渲染系统和方法技术方案

一种渲染系统，包括： 计算机辅助设计（ＣＡＤ）接口，访问ＣＡＤ系统、直接输入在所述ＣＡＤ系统中产生的ＣＡＤ数据、将所述ＣＡＤ数据划分为产品的几何体数据和关于其它方面的相关数据、并且转换所划分的数据； 数据库，存储已经由所述ＣＡＤ接口划分和转换的所述几何体数据和相关数据； 场景编辑模块，基于所述几何体数据利用所述相关数据编辑场景；以及 渲染器，在已经由所述场景编辑模块编辑的所述场景上执行渲染。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种渲染系统，并且尤其涉及用于利用使用商用3D(三维)计算机辅助设计(CAD)系统再现的三维(3D)几何数据来产生真实二维(2D)计算机图形(CG)图象的一种渲染系统和方法及其记录介质。
技术介绍
目前，CAD系统，尤其是3D CAD系统被广泛用于产品设计。CAD系统包括在计算机上受驱动、用于CAD操作的CAD软件、以及与该CAD软件的驱动相关的程序和资源。渲染系统包括在计算机上受驱动用于渲染操作的渲染软件、以及与该渲染软件相关的程序和资源。当利用CAD系统来设计要大量生产的产品时，需要真实的图形图象来验证和评估该设计。为了有效地可视化利用一CAD系统建模的3D模型，必须精确地和真实地呈现产品的几何形状和材质。该操作被称为渲染。当一CAD系统不包括渲染功能时、或者当在CAD系统中包括的渲染功能不适于产生具有用户期望的满意质量的图象时，就使用一种提供高级渲染功能的外部CG渲染系统来产生3D模型的CG渲染图象。为了利用在商用3D CAD系统中建模的3D CAD数据以及利用独立的CG渲染系统产生高级渲染图像，执行以下处理。在存储3D几何数据(即，已经完全在3D CAD系统中建模的3D CAD数据)之后，利用由商用3D CAD软件提供的标准3D CAD文件存储功能(即，文件输出功能)将该几何数据作为外部文件存储。其中，所存储的标准3D CAD文件是基本图形交换规范(IGES)(即产品模型数据交换标准(STEP))文件、或者与其对应的标准数据文件。图9示出一IGES文件的结构。参见图9，该IGES文件恰包括线性排列的几个表面几何数据、但不包括关于该几何体中的层级结构信息。接着，利用CG渲染软件的数据输入功能(即，文件输入功能)将标准3D数据文件存储于该CG渲染软件的数据库(DB)中。其中，关于该几何体层级结构的数据不能保持、并且一些几何体可能会改变。由此，从完成所述存储之后，在转换到标准3D数据文件期间丢失的该几何体层级结构数据和因为使用不同系统而已经变形的几何体数据得到校正和恢复。在所述几何体数据和所述几何体层级结构数据得到完全校正之后，编辑用于渲染的场景。在完成编辑之后，执行高级渲染处理以产生最终图象。光线(Ray)跟踪或者A缓冲存储器通常用于高级渲染。在传统渲染系统和方法中，用于在商用CAD软件和CG渲染软件之间的数据传送的IGES文件(即，标准3D数据文件)不包括几何体层级结构数据，并且在转换到标准3D数据文件期间在几何体中可能出现误差。在利用3D CG渲染软件为渲染进行场景编辑期间，所述几何体层级结构数据需要基于色彩/材质以部件为单元编辑场景，并且执行纹理绘图。另外，当在CG渲染软件中读取标准3D数据文件时，需要利用用于保持几何体层级结构数据的内部数据结构以及由CG渲染软件提供的允许生成/编辑所述内部数据结构的用户接口来恢复丢失的几何体层级结构数据。另外，当几何体数据中出现误差时，用户需要利用由渲染软件提供的高级3D建模功能来校正在该几何体中的误差。为了恢复丢失的数据，用户需要校正在CG渲染软件中定义几何体和该几何体的层级结构的数据。其中，根据建模的内容、丢失的数据量、以及校正功能的性能，该用户的操作可能耗费几个小时至几天。而且，在完成渲染的场景编辑之后可能需要对该几何体进行修改。在设计要大量生产的产品过程中，对产品的几何体的修改通常是在3D CAD系统中执行的。在3D CAD系统中修改的几何体可以用于渲染系统的渲染操作中。一般地，当使用商用CG渲染软件时，修改的CAD几何体数据会以标准文件格式存储，并且接着由所述渲染系统读取。其中，关于例如材质的现有数据未作保留，因而必须重新编辑先前设计的数据(例如，材质)。另外，需要为渲染操作恰当地设置灯光和摄像头。该设置要求专业技能。然而，在传统渲染方法中，每当执行渲染操作时，都要执行新的设置。因而，技巧未得到共享，由此增加了操作时间。
