位置和强度及颜色)，添加场景(植物、人物、小品等)；
[0043] S4，设定效果图视点(渲染出图的视角)、动画路径(可添加多条动画路径)、720图观察点(观察视点之间的连线表示了实际生成后的各个720视点之间的跳转关系)；
[0044] S5：导出动画、总平面图、高清效果图、离线副本、手机二维码(包括总平面图、效果图、动画、VR体验、3D投影)，可选择低中高三种质量导出效果图和动画。
[0045] 其中，所述手机二维码是指通过二维码在移动端传播的项目集中展示入口，其中包含项目简介、动画、720全景图、效果图四大内容。
[0046] 具体的，图形引擎基于windows系统、c++及openGL。
[0047] 进一步的，图形引擎通过以下策略得到速度上的优化：
[0048] A、所有关于矩阵及向量的浮点运算采用SIMD(SSE2指令集)加速，矩阵及向量本身构建时候就采用SIMD形式的内存布局，将每个分量都对齐到128位的内存单元(一段128位的地址可以组合4个变量)，每个变量内部存储所占用的内存首地址和位置编号，比如定义一个向量(x，y，z)的时候，首先找到当前可用的内存首地址和当前空闲的位置编号，然后将数据复制到该地址以备后用，构建后的内存数据布局如下所示P：(****XXXX********，****YYYY********，****ZZZZ********)，其中P代表内存首地址，每一个*或者X代表一个字节，****代表其他变量占用的位置，XXXX代表本变量的存储位置：即第1号位。数据经过这样构建后方便后期直接进行SIMD运算操作。
[0049] B、场景节点的树状组织及优化，整个场景组织结构为：Node节点为树状结构，Node节点可以挂载子Node节点和模型信息(空间点、三角形)，整个场景拥有一个RootNode节点。
[0050] 每个Node节点还拥有自身的局部坐标系空间变换(4*4矩阵)。
[0051] 模型中点的世界坐标位置＝本Node的世界坐标变换*模型中点的位置(1)[0052] 本Node的世界坐标变换＝父Node的世界坐标变换*本Node的局部坐标变换(2)[0053] 由于(2)式中求单个Node的世界坐标变换依赖于其父节点的世界坐标变换，我们只要保证从RootNode开始，先计算低Level节点的世界坐标变换，再计算高Level节点的世界坐标变换，则可以保证每次计算都的到正确结果，且时间复杂度为(n)(n为Node总数量)。对于复杂的场景Node树的组织，我们根据Node的Level对所有Node排序，然后按Level大小顺序计算各自的世界坐标变换，对同一Level的Node，我们再对其进行了多线程的加速。
[0054] 通过以上A、B两种数据组织形式，我们大大提升了渲染数据准备阶段的执行效率(cpu过程)。
[0055] 具体的，现有模型包含市面上大部分建模软件(Sketch Up、3Dmax、Revit、Rhion、FBX、DAE、OBJ)。
[0056] 具体的，智能光环境可以自动计算场景光照，无需布光，没有技术门槛，让没有基础的用户也能轻松上手，按时间模拟日光系统。
[0057] 具体的，自动计算场景光照采用的反射算法为全局反射算法。进一步地，全局反射算法主要采用以下步骤以达到全局光照的模拟。
[0058] S1，对于最终渲染流程上每个像素的照明，采用如下模型：
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[0060] S2，用“光探针”来收集光照信息：由式(3)可知，空间某个点的光照强度要积分求得，这显然在实时渲染中不可行，在实际实现中，只考虑光照中的低频变化部分，将式(3)通过傅里叶变换，采用4阶球面谐波的形式来模拟其低频部分(式4～7)
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[0067] 其中L表示阶数(取值0～3)，m代表项(取值-L～L)；
[0068] S3，光探针数据采用一次静态计算生成(探针总数约10万个)，在实时渲染时取离像素点最近的8个光探针，然后以像素点在x、y、z三个个方向与光探针的距离作为权重值分别与8个探针数据相乘，所得的结果再与光探针对于本像素点是否可见(0或者1)相乘得到最终照明的亮度值，然后将亮度值除以权重之和获得该点最终的照明数据。
[0069] 具体的，所述所述输出动画的每个控制点的相机视角、阳光、环境、图像调整等参数可以单独控制。
[0070] 具体的，所述手机二维码是指通过二维码在移动端传播的项目集中展示入口，其中包含项目简介、动画、720全景图、效果图四大内容。
[0071] 具体的，所述手机二维码包括永久二维码和临时二维码。具体的，永久二维码相关选项，永久二维码一旦生成，二维码本身将不会再改变，即以后再更新项目，则二维码不变，但扫描后的内容随之更新。具体的，临时二维码有效期从0.5-48小时，生成时由用户指定，每次生成的临时二维码都相互独立，相互无影响，临时二维码生成后无法修改。
[0072] 通过以上技术方案实现的建筑渲染方法，通过自动计算场景光照，赋予模型真实的光照环境质感，让没有基础的用户也能轻松上手。实时的展示建筑的虚拟设计三维场景，达到3D效果，更具真实感，快速输出多种形式成果，满足不同用户的需求。大大降低了渲染和汇报过程中的技术门槛和时间费用成本。为忙碌的设计师提供快、易、好、省的出图解决方案，使设计效果达到最大客户满意度。
[0073] 应当理解，本文所述的示例性实施例是说明性的而非限制性的。尽管结合附图描述了本发明的一个或多个实施例，本领域普通技术人员应当理解，在不脱离通过所附权利要求所限定的本发明的精神和范围的情况下，可以做出各种形式和细节的改变。
