CN116109765A - 标注对象的三维渲染方法、装置、计算机设备、存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种标注对象的三维渲染方法、装置、计算机设备、存储介质和计算机程序产品。所述方法包括：响应于对三维模型的标注请求，获取标注对象的二维坐标以及对标注对象的渲染参数，三维模型是根据图像采集装置对目标模型采集到的图像数据生成的；根据二维坐标确定出标注对象在深度纹理中的目标深度数据，深度纹理是根据目标模型相对于图像采集装置的深度数据生成的；根据目标深度数据确定出标注对象的高度值，根据高度值生成标注对象在三维模型中的目标三维坐标；采用渲染参数对目标三维坐标处的像素点进行渲染，得到标注对象的三维渲染结果。采用本方法能够基于深度纹理中存储的目标深度数据快速获取高度值，从而提高对标注对象的渲染效率。

Description

标注对象的三维渲染方法、装置、计算机设备、存储介质

技术领域

本申请涉及三维可视化技术领域，特别是涉及一种标注对象的三维渲染方法、装置、计算机设备、存储介质和计算机程序产品。

背景技术

随着三维可视化技术领域的进步，出现了在同一飞行平台上搭载多台传感器，同时从一个垂直、四个倾斜等五个不同的角度采集影像，以实现将用户引入了符合人眼视觉的真实直观世界的倾斜摄影技术。用户可以在不同的应用场景下，在倾斜摄影数据中添加相应的标注，譬如可以将二维地图上的兴趣点(Point of Interest，简称POI)或动态监控点作为标注点叠加到三维的倾斜摄影数据上进行场景展示。然而，由于倾斜摄影数据一般为三维模型数据，而标注点一般只有文字、图标和二维坐标信息，因此要将标注点依附在三维模型表面进行显示具有相当大的难度。

传统技术中，通常都是构建一条从上到下垂直穿过标注点位置的一根射线，利用射线与倾斜摄影数据或三维场景中倾斜摄影模型的三角面片进行求交，将射线求交的结果按从高到低进行排序，取最高处交点的高度值作为标注点的高度，按照标注点的高度将标注点渲染在倾斜摄影数据中的相应位置处。但是，采用传统技术中的渲染方法时，难以满足大规模点标注依附倾斜摄影的高效绘制要求，存在渲染效率较低的问题。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种渲染效率高的标注对象的三维渲染方法、装置、计算机设备、计算机可读存储介质和计算机程序产品。

第一方面，本申请提供了一种标注对象的三维渲染方法。所述方法包括：

响应于对三维模型的标注请求，获取标注对象的二维坐标以及对所述标注对象的渲染参数，所述三维模型是根据图像采集装置对目标模型采集到的图像数据生成的；

根据所述二维坐标确定出所述标注对象在深度纹理中的目标深度数据，所述深度纹理是根据所述目标模型相对于所述图像采集装置的深度数据生成的；

根据所述目标深度数据确定出所述标注对象的高度值，根据所述高度值生成所述标注对象在所述三维模型中的目标三维坐标；

采用所述渲染参数对所述目标三维坐标处的像素点进行渲染，得到所述标注对象的三维渲染结果。

在其中一个实施例中，所述根据所述二维坐标确定出所述标注对象在深度纹理中的目标深度数据，包括：

采用空间转换矩阵对所述二维坐标进行转换处理，得到所述标注对象对应的纹理坐标，所述空间转换矩阵是根据所述目标模型的模型转换矩阵、所述图像采集装置的视图转换矩阵以及所述图像采集装置的投影转换矩阵生成的；