技术实现思路
为了解决上述和相关问题，本专利技术的第一目的是提供用于有效地为商业设计执行三维(3D)渲染的一种渲染系统和方法及其记录介质。本专利技术的第二目的是提供包括用于保持在商用3D计算机辅助设计(CAD)系统中初始地建模的3D CAD的几何体和几何体层级结构数据的数据转换系统的一种渲染系统和方法及其记录介质。本专利技术的第三目的是提供在保持CAD系统中初始建立的几何体中的层级结构的同时允许容易地编辑场景的、用于提供3D数据的有效层级结构的一种渲染系统和方法及其记录介质。本专利技术的第四目的是提供不要求恢复3D几何体和在几何体中的层级结构的操作的一种高效渲染系统和方法及其记录介质。本专利技术的第五目的是提供其中当在场景编辑之后修改几何体数据时，所修改的几何体数据取代旧的几何体数据，但诸如关于材质信息的其它相关信息得以保持的一种高效渲染系统和方法及其记录介质。本专利技术的第六目的是提供允许渲染操作的环境建立数据的方便共享、由此允许更有效地执行渲染操作的一种渲染系统和方法及其记录介质。为了实现本专利技术的所述目的，提供了一种渲染系统，包括CAD接口，其访问CAD系统、直接输入在该CAD系统中产生的CAD数据、将该CAD数据划分为产品的几何体数据和关于其它方面的相关数据、并且转换所划分的数据；数据库，其存储已经由所述CAD接口划分和转换的几何体数据和相关数据；场景编辑模块，基于所述几何体数据利用相关数据编辑场景；以及渲染器，在已经由所述场景编辑模块编辑的所述场景上执行渲染。在一实施例中，还提供了一种渲染方法，包括直接接口连接步骤，访问CAD系统、输入来自所述CAD系统的CAD数据、将CAD数据划分为可适于渲染系统的数据库的结构的产品的几何体数据和关于其它方面的相关数据、并且转换所划分的数据；场景编辑步骤，基于所述几何体数据利用存储于所述数据库中的相关数据编辑场景；以及渲染步骤，渲染已经编辑的场景。在另一实施例中，提供一种渲染方法，包括访问CAD系统、输入来自所述CAD系统的CAD数据、将CAD数据划分为可适于渲染系统的数据库的结构的产品的几何体数据和关于其它方面的相关数据、并且转换所划分的数据；基于所述几何体数据利用存储于所述数据库中的相关数据编辑场景；确定是否请求修改已编辑场景；如果确定请求修改，则选择要输入的数据单元并且在所选择单元中输入已修改的几何体数据；将输入部件的标识与先前存储部件的标识进行比较；以及如果所述两部件标识是相同的，则用所输入的几何体数据替代对应于该部件标识的现有几何体数据。在又一实施例中，提供了一种渲染方法，包括访问CAD系统、输入来自所述CAD系统的CAD数据、将CAD数据划分为可适于渲染系统的数据库的结构的产品的几何体数据和关于其它方面的相关数据、并且转换所划分的数据；基于所述几何体数据利用存储于所述数据库中的相关数据编辑场景；以及将作为在相关数据之中的场景编辑所需的环境信息的场景编辑信息当作独立文件存储。还提供在其上记录了用于在计算机上执行上述任一渲染方法的程序的一种记录介质。还提供了一种渲染系统的数据库，包括作为关于每个三维几何体的几何体信息的几何体数据；关于在由所述几何体数据指示的几何体中的层级结构的几何体层级结构数据；渲染所需的相关数据的渲染信息；以及场景编辑所需的环境相关信息的场景编辑信息。附图说本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李泰炫，韩勋，李光宰，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：