基于潜在可见集的城市三维场景实时渲染

随着城市规模和场景复杂度的不断提高,虚拟地理环境下实现大规模三维场景高逼真的实时渲染是数字城市可视化平台的瓶颈之一.通常利用区域的可见性计算来剔除三维空间数据中被遮挡而导致不可见的对象,从而提高大规模三维场景的渲染效率.针对传统区域可见性计算空间划分粒度细的问题,提出了一种自适应性空间网格划分计算潜在可见集(potentially visible set,PVS)的方法.首先构建场景区域的AABB(axis-aligned bounding box)包围盒,在水平方向上对该包围盒进行四叉树划分,在垂直方向上对该包围盒进行层次划分得到相应的空间场景单元,通过光线投射计算出空间场景单元的潜在可见集.实验结果表明,通过本文方法来计算场景单元的潜在可见集,可以大幅度提高遮挡剔除率.当相机进入某个空间场景单元后,只绘制当前场景单元的可见对象,对不可见的对象不进行绘制,从而提高实时渲染的帧率.