面向移動設備的真實感體渲染和交互系統及其工作方法與流程

本發明屬于圖形處理技術領域，具體涉及一種面向移動設備的真實感體渲染和交互系統及其工作方法，尤其是一種面向移動設備的基于物理的真實感體渲染和交互系統。

背景技術：

目前通過計算機斷層掃描（CT）以及磁共振成像（MRT）獲取患者病變部位的影響圖片是醫生進行臨床診斷、手術規劃和檢測藥物介入治療效果的常用手段。體渲染技術（Volume Rendering）可以由CT等設備產生的離散三維標量數據產生能夠直觀傳遞三維體數據形狀、深度和大小信息的二維圖片。高分辨率CT及MRI數據的三維交互式重建通常在高性能圖形處理器（GPU）工作站或計算集群上才能實現，但一般用戶很難接觸到這些昂貴的計算資源。即使醫院等機構擁有高性能計算設備，其同時也只能為一個用戶服務，導致計算資源利用率較低。此外，高性能計算設備體積較大，缺乏便攜性，對其使用受到空間位置限制。

目前大多數移動設備（如智能手機或平板電腦等）所配備的多點觸控屏幕使其非常適合作為醫學應用的交互接口，移動設備顯示質量和分辨率都能和常用桌面設備相媲美，最重要的是移動設備的可便攜性以及現在無處不在的網絡連接使得醫生在進行協作診斷和治療時不再被限制在醫院里的工作站設備。但交互式真實感醫學數據可視化需要巨大的計算能力和存儲容量及存儲帶寬，移動設備和普通桌面設備很難達到該要求。

技術實現要素：

本發明要解決的技術問題是提供一種面向移動設備的真實感體渲染和交互系統及其工作方法，采用瀏覽器/服務器（B/S）架構將計算設備與交互顯示設備進行分離，用戶可通過接入網絡的移動設備透明使用遠端高性能真實感體渲染服務器而無需關心交互顯示設備的計算能力。

為解決上述技術問題，本發明的實施例提供一種面向移動設備的真實感體渲染和交互系統，包括服務器端和客戶端，所述服務器端包括：

渲染服務器，處理體渲染任務；

Web服務器，處理Web頁面、發送渲染圖像并接收交互事件；

耦合組件，連接渲染服務器和Web服務器；

所述客戶端包括：

客戶端瀏覽器，接收并顯示Web服務器發送的渲染圖像，并將用戶產生的交互事件發送至Web服務器。

其中，所述服務器端包括GPU體渲染模塊、消息管理模塊和瀏覽器通信模塊，所述GPU體渲染模塊包括渲染服務器管理單元、體渲染單元和圖像輸出單元，所述消息管理模塊包括圖像數據分發單元和交互事件分發單元，所述瀏覽器通信模塊包括圖像數據發送單元和交互事件接收單元。

其中，所述渲染服務器管理單元從渲染服務器集群中選擇一臺計算資源充足的主機，啟動體渲染單元；

所述體渲染單元從服務器端體數據存儲服務器中將體數據拷貝到渲染服務器的顯存中，設置渲染參數，進行漸進式迭代渲染，將迭代渲染結果移交至圖像輸出單元；

所述圖像輸出單元根據服務器端耦合組件的狀態信息決定是否將圖像送入耦合組件緩沖隊列。

其中，所述圖像數據分發單元為圖像數據增加用戶信息，將其移交至瀏覽器通信模塊；

所述交互事件分發單元從交互事件信息中提取用戶信息、交互事件名稱和交互事件參數，根據用戶信息將交互事件分發至GPU體渲染模塊。

其中，所述圖像數據發送單元根據圖像數據的用戶信息將其發送至對應用戶；

所述交互事件接收單元負責接收客戶端瀏覽器發送的交互事件信息并將其移交至消息管理模塊。

其中，所述客戶端包括圖像顯示模塊、交互動作監聽模塊和服務器通信模塊，所述圖像顯示模塊根據接收到的壓縮圖像格式選擇相應的解壓算法對圖像數據進行解壓并在客戶端瀏覽器的頁面上顯示；

所述交互動作監聽模塊監聽圖像旋轉、縮放和平移操作，傳輸函數改變操作，燈光參數改變操作，裁剪面設置操作，相機參數設置操作，偵測到交互操作后將交互事件封裝到JSON結構體中并移交至服務器通信模塊；

