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近来基于3D模型在影视作品、数字旅游项目诸多3D视觉领域都取得了优越展示效果受到了广泛关注。然而3D模型通常参数量大、复杂度高、兼容性差制约了在实际应用中的部署和使用尤其在资源受限的设备或对实时性、交互性要求很高的场景中。因此模型的“轻量化”研究成为了3D界关注的热点。
1、什么是模型轻量化
轻量化是BIM行业所熟知的一个概念其大概含义是指对三维模型中的几何数据进行压缩以达到快速存储和流畅传输的目的。
三维模型轻量化是指对三维模型进行优化处理以减少其存储空间和计算资源的占用从而提高处理速度和系统性能的一种技术。在实际应用中由于三维模型包含大量的顶点、面片和纹理等数据因此需要借助三维模型轻量化技术来降低数据量以便更好地适应各种场景和需求。
2、模型轻量化的方法 3D模型轻量化是指减少3D模型的文件大小以便在需要更快的数据传输或更快的渲染速度时使用。以下是几种常见的3D模型轻量化方法
移除不必要的细节模型中可能存在一些细节但这些细节对于渲染或使用模型并不重要。通过移除这些不必要的细节可以大大减小模型的大小。
优化模型结构对模型的拓扑结构进行优化可以大幅度减小文件大小。例如将多边形替换为三角形删除重复的顶点等。
减少纹理贴图纹理贴图通常会增加模型的大小。通过减少纹理的大小和数量可以减小模型文件的大小。
压缩模型使用专业的3D软件或工具可以将3D模型文件压缩成更小的文件大小。
简化模型将高细节模型简化成低细节模型可以有效地减少文件大小。这可以通过使用3D软件中的简化工具完成。
移除隐藏部分如果3D模型的一部分永远不会被看到可以将其从模型中移除从而减少文件大小。
3、模型轻量化应用场景 三维模型轻量化技术在很多场景下都有着广泛的应用以下是一些常见的应用场景
1、游戏开发
在游戏开发中三维模型轻量化技术可以用于减少游戏内存和加速渲染。通过对游戏中的三维模型进行压缩和简化处理可以降低游戏的内存占用和提高游戏的运行速度从而优化游戏体验。
2、虚拟现实和增强现实
在虚拟现实和增强现实领域中三维模型轻量化技术可以用于减少数据传输、加速图像渲染等方面。由于虚拟现实和增强现实需要实时呈现三维模型因此通过对模型进行轻量化处理可以降低数据传输带宽和提高图像渲染速度从而优化用户体验。
3、三维地图
在三维地图领域中三维模型轻量化技术可以用于减少数据存储和传输成本。通过对建筑物、街道等三维模型进行简化可以降低数据量和提高数据传输速度从而为用户提供更加流畅的地图浏览体验。
4、工业设计
在工业设计领域中三维模型轻量化技术可以用于减少建模成本和加速产品开发。通过对三维模型进行简化和优化处理可以降低建模成本和提高产品设计的效率从而为工业设计带来更多的便利。
三维模型轻量化技术具有广泛的应用场景其中包括游戏开发、虚拟现实和增强现实、三维地图以及工业设计等多个领域。随着技术的不断发展三维模型轻量化技术将会在越来越多的领域中得到应用和发展。
4、如何使用GLTF 编辑器轻量化3D模型
如何实现超大规模的倾斜摄影三维模型的高质量的轻量化压缩快速高效的处理工具软件非常重要保证轻量化数据大小合适和质量达标降低存储和传输成本、提高可视化性能和拓展应用场景。下面介绍如何使用GLTF 编辑器 -NSDT软件对3D模型进行轻量化处理。 模型合批Batching是一种优化技术用于在计算机图形渲染中提高性能和效率。它通过将多个模型的渲染操作合并为一次来减少渲染调用的数量从而提高渲染性能以及压缩模型体积。 下面讲解如何进行模型合拼操作首先将模型拖入编辑器中如图所示 材质合并前
从图中的左侧面板中可以看到该模型中有很多相同材质。
查看模型FPS信息如图所示 模型合批前FPS是13渲染效果不太流畅
下一步材质合批只需要点击GLTF 编辑器工具栏上第二个按钮【合并相同材质的Mesh】编辑器就会自动将模型中相同的材质进行合并合并完成后将修改后的模型导出到本地GLB文件。 材质合并后
下面材质合并前后的FPS对比 模型合批后FPS是47有着明显的提升
再看模型体积的前后比对压缩到了原来体积的将近三分之一如图所示 5、总结
轻量化为用户提供了全新的模型处理思路全自动打通了不同行业之间的技术壁垒。同时随着视觉技术、算力和数据等不断完善模型的复杂度急剧攀升3D模型的能耗代价将越来越高轻量化高效的计算效率和低廉的部署应用成本能够在未来给更多实际产品及项目中发挥极大优势。除此之外本地化的轻量化在支持原有服务的同时还能够更好地保护用户数据及隐私用户的数据不需要离开设备即可实现远程优化。
转载3D模型轻量化 (mvrlink.com)