利用所述纹理坐标在所述深度纹理中查询得到与所述标注对象对应的目标深度数据。

在其中一个实施例中，所述根据所述目标深度数据确定出所述标注对象的高度值，根据所述高度值生成所述标注对象在所述三维模型中的目标三维坐标，包括；

采用所述空间转换矩阵对所述目标深度数据和所述纹理坐标进行转换处理，得到所述标注对象的空间三维坐标；

从所述空间三维坐标中确定出所述高度值，根据所述空间转换矩阵对所述高度值进行转换处理，生成所述标注对象在所述三维模型中的目标三维坐标。

在其中一个实施例中，所述方法还包括：

获取所述图像采集装置当前对应的视点位置以及视景体范围；

根据所述视点位置和所述视景体范围，确定出对所述图像采集装置的调整参数；

采用所述调整参数对所述图像采集装置的位姿进行调整，得到针对预设角度进行图像采集的图像采集装置。

在其中一个实施例中，所述方法还包括：

获取针对预设角度进行图像采集的图像采集装置的目标视点位置以及目标视景体范围；

根据所述目标视点位置和所述目标视景体范围，生成与所述图像采集装置对应的视图转换矩阵；

根据所述图像采集装置的成像参数，生成所述图像采集装置的投影转换矩阵；

根据所述目标模型的模型转换矩阵、所述视图转换矩阵和所述投影转换矩阵，生成与所述目标模型和所述图像采集装置对应的空间转换矩阵。

在其中一个实施例中，所述采用所述渲染参数对所述目标三维坐标处的像素点进行渲染，得到所述标注对象的三维渲染结果，包括：

在非前端显示组件中，通过图形处理器采用所述渲染参数对所述目标三维坐标处的像素点进行渲染，得到所述标注对象的三维渲染结果。

第二方面，本申请还提供了一种标注对象的三维渲染装置。所述装置包括：

请求响应模块，用于响应于对三维模型的标注请求，获取标注对象的二维坐标以及对所述标注对象的渲染参数，所述三维模型是根据图像采集装置对目标模型采集到的图像数据生成的；

深度获取模块，用于根据所述二维坐标确定出所述标注对象在深度纹理中的目标深度数据，所述深度纹理是根据所述目标模型相对于所述图像采集装置的深度数据生成的；

高度获取模块，用于根据所述目标深度数据确定出所述标注对象的高度值，根据所述高度值生成所述标注对象在所述三维模型中的目标三维坐标；

像素渲染模块，用于采用所述渲染参数对所述目标三维坐标处的像素点进行渲染，得到所述标注对象的三维渲染结果。

第三方面，本申请还提供了一种计算机设备。所述计算机设备包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述第一方面任一项实施例所述的标注对象的三维渲染方法。

第四方面，本申请还提供了一种计算机可读存储介质。所述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第一方面任一项实施例所述的标注对象的三维渲染方法。

第五方面，本申请还提供了一种计算机程序产品。所述计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述第一方面任一项实施例所述的标注对象的三维渲染方法。

上述标注对象的三维渲染方法、装置、计算机设备、存储介质和计算机程序产品，通过响应于对三维模型的标注请求，获取标注对象的二维坐标以及对标注对象的渲染参数，三维模型是根据图像采集装置对目标模型采集到的图像数据生成的；根据二维坐标确定出标注对象在深度纹理中的目标深度数据，深度纹理是根据目标模型相对于图像采集装置的深度数据生成的；根据目标深度数据确定出标注对象的高度值，根据高度值生成标注对象在三维模型中的目标三维坐标；采用渲染参数对目标三维坐标处的像素点进行渲染，得到标注对象的三维渲染结果，能够基于深度纹理中存储的目标深度数据快速获取标注对象的高度值，简化目标三维坐标的算法流程，从而提高对标注对象的渲染效率。

附图说明

图1A为一个实施例中标注对象的三维渲染方法的流程示意图；

图1B为一个实施例中图像数据采集步骤的示意图；

图1C为一个实施例中图像数据的示意图；

图1D为一个实施例中深度纹理的示意图；

图1E为一个实施例中三维模型的示意图；

图2为一个实施例中图像采集装置调整步骤的流程示意图；

图3为另一个实施例中标注对象的三维渲染方法的流程示意图；

图4为一个实施例中标注对象的三维渲染装置的结构框图；

图5为一个实施例中计算机设备的内部结构图。

具体实施方式

目前常用的标注点高度获取方式一般包括两种：一种是通过采用射线求交的方式从倾斜摄影数据中预先获取每个标注点位置的高度，并将获取的高度保存在相应的标注点信息中，从而使得标注点存储有三维坐标信息。采用这种方式进行标注点渲染时，虽然不影响场景渲染的速度，但是由于预处理过程较为复杂繁琐，仍存在处理效率较低的问题。而且由于标注点的高度是预先计算的，因此这种方法也不适用于动态标注点的渲染和编辑的要求。

此外，由于倾斜摄影数据具有多细节层次(Levels of Detail，简称LOD)的渲染特点，也即具有根据物体模型的节点在显示环境中所处的位置和重要度决定物体渲染的资源分配，降低非重要物体的面数和细节度，从而获得高效率渲染运算的特点，容易在不同分辨率下由于倾斜摄影数据建立的模型粗糙程度不一样，存在标注点有部分区域陷入模型中的现象。