所述服務器通信模塊包括圖像數據接收單元和交互事件發送單元，所述圖像數據接收單元負責接收來自Web服務器的壓縮渲染圖像，將其移交至圖像顯示模塊，所述交互事件發送單元負責將封裝好的交互事件消息發送至Web服務器。

其中，所述耦合組件包括自適應渲染服務器圖像輸出速度調整模塊和圖像壓縮模塊；

所述自適應渲染服務器圖像輸出速度調整模塊的緩沖隊列連接渲染服務器和Web服務器，當緩沖隊列被填滿時說明渲染服務器輸出圖像速度高于Web服務器發送圖像的速度，此時增大渲染服務器輸出圖像的時間間隔，減小其輸出速度；當緩沖隊列被取空時說明Web服務器發送圖像的速度高于渲染服務器輸出圖像的速度，此時需要減小渲染服務器輸出圖像的時間間隔，增大其輸出速度；

所述圖像壓縮模塊為了在不同網絡環境下提高交互刷新率，對每次重新迭代渲染的前幾十幀圖像采用較低的JPEG質量壓縮，提高壓縮率，對中間渲染結果采用中等偏高的JPEG質量壓縮，在保證一定壓縮率的條件下保持較好的圖像質量；對最終的高質量渲染結果采用PNG格式壓縮，避免圖像細節丟失。

本發明實施例還提供一種面向移動設備的真實感體渲染和交互系統的工作方法，包括如下步驟：

S101、用戶通過客戶端瀏覽器輸入服務器端Web服務器的主機地址，客戶端瀏覽器向Web服務器發送請求登錄頁面的HTTP請求，Web服務器向客戶端瀏覽器返回登錄頁面的HTML內容；

S102、用戶輸入用戶名、密碼等驗證信息后向Web服務器發送登錄驗證請求，驗證通過后Web服務器返回體數據管理頁面；

體數據管理頁面的邏輯處理包括：

S102-1、從Web服務器獲得該用戶已上傳的體數據，在體數據管理頁面上列出數據列表；

S102-2、用戶可刪除已有體數據，向Web服務器發送刪除請求；

S102-3、用戶可選擇上傳新的體數據，從本地選擇一個或多個體數據上傳至體數據存儲服務器；

S102-4、從列表中選擇一個體數據進行渲染。

S103、用戶在體數據管理頁面上選定目標渲染體數據后，Web服務器向渲染服務器發送啟動體渲染器實例的指令，并將體數據描述信息發送給渲染服務器；

S104、渲染服務器收到啟動指令及體數據描述信息后創建一個體渲染器實例；從體數據存儲服務器中檢索出所需渲染的體數據后將體數據復制到渲染服務器的顯存中并啟動體渲染器實例，開始渲染體數據；

S105、Web服務器確認體渲染器實例啟動后向客戶端瀏覽器發送渲染服務器啟動成功信息和交互渲染工作頁面；

S106、客戶端瀏覽器收到渲染服務器啟動成功信息后與Web服務器之間建立WebSocket通信通道；

S107、WebSocket通信通道建立后開始交互體渲染循環，該循環由服務器端和客戶端共同完成。

進一步，所述交互體渲染循環的實施流程包括：

S107-1、客戶端的交互動作監聽模塊通過為交互工作頁面的每個可交互元素編寫的Javascript回調函數用以監聽用戶交互操作；

S107-2、發生用戶交互事件后，回調函數將交互事件的參數封裝成{event_name:name, event_parameters:parameters}的JSON格式移交至客戶端的服務器通信模塊；

S107-3、客戶端的服務器通信模塊調用WebSocket對象的發送方法發送給Web服務器；

S107-4、位于Web服務器上的瀏覽器通信模塊收到交互事件消息后將其移交給消息管理模塊；

S107-5、消息管理模塊從交互事件JSON結構中提取交互事件名及交互事件參數后更新事件名對應的渲染參數，將更新后的渲染參數發送給服務該用戶的體渲染器實例的GPU體渲染模塊；

S107-6、GPU體渲染模塊將新的渲染參數拷貝到渲染服務器GPU的顯存后重新開始體渲染迭代計算；

S107-7、GPU體渲染模塊根據自適應優化組件提供的信息確定每次圖像輸出所需的迭代計算次數n，經過n次迭代計算后輸出一次渲染圖像；

S107-8、渲染圖像經過壓縮編碼后發送到Web服務器的消息管理模塊；

S107-9、Web服務器的消息管理模塊確定對應用戶地址后將壓縮后的圖像移交給瀏覽器通信模塊；

S107-10、瀏覽器通信模塊通過調用WebSocket的發送方法將壓縮圖像發送至客戶端瀏覽器；

S107-11、客戶端瀏覽器接收到壓縮圖像后將其移交至圖像顯示模塊；

S107-12、圖像顯示模塊對壓縮圖像進行解碼后由HTML5的canvas標簽顯示。

其中，客戶端的用戶交互界面上設有畫布區域、控件組區域、選擇數據按鈕、傳輸函數設置按鈕、燈光設置按鈕、裁剪面設置按鈕和相機參數設置按鈕；

點擊所述選擇數據按鈕可返回數據管理頁面，同時關閉當前渲染工作；

所述畫布區域包含兩個功能：

（1）顯示接收到的渲染圖像；

（2）生成相機位置變換交互事件：a、單指滑動進行相機圍繞體數據中心旋轉；b、雙指捏合調整相機與體數據中心的距離，距離越近，被渲染的對象越大，反之被渲染的對象越小；c、三指滑動進行相機平移；

用戶通過點擊傳輸函數設置按鈕、燈光設置按鈕、裁剪面設置按鈕和相機參數設置按鈕進行傳輸函數、燈光參數、裁剪面和相機參數的設置，所需控件顯示在控件組區域內。

優選的，傳輸函數設置包括：

（1）顏色設置，設置體數據不同數值在渲染時對應的顏色；

（2）密度設置，設置MCPT渲染算法中體數據不同數值代表的透光程度；

燈光參數設置包括：

（1）燈光個數，可增減光源個數；

（2）燈光顏色，每個光源顏色可獨立設置；

（3）燈光大小，每個光源的面積大小可獨立設置；

（4）燈光位置，每個光源的位置可獨立設置，為渲染對象的不同部分提供不同光照；

（5）HDR光源，選擇不同的HDR圖片作為環境光，增強渲染真實感；

裁剪面設置可同時在X、Y和Z三個方向放置裁剪面并分別設置三個裁剪面的位置，顯示渲染數據的內部結構；

相機參數設置包括：

（1）視角（Field Of View, FOV）設置，調整視角大小可調整渲染圖像內容的范圍；

（2）光圈大小，調整不同光圈大小可提供不同的景深效果，增強渲染真實感；

（3）曝光值，渲染器輸出的原始圖像采用HDR格式，設置不同的曝光值可調整圖像的整體明暗度。

本發明的上述技術方案的有益效果如下：本發明采用自適應算法連接渲染服務器器和Web服務器可較大地縮短整個渲染過程所需時間，提高系統性能，使用戶在不同的網絡環境中均可以較快的速度獲得高質量渲染圖像。在大帶寬低延遲的局域網內，渲染服務器能通過緩沖隊列的狀態較快調整其每次圖像輸出間隔使得其輸出速度與網絡承載能力相平衡，并能相對平穩保持該狀態，因此用戶在整個渲染過程中能以較流暢的視覺體驗觀察圖像的輸出過程。在網絡傳輸情況難以預測的廣域網環境中，渲染服務器的計算速度遠大于Web服務器的輸出速度，此時渲染服務器會調整每次圖像輸出的迭代計算次數至較大的值，因此渲染服務器每次輸出圖像的時間間隔變大，在渲染過程中輸出較少圖像，所以雖然圖像輸出幀率不高，但整個渲染過程所需時間基本不變。

附圖說明

圖1為本發明的總體設計方案圖；

圖2為本發明一個交互渲染循環的數據流向圖；

圖3為本發明的自適應渲染服務器與Web服務器連接算法流程圖；

圖4為本發明客戶端交互渲染頁面示意圖。

附圖標記說明：

1、選擇數據按鈕；2、畫布區域；3、傳輸函數設置按鈕；4、燈光設置按鈕；5、裁剪面設置按鈕；6、相機參數設置按鈕；7、控件組區域。

具體實施方式

為使本發明要解決的技術問題、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖及具體實施例進行詳細描述。

如圖1所示，一種面向移動設備的真實感體渲染和交互系統，包括服務器端和客戶端，所述客戶端包括客戶端瀏覽器，所述服務器端劃分為渲染服務器、Web服務器以及連接渲染服務器和Web服務器的耦合組件，計算量較大的體渲染任務由服務器端的渲染服務器加速完成；Web服務器負責Web頁面的處理、發送渲染圖像并接收交互事件；耦合組件用于連接輸出圖像速度不一致的渲染服務器和Web服務器。