而另一种射线求交方法通过采用射线求交的方式实时从场景数据中获取标注点位置的高度，相较于前一种方法而言，不用遍历所有的数据文件，只需要处理场景中有限的数据，同时也可以处理动态标注点。但是由于该方法是在渲染中同步进行，加上射线求交的性能比较低，所以非常影响渲染的速度，导致浏览场景比较卡顿。

综上所述，本申请针对上述现有技术中存在的问题，提供了一种渲染效率高的标注对象的三维渲染方法、装置、计算机设备、计算机可读存储介质和计算机程序产品。为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

需要说明的是，本申请所涉及的数据(包括但不限于用于分析的数据、存储的数据、展示的数据等)，均为经过各方充分授权的信息和数据。

在一个实施例中，如图1A所示，提供了一种标注对象的三维渲染方法，本实施例以该方法应用于终端进行举例说明，可以理解的是，该方法也可以应用于服务器，还可以应用于包括终端和服务器的系统，并通过终端和服务器的交互实现。其中，终端可以但不限于是各种个人计算机、笔记本电脑、智能手机、平板电脑、物联网设备和便携式可穿戴设备，物联网设备可为智能电视、智能车载设备等。便携式可穿戴设备可为智能手表、智能手环、头戴设备等。服务器可以用独立的服务器或者是多个服务器组成的服务器集群来实现。

本实施例中，该方法包括以下步骤：

步骤S102，响应于对三维模型的标注请求，获取标注对象的二维坐标以及对标注对象的渲染参数。

其中，三维模型可以是根据图像采集装置对目标模型采集到的图像数据生成的倾斜摄影模型。一个示例中，如图1B所示，图像采集装置200可以从俯视的角度对目标模型100进行图像数据采集，得到的图像数据可以如图1C所示。终端可以对图1C进行建模生成如图1E中所示的三维模型300。

标注对象可以为标注点或标注区域。标注对象的二维坐标可以为标注对象在世界坐标系中的横纵坐标，或者，也可以为经纬坐标。

渲染参数可以包括但不仅限于渲染形状、渲染颜色、光影效果等多种参数中的任一种或多种。

具体地，终端可以在前端显示组件中向用户展示三维模型(例如图1E中的三维模型300)。响应于用户对三维模型的标注请求，获取用户输入的标注对象的二维坐标(例如图1B中点O的二维坐标(x1,y1))以及对标注对象的渲染参数。可选地，在一些实施例中，当标注对象的数量较多时，可以将每个标注对象对应的二维坐标以及渲染参数以表格数据的形式批量导入终端中，从而使得终端能够同时获取多个标注对象的信息，提高标注信息获取效率。

步骤S104，根据二维坐标确定出标注对象在深度纹理中的目标深度数据。

其中，深度纹理可以是根据目标模型相对于图像采集装置的深度数据生成的。一个示例中，如图1B所示，以图像采集装置200为水平线标的物，将图像采集装置200与目标模型100中的点O在垂直方向上的距离D作为目标模型100中的点O相对于图像采集装置200的深度数据。另一个示例中，如图1D所示，提供了一种深度纹理的示意图。

具体地，在深度纹理的生成阶段，终端可以对图像采集装置针对目标模型采集得到的图像数据进行运算处理，确定出目标模型中的每个位置相对于图像采集装置的深度数据。构建与目标模型对应的空白纹理。根据目标模型中每个位置处对应的二维坐标，确定出每个位置在空白纹理中对应的纹理坐标(即以深度纹理构建坐标系的像素坐标)，将每个位置对应的深度数据以纹理的形式存储至空白纹理中的纹理坐标处，遍历完毕目标模型中的每个位置后，得到存储有目标模型深度数据的深度纹理。

在深度纹理的应用阶段，终端可以对标注对象的二维坐标进行转换处理，

得到标注对象在深度纹理中的纹理坐标。譬如将图1B中的点O作为标注对象，5将点O的二维坐标(x1,y1)转换为在图1D中的纹理坐标(Px,Py)。获取深度纹理中的纹理坐标处存储的深度数据，得到与标注对象对应的目标深度数据。