所述耦合組件包括自適應渲染服務器圖像速度調整模塊和圖像壓縮模塊，所述自適應渲染服務器圖像輸出速度調整模塊緩沖隊列連接渲染器和Web服務器，當緩沖隊列被填滿時說明渲染服務器輸出圖像速度高于Web服務器發送圖像的速度，此時增大渲染器輸出圖像的時間間隔，減小其輸出速度；當緩沖隊列被取空時則說明Web服務器發送圖像速度高于渲染服務器輸出圖像的速度，此時需要減小渲染器輸出圖像的時間間隔，增大其輸出速度。

所述圖像壓縮模塊為了在不同網絡環境下提高交互刷新率，對每次重新迭代渲染的前幾十幀圖像采用較低的JPEG質量壓縮，提高壓縮率；其余中間渲染結果采用中等偏高的JPEG質量壓縮，在保證一定壓縮率的條件下保持較好的圖像質量；最終的高質量渲染結果采用PNG格式壓縮，避免圖像細節丟失。

服務器端按功能分，包括GPU體渲染模塊、消息管理模塊和瀏覽器通信模塊，其中，

所述GPU體渲染模塊包括渲染服務器管理單元、體渲染單元、圖像輸出單元。渲染服務器管理單元從渲染服務器集群中選擇一臺計算資源充足的主機，啟動體渲染單元；體渲染單元是采用蒙特卡羅路徑追蹤（Monte Carlo Path Tracing, MCPT）的物理真實感體渲染器，體渲染單元從服務器端的體數據存儲服務器中將體數據拷貝到渲染服務器的顯存中，設置渲染參數，進行漸進式迭代渲染，將迭代渲染結果移交至圖像輸出單元；圖像輸出單元根據耦合組件的狀態信息決定是否將圖像送入耦合組件緩沖隊列。

所述消息管理模塊包括圖像數據分發單元和交互事件分發單元。圖像數據分發單元為圖像數據增加用戶信息，將其移交至瀏覽器通信模塊；交互事件分發單元從交互事件信息中提取用戶信息、交互事件名稱和交互事件參數，根據用戶信息將交互事件分發至GPU體渲染模塊。

所述瀏覽器通信模塊包括圖像數據發送單元和交互事件接收單元。圖像數據發送單元根據圖像數據的用戶信息將其發送至對應用戶；交互事件接收單元負責接收客戶端瀏覽器發送的交互事件信息并將其移交至消息管理模塊。

所述客戶端瀏覽器只需接收并顯示Web服務器發送的渲染圖像，并將用戶產生的交互事件發送至Web服務器。

客戶端可以分為圖像顯示模塊、交互動作監聽模塊和服務器通信模塊，其中，

所述圖像顯示模塊根據接收到的壓縮圖像格式選擇相應的解壓算法對圖像數據進行解壓并在頁面上顯示。

所述交互動作監聽模塊監聽圖像旋轉、縮放和平移操作，傳輸函數改變操作，燈光參數改變操作，裁剪面設置操作，相機參數設置操作，偵測到交互操作后將交互事件封裝到JSON結構體中并移交至服務器通信模塊。

所述服務器通信模塊包括圖像數據接收單元和交互事件發送單元，圖像數據接收單元負責接收來自Web服務器的壓縮渲染圖像，將其移交至圖像顯示模塊；交互事件發送單元負責將封裝好的交互事件消息發送至Web服務器。

如圖1~3所示，本發明的面向移動設備的真實感體渲染和交互系統的工作方法包括如下步驟：

S101、用戶需要使用遠程真實感體渲染系統時通過瀏覽器輸入該系統Web服務器的主機地址，瀏覽器向Web服務器發送請求登錄頁面的HTTP請求，Web服務器返回登錄頁面的HTML內容；

S102、用戶輸入用戶名及密碼等驗證信息后向Web服務器發送登錄驗證請求。驗證通過后Web服務器返回體數據管理頁面；

其中，體數據管理頁面的邏輯處理包括：

S102-1、從服務器獲得該用戶已上傳的體數據，在頁面上列出數據列表；

S102-2、用戶可刪除已有體數據，向服務器發送刪除請求；

S102-3、用戶可選擇上傳新體數據，從本地選擇一個或多個體數據上傳至體數據存儲服務器；

S102-4、從列表中選擇一個體數據進行渲染。

本發明采用PACS服務器作為體數據的組織和存儲服務器，以方便渲染器在渲染前能快速的調回使用。

S103、用戶選定目標渲染體數據后，Web服務器向渲染服務器發送啟動體渲染器實例的指令，并將體數據描述信息發送給渲染服務器；

S104、渲染服務器收到啟動指令及體數據描述信息后創建一個體渲染器實例；從PACS服務器中檢索出所需渲染的體數據后將體數據復制到渲染服務器GPU的顯存中并啟動體渲染器實例，開始渲染體數據，渲染服務器采用CUDA C或Open CL編寫以利用GPU的大規模并行計算能力加速體渲染計算。

S105、Web服務器確認體渲染器實例啟動后向客戶端瀏覽器發送渲染服務器啟動成功信息和如圖4所示的交互渲染工作頁面；

S106、客戶端瀏覽器收到渲染服務器啟動成功信息后與Web服務器之間建立WebSocket通信通道；

說明：WebSocket是一種基于TCP協議的全雙工通信方式，服務器可以在無瀏覽器請求的情況下向已建立連接的瀏覽器推送消息，與此同時，瀏覽器也可向服務器發送請求。

S107、WebSocket通道建立后開始交互體渲染循環，該循環由遠程服務器端和客戶端共同完成。

其中，所述交互體渲染循環的實施流程如圖2所示，包括：

S107-1、客戶端的交互動作監聽模塊通過為交互工作頁面的每個可交互元素編寫的Javascript回調函數用以監聽用戶交互操作；

S107-2、發生用戶交互事件后，回調函數將交互事件的參數封裝成{event_name:name, event_parameters:parameters}的JSON格式移交至客戶端的服務器通信模塊；

S107-3、客戶端的服務器通信模塊調用WebSocket對象的發送方法發送給Web服務器；

S107-4、位于Web服務器上的瀏覽器通信模塊收到交互事件消息后將其移交給消息管理模塊；

S107-5、消息管理模塊從交互事件JSON結構中提取交互事件名及交互事件參數后更新事件名對應的渲染參數，將更新后的渲染參數發送給服務該用戶的體渲染器實例的GPU體渲染模塊；

S107-6、GPU體渲染模塊將新的渲染參數拷貝到渲染服務器（GPU）的顯存后重新開始體渲染迭代計算；

S107-7、GPU體渲染模塊根據自適應渲染服務器圖像速度調整模塊提供的信息確定每次圖像輸出所需的迭代計算次數n，經過n次迭代計算后輸出一次渲染圖像；

S107-8、渲染圖像經過壓縮編碼后發送到Web服務器的消息管理模塊；

S107-9、Web服務器的消息管理模塊確定對應用戶地址后將壓縮后的圖像移交給瀏覽器通信模塊；

S107-10、瀏覽器通信模塊通過調用WebSocket的發送方法將壓縮圖像發送至客戶端瀏覽器；

S107-11、客戶端瀏覽器接收到壓縮圖像后將其移交至圖像顯示模塊；

S107-12、圖像顯示模塊對壓縮圖像進行解碼后由HTML5的canvas標簽顯示。

渲染服務器輸出一幀圖像的時間為，

其中，為迭代計算時間，即一次圖像輸出中所有單次迭代計算時間總和；β為GPU拷貝圖像至主機內存所需時間，由數據大小和硬件性能決定；γ為圖像編碼壓縮時間，其大小取決于圖像的內容和圖像的壓縮質量。

若每次迭代計算的結果均向客戶端瀏覽器輸出，則迭代計算時間僅占Φ的一小部分，渲染集群輸出圖像性能受β和γ的限制較大。但分析表明無需輸出所有中間渲染圖像，因此可以通過調整中的迭代計算次數n以及圖像編碼壓縮時間獲得更好的輸出性能。

耦合組件采用FIFO圖像數據緩沖隊列連接渲染服務器和Web服務器這兩種輸出速度不同的系統，渲染服務器以較高的速率向隊列輸出數據，而Web服務器則以較低的速率讀取數據。令n和n_max分別為渲染服務器一次圖像輸出的迭代渲染次數和迭代渲染次數閾值，本發明提出的渲染服務器和Web服務器的自適應連接算法主要流程為：