步骤S106，根据目标深度数据确定出标注对象的高度值，根据高度值生成标注对象在三维模型中的目标三维坐标。

具体地，终端可以对标注对象的纹理坐标和目标深度数据进行转换处理，0生成标注对象在世界坐标系中的空间三维坐标(例如点O在图1B中的三维坐标(x1,y1,H))。从而得到标注对象在世界坐标系中的高度值。根据标注对象的高度值和目标模型对应的高度值，计算出标注对象相对于目标模型的相对高度。从而生成标注对象在三维模型中的目标三维坐标(例如点O在图1E中的三维坐标(x3,y3,h))。

5步骤S108，采用渲染参数对目标三维坐标处的像素点进行渲染，得到标注对象的三维渲染结果。

具体地，终端可以采用与标注对象对应的渲染参数对三维模型中目标三维坐标处的像素点进行渲染，得到标注对象在三维模型中的三维渲染结果，将三

维渲染结果显示在终端的前端显示组件中，从而实现标注对象在三维模型中的0叠加显示。后续，本实施例中提供的标注对象的三维渲染方法还可以应用于三维场景汇报、大数据看板、数字孪生、三维地理信息系统等领域。

上述标注对象的三维渲染方法中，通过响应于对三维模型的标注请求，获取标注对象的二维坐标以及对标注对象的渲染参数，三维模型是根据图像采集

装置对目标模型采集到的图像数据生成的；根据二维坐标确定出标注对象在深5度纹理中的目标深度数据，深度纹理是根据目标模型相对于图像采集装置的深度数据生成的；根据目标深度数据确定出标注对象的高度值，根据高度值生成标注对象在三维模型中的目标三维坐标；采用渲染参数对目标三维坐标处的像素点进行渲染，得到标注对象的三维渲染结果，能够基于深度纹理中存储的目标深度数据快速获取标注对象的高度值，简化目标三维坐标的算法流程，从而提高对标注对象的渲染效率，使得本实施例中提供的渲染方法不仅适用于动态点的实时编辑渲染需求，还能够适用于大规模的标注点渲染场景。

在一个实施例中，步骤S104，根据二维坐标确定出标注对象在深度纹理中的目标深度数据，包括：采用空间转换矩阵对二维坐标进行转换处理，得到标注对象对应的纹理坐标，利用纹理坐标在深度纹理中查询得到与标注对象对应的目标深度数据。

其中，空间转换矩阵(Model-View-Projection矩阵，简称MVP矩阵)是根据目标模型的模型转换矩阵(Model矩阵，以目标模型为标的物建立的模型坐标系与世界坐标系之间的转换矩阵，例如图1E中的坐标系)、图像采集装置的视图转换矩阵(View矩阵，以图像采集装置的图像采集视角建立的视图坐标系与世界坐标系之间的转换矩阵)以及图像采集装置的投影转换矩阵(Projection矩阵，以图像采集装置生成的图像建立的投影坐标系与世界坐标系之间的转换矩阵，例如图1C中的坐标系)生成的。可选地，本实施例中，可以采用模型转换矩阵、视图转换矩阵以及投影转换矩阵相乘后的最终结果作为空间转换矩阵的输出结果。

具体地，终端中可以预先存储有空间转换矩阵。采用空间转换矩阵对标注对象的二维坐标进行转换处理，可以将标注对象在世界坐标系中的二维坐标转换为在视图坐标系中的二维坐标，进而再将视图坐标系中的二维坐标转换为在投影坐标系中的二维坐标，也即标注对象对应的纹理坐标。在与目标模型对应的深度纹理中，可以利用纹理坐标查询得到与标注对象对应的目标深度数据。

一个示例中，从图1B和1D来看，采用空间转换矩阵对标注对象O在世界坐标系中的二维坐标(x1,y1)进行转换处理，可以得到标注对象O在深度纹理中的纹理坐标(Px,Py)，从而可以从深度纹理中读取出(Px,Py)处的值D。

本实施例中，通过采用空间转换矩阵对标注对象的二维坐标进行转换处理，从而确定出与标注对象对应的纹理坐标，能够提高纹理坐标的准确率以及确定效率，通过利用纹理坐标查询标注对象的目标深度数据，能够大大提高目标深度数据的获取效率，同时由于加载深度纹理相较于加载完整的深度数据而言占用内存更小，从而能够进一步提升目标深度数据的查询效率。

在一个实施例中，步骤S106，根据目标深度数据确定出标注对象的高度值，根据高度值生成标注对象在三维模型中的目标三维坐标，包括：采用空间转换矩阵对目标深度数据和纹理坐标进行转换处理，得到标注对象的空间三维坐标，从空间三维坐标中确定出高度值，根据空间转换矩阵对高度值进行转换处理，生成标注对象在三维模型中的目标三维坐标。

具体地，终端还可以采用上述实施例中提供的空间转换矩阵对标注对象的纹理坐标和目标深度数据进行反向运算，直接确定出标注对象在世界坐标系中的空间三维坐标。从标注对象的空间三维坐标中确定出标注对象在世界坐标系中的高度值。对目标模型在标注对象的二维坐标处对应的最低高度值和标注对象的高度值进行运算处理，确定出标注对象相对于目标模型的相对高度。采用空间转换矩阵对标注对象的二维坐标和相对高度进行运算处理，从而生成标注对象在三维模型中的目标三维坐标。

本实施例中，通过采用空间转换矩阵对目标深度数据和纹理坐标进行反向转换处理，进而得到标注对象在三维模型中的目标三维坐标，能够提高目标三维坐标的获取效率。

在一个实施例中，如图2所示，还提供了一种图像采集装置调整步骤的流程示意图，包括：

步骤S202，获取图像采集装置当前对应的视点位置以及视景体范围；

步骤S204，根据视点位置和视景体范围，确定出对图像采集装置的调整参数。

步骤S206，采用调整参数对图像采集装置的位姿进行调整，得到针对预设角度进行图像采集的图像采集装置。

其中，视点位置可以用于表征图像采集装置所处的位置。

视景体范围可以用于表征图像采集装置的图像采集范围。

预设角度可以按照用户需求进行设置，优选的，由于正射投影下目标模型的大小不会发生变换，因此可以采用从正上方向下拍摄的角度作为预设角度。

具体地，终端还可以获取图像采集装置当前对应的视点位置以及视景体范围。对视点位置和视景体范围进行运算处理，确定出将当前的图像采集装置的位姿调整为预设角度下的目标位姿所对应的调整参数。采用调整参数对图像采集装置的位姿进行调整，得到针对预设角度进行图像采集的图像采集装置，譬如，从正上方向下采用正射投影的方式进行拍摄的图像采集装置，或从目标模型上方倾斜四十五点角采用斜等测投影的方式进行拍摄的图像采集装置。

本实施例中，通过根据图像采集装置的视点位置和视景体范围计算调整参数，采用调整参数将图像采集装置转换为针对预设角度下进行图像采集的装置，能够有利于简化后续对图像采集装置的坐标系转换难度，从而提高后续的数据处理效率，同时还能够提高一定的灵活性。

在一个实施例中，终端还可以获取针对预设角度进行图像采集的图像采集装置的目标视点位置以及目标视景体范围。根据目标视点位置和目标视景体范围，生成与图像采集装置对应的视图转换矩阵。根据图像采集装置的成像参数，生成图像采集装置的投影转换矩阵。根据目标模型的模型转换矩阵、视图转换矩阵和投影转换矩阵，生成与目标模型和图像采集装置对应的空间转换矩阵。

具体地，在终端得到调整后的针对预设角度进行图像采集的图像采集装置之后，可以根据当前图像采集装置的目标视点位置以及目标视景体范围，也即与预设角度对应的目标视点位置以及目标视景体范围建立得到与当前的图像采集装置对应的视图坐标系，从而计算得到与当前的图像采集装置对应的视图转换矩阵。获取图像采集装置的焦距、景深、放大倍率等多种成像参数中的一种或多种，对图像采集装置的成像参数和目标视景体范围进行运算处理，生成与当前的图像采集装置对应的投影转换矩阵。建立与目标模型对应的模型坐标系，进而生成与目标模型对应的模型转换矩阵。将目标模型的模型转换矩阵、图像采集装置的视图转换矩阵以及投影转换矩阵作为与目标模型和图像采集装置对应的空间转换矩阵，将三个矩阵的乘积作为空间转换矩阵的输出结果。

本实施例中，通过根据当前图像采集装置的视点位置和视景体范围计算出相应的空间转换矩阵，能够提高空间转换矩阵的准确率，从而有利于提高后续基于空间转换矩阵进行处理得到的数据的准确率。