渲染開始時，初始化一個空圖像數據隊列。

渲染器以最快的速度（n = 1）將圖像數據送入隊列，以確保隊列中有充足圖像可供Web服務器連續發送至客戶端瀏覽器。

算法初始設置一個最大迭代計算次數的閾值n_max，表示渲染服務器輸出速率能使Web服務器流暢輸出的最大估計迭代計算次數。

若渲染服務器發現緩沖隊列已滿，則表明渲染服務器輸出圖像速率超出了Web服務器發送承載量；算法通過改變渲染服務器每次圖像輸出的迭代計算次數以調整每次圖像輸出的時間間隔，迭代計算次數越多，輸出時間間隔越大，但下一次輸出的圖像質量越高。

隊列滿時若當前迭代次數n 小于n_max則進行乘法增加，以更快獲得使渲染服務器輸出速度和Web服務器輸出速度相平衡的n 值。

若渲染服務器依然檢測到隊列滿，則進行加法增大以避免迭代計算次數過大（圖像輸出時間間隔過大）導致系統發送卡頓。

Web服務器以當前網絡可承載速度從圖像數據隊列頭部取出圖像數據。

當Web服務器檢測到緩沖隊列為空時，表明渲染服務器的圖像輸出速率過低，需增大其輸出速率；算法通過乘法減小渲染服務器當前迭代渲染次數n 以縮短圖像輸出時間間隔，從而使渲染服務器快速輸出；更新n_max=n/2獲取當前網絡狀態下渲染服務器單次圖像輸出最大估計迭代次數。

每次更新渲染參數后，渲染服務器重新開始迭代渲染。最初迭代渲染輸出的幾十幀圖像包含大量噪點，其壓縮效率較低。圖像壓縮模塊對交互過程中，每次重新渲染輸出的前50幀圖像采用較低的JPEG質量（20/100）進行壓縮，以大幅減小這些圖像的數據大小，以最大可能在較差網絡條件下提高交互刷新速率。

通常50幀之后的圖像只有在交互停止后才能得到輸出，對這些圖像采用數值為75的JPEG質量壓縮，在獲得10:1的壓縮率的條件下能獲得較好的圖像質量。

所有迭代計算完成后輸出的最終高質量圖像采用無損PNG格式壓縮以避免圖像細節丟失。

如圖4所示，客戶端的用戶交互界面上設有畫布區域2、控件組區域7、選擇數據按鈕1、傳輸函數設置按鈕3、燈光設置按鈕4、裁剪面設置按鈕5和相機參數設置按鈕6。

點擊所述選擇數據按鈕1可返回數據管理頁面，同時關閉當前渲染工作。

所述畫布區域2包含兩個功能：

（1）顯示接收到的渲染圖像；

（2）生成相機位置變換交互事件：a、單指滑動進行相機圍繞體數據中心旋轉；b、雙指捏合調整相機與體數據中心的距離，距離越近，被渲染的對象越大，反之被渲染的對象越小；c、三指滑動進行相機平移。

用戶通過點擊傳輸函數設置按鈕3、燈光設置按鈕4、裁剪面設置按鈕5和相機參數設置按鈕6進行傳輸函數、燈光參數、裁剪面和相機參數的設置，所需控件顯示在控件組區域7內。

其中，傳輸函數設置包括：

（1）顏色設置，設置體數據不同數值在渲染時對應的顏色；

（2）密度設置，設置MCPT渲染算法中體數據不同數值代表的透光程度；

燈光參數設置包括：

（1）燈光個數，可增減光源個數；

（2）燈光顏色，每個光源顏色可獨立設置；

（3）燈光大小，每個光源的面積大小可獨立設置；

（4）燈光位置，每個光源的位置可獨立設置，為渲染對象的不同部分提供不同光照；

（5）HDR光源，選擇不同的HDR圖片作為環境光，增強渲染真實感。

裁剪面設置可同時在X、Y和Z三個方向放置裁剪面并分別設置三個裁剪面的位置，顯示渲染數據的內部結構。

相機參數設置包括：

（1）視角（Field Of View, FOV）設置，調整視角大小可調整渲染圖像內容的范圍；

（2）光圈大小，調整不同光圈大小可提供不同的景深效果，增強渲染真實感；

（3）曝光值，渲染器輸出的原始圖像采用HDR格式，設置不同的曝光值可調整圖像的整體明暗度。

以上所述是本發明的優選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明所述原理的前提下，還可以作出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護范圍。