在一个实施例中，步骤S108，采用渲染参数对目标三维坐标处的像素点进行渲染，得到标注对象的三维渲染结果，包括：在非前端显示组件中，通过图形处理器采用渲染参数对目标三维坐标处的像素点进行渲染，得到标注对象的三维渲染结果。

具体地，终端可以采用离屏渲染技术在非前端显示组件中，关掉光照、纹理等效果，通过图形处理器(譬如Graphics Processing Unit，简称GPU)在片元着色器中采用渲染参数对三维模型中目标三维坐标处的像素点进行渲染，得到对标注对象的三维渲染结果。

本实施例中，通过采用离屏渲染技术以及图形处理器进行三维渲染处理，能够提高渲染性能以及渲染效率。

在一个实施例中，如图3所示，提供了一种标注对象的三维渲染方法，包括：

步骤S302，根据视点位置和视景体范围对图像采集装置的位姿进行调整，建立与目标模型对应的空间转换矩阵。

具体地，终端可以获取图像采集装置当前的视点位置以及视景体范围，从而计算出对图像采集装置的调整参数。采用调整参数对图像采集装置的位姿进行调整，采用调整后的图像采集装置对目标模型进行图像采集。根据图像采集装置的视点位置、视景体范围和成像参数，建立与图像采集装置对应的视图转换矩阵以及投影转换矩阵。根据视图转换矩阵、投影转换矩阵以及目标模型的模型转换矩阵，建立与目标模型对应的空间转换模型。

步骤S304，在非前端显示组件中通过图形处理器建立与目标模型对应的三维模型，并且生成与目标模型对应的深度纹理。

具体的，终端可以利用离屏渲染方式在非前端显示组件中，关掉光照、纹理等效果，对图像采集装置采集的图像数据进行处理，通过图形处理器绘制与目标模型对应的倾斜摄影模型数据，也即目标模型对应的三维模型。同时记录目标模型与图像采集装置之间的深度数据，形成与目标模型对应的深度纹理。

步骤S306，响应于对三维模型的标注请求，获取标注对象的二维坐标以及对标注对象的渲染参数。

具体地，终端可以响应于对三维模型的标注请求，获取用户输入的标注对象的二维坐标以及对标注对象的渲染参数。将目标模型的深度纹理、空间转换矩阵以及标注对象的二维坐标输入至点标注的着色器中进行渲染。

步骤S308，采用空间转换矩阵对二维坐标进行转换得到标注对象对应的纹理坐标，利用纹理坐标查询得到目标深度数据。

步骤S310，采用空间转换矩阵对目标深度数据和纹理坐标进行转换处理，确定出与标注对象对应的高度值，根据高度值确定标注对象的相对高度。

步骤S312，采用空间转换矩阵对二维坐标和相对高度进行转换处理，生成标注对象在三维模型中的目标三维坐标。

具体地，终端可以在顶点着色器中采用空间转换矩阵对二维坐标进行转换得到标注对象对应的纹理坐标，利用纹理坐标在深度纹理中查询得到与标注对象对应的目标深度数据。采用空间转换矩阵对目标深度数据和纹理坐标进行转换处理，确定出与标注对象对应的高度值。根据高度值和目标模型的高度数据确定出标注对象相对于目标模型的相对高度。采用空间转换矩阵对二维坐标和相对高度进行转换处理，生成标注对象在三维模型中的目标三维坐标。

步骤S314，在非前端显示组件中通过图形处理器采用渲染参数对目标三维坐标处的像素点进行渲染，得到标注对象的三维渲染结果。

具体地，终端可以利用离屏渲染方式在非前端显示组件中，通过图形处理器在片元着色器中采用标注对象的渲染参数对三维模型中目标三维坐标处的像素点进行渲染，得到对标注对象的三维渲染结果。

本实施例中，通过响应于对三维模型的标注请求，获取标注对象的二维坐标以及对标注对象的渲染参数，三维模型是根据图像采集装置对目标模型采集到的图像数据生成的；根据二维坐标确定出标注对象在深度纹理中的目标深度数据，深度纹理是根据目标模型相对于图像采集装置的深度数据生成的；根据目标深度数据确定出标注对象的高度值，根据高度值生成标注对象在三维模型中的目标三维坐标；采用渲染参数对目标三维坐标处的像素点进行渲染，得到标注对象的三维渲染结果，能够基于深度纹理中存储的目标深度数据快速获取标注对象的高度值，简化目标三维坐标的算法流程，从而提高对标注对象的渲染效率。

应该理解的是，虽然如上所述的各实施例所涉及的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其他的顺序执行。而且，如上所述的各实施例所涉及的流程图中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段，这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其他步骤或者其他步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

基于同样的发明构思，本申请实施例还提供了一种用于实现上述所涉及的标注对象的三维渲染方法的标注对象的三维渲染装置。该装置所提供的解决问题的实现方案与上述方法中所记载的实现方案相似，故下面所提供的一个或多个标注对象的三维渲染装置实施例中的具体限定可以参见上文中对于标注对象的三维渲染方法的限定，在此不再赘述。

在一个实施例中，如图4所示，提供了一种标注对象的三维渲染装置400，包括：请求响应模块402、深度获取模块404、高度获取模块406和像素渲染模块408，其中：

请求响应模块402，用于响应于对三维模型的标注请求，获取标注对象的二维坐标以及对标注对象的渲染参数，三维模型是根据图像采集装置对目标模型采集到的图像数据生成的。

深度获取模块404，用于根据二维坐标确定出标注对象在深度纹理中的目标深度数据，深度纹理是根据目标模型相对于图像采集装置的深度数据生成的。

高度获取模块406，用于根据目标深度数据确定出标注对象的高度值，根据高度值生成标注对象在三维模型中的目标三维坐标。

像素渲染模块408，用于采用渲染参数对目标三维坐标处的像素点进行渲染，得到标注对象的三维渲染结果。

在一个实施例中，深度获取模块404包括：坐标获取单元，用于采用空间转换矩阵对二维坐标进行转换处理，得到标注对象对应的纹理坐标，空间转换矩阵是根据目标模型的模型转换矩阵、图像采集装置的视图转换矩阵以及图像采集装置的投影转换矩阵生成的；数据查询单元，用于利用纹理坐标在深度纹理中查询得到与标注对象对应的目标深度数据。

在一个实施例中，高度获取模块406包括：坐标转换单元，用于采用空间转换矩阵对目标深度数据和纹理坐标进行转换处理，得到标注对象的空间三维坐标；坐标生成模块，用于从空间三维坐标中确定出高度值，根据空间转换矩阵对高度值进行转换处理，生成标注对象在三维模型中的目标三维坐标。

在一个实施例中，标注对象的三维渲染装置400还包括：位姿获取模块，用于获取图像采集装置当前对应的视点位置以及视景体范围；参数确定模块，用于根据视点位置和视景体范围，确定出对图像采集装置的调整参数；装置调整单元，用于采用调整参数对图像采集装置的位姿进行调整，得到针对预设角度进行图像采集的图像采集装置。

在一个实施例中，标注对象的三维渲染装置400还包括：矩阵生成模块，用于获取针对预设角度进行图像采集的图像采集装置的目标视点位置以及目标视景体范围；根据目标视点位置和目标视景体范围，生成与图像采集装置对应的视图转换矩阵；根据图像采集装置的成像参数，生成图像采集装置的投影转换矩阵；根据目标模型的模型转换矩阵、视图转换矩阵和投影转换矩阵，生成与目标模型和图像采集装置对应的空间转换矩阵。

在一个实施例中，像素渲染模块408还用于在非前端显示组件中，通过图形处理器采用渲染参数对目标三维坐标处的像素点进行渲染，得到标注对象的三维渲染结果。

上述标注对象的三维渲染装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。

在一个实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是终端，其内部结构图可以如图5所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、通信接口、显示屏和输入装置。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的通信接口用于与外部的终端进行有线或无线方式的通信，无线方式可通过WIFI、移动蜂窝网络、NFC(近场通信)或其他技术实现。该计算机程序被处理器执行时以实现一种标注对象的三维渲染方法。该计算机设备的显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏，该计算机设备的输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层，也可以是计算机设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板，还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。

本领域技术人员可以理解，图5中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。

在一个实施例中，还提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，该处理器执行计算机程序时实现上述各方法实施例中的步骤。

在一个实施例中，还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述各方法实施例中的步骤。

在一个实施例中，提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述各方法实施例中的步骤。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可以存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、数据库或其他介质的任何引用，均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器(Read-OnlyMemory，ROM)、磁带、软盘、闪存、光存储器、高密度嵌入式非易失性存储器、阻变存储器(ReRAM)、磁变存储器(Magnetoresistive Random Access Memory，MRAM)、铁电存储器(Ferroelectric Random Access Memory，FRAM)、相变存储器(Phase Change Memory，PCM)、石墨烯存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)或外部高速缓冲存储器等。作为说明而非局限，RAM可以是多种形式，比如静态随机存取存储器(Static Random Access Memory，SRAM)或动态随机存取存储器(Dynamic RandomAccess Memory，DRAM)等。本申请所提供的各实施例中所涉及的数据库可包括关系型数据库和非关系型数据库中至少一种。非关系型数据库可包括基于区块链的分布式数据库等，不限于此。本申请所提供的各实施例中所涉及的处理器可为通用处理器、中央处理器、图形处理器、数字信号处理器、可编程逻辑器、基于量子计算的数据处理逻辑器等，不限于此。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种标注对象的三维渲染方法，其特征在于，所述方法包括：

响应于对三维模型的标注请求，获取标注对象的二维坐标以及对所述标注对象的渲染参数，所述三维模型是根据图像采集装置对目标模型采集到的图像数据生成的；

根据所述二维坐标确定出所述标注对象在深度纹理中的目标深度数据，所述深度纹理是根据所述目标模型相对于所述图像采集装置的深度数据生成的；

根据所述目标深度数据确定出所述标注对象的高度值，根据所述高度值生成所述标注对象在所述三维模型中的目标三维坐标；

采用所述渲染参数对所述目标三维坐标处的像素点进行渲染，得到所述标注对象的三维渲染结果。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述二维坐标确定出所述标注对象在深度纹理中的目标深度数据，包括：

采用空间转换矩阵对所述二维坐标进行转换处理，得到所述标注对象对应的纹理坐标，所述空间转换矩阵是根据所述目标模型的模型转换矩阵、所述图像采集装置的视图转换矩阵以及所述图像采集装置的投影转换矩阵生成的；

利用所述纹理坐标在所述深度纹理中查询得到与所述标注对象对应的目标深度数据。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标深度数据确定出所述标注对象的高度值，根据所述高度值生成所述标注对象在所述三维模型中的目标三维坐标，包括；

采用所述空间转换矩阵对所述目标深度数据和所述纹理坐标进行转换处理，得到所述标注对象的空间三维坐标；

从所述空间三维坐标中确定出所述高度值，根据所述空间转换矩阵对所述高度值进行转换处理，生成所述标注对象在所述三维模型中的目标三维坐标。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

获取所述图像采集装置当前对应的视点位置以及视景体范围；

根据所述视点位置和所述视景体范围，确定出对所述图像采集装置的调整参数；

采用所述调整参数对所述图像采集装置的位姿进行调整，得到针对预设角度进行图像采集的图像采集装置。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

获取针对预设角度进行图像采集的图像采集装置的目标视点位置以及目标视景体范围；

根据所述目标视点位置和所述目标视景体范围，生成与所述图像采集装置对应的视图转换矩阵；

根据所述图像采集装置的成像参数，生成所述图像采集装置的投影转换矩阵；

根据所述目标模型的模型转换矩阵、所述视图转换矩阵和所述投影转换矩阵，生成与所述目标模型和所述图像采集装置对应的空间转换矩阵。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述采用所述渲染参数对所述目标三维坐标处的像素点进行渲染，得到所述标注对象的三维渲染结果，包括：

在非前端显示组件中，通过图形处理器采用所述渲染参数对所述目标三维坐标处的像素点进行渲染，得到所述标注对象的三维渲染结果。

7.一种标注对象的三维渲染装置，其特征在于，所述装置包括：

请求响应模块，用于响应于对三维模型的标注请求，获取标注对象的二维坐标以及对所述标注对象的渲染参数，所述三维模型是根据图像采集装置对目标模型采集到的图像数据生成的；

深度获取模块，用于根据所述二维坐标确定出所述标注对象在深度纹理中的目标深度数据，所述深度纹理是根据所述目标模型相对于所述图像采集装置的深度数据生成的；

高度获取模块，用于根据所述目标深度数据确定出所述标注对象的高度值，根据所述高度值生成所述标注对象在所述三维模型中的目标三维坐标；

像素渲染模块，用于采用所述渲染参数对所述目标三维坐标处的像素点进行渲染，得到所述标注对象的三维渲染结果。

8.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至6中任一项所述的方法的步骤。

9.一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，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至6中任一项所述的方法的步骤。

10.一种计算机程序产品，包括计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至6中任一项所述的方法的步骤。

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