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龙图腾网获悉中国人民解放军陆军工程大学申请的专利虚拟三维场景构建方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN118628654B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-08-26发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202410753356.6，技术领域涉及：G06T17/00；该发明授权虚拟三维场景构建方法是由万龙;李志勇;李华;宋南阳;李宁;厉小薇设计研发完成，并于2024-06-12向国家知识产权局提交的专利申请。

本虚拟三维场景构建方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种虚拟三维场景构建方法，包括：获取场景中物体的几何数据，包括物体的顶点坐标、法线信息；步骤2：对于每个物体，进行多边形拓扑分析，确定多边形之间的关系；步骤3：通过控制多边形数量，将相邻多边形合并为一个更大的多边形，以减少场景中的总多边形数量；步骤4：进行法线优化以确保光照效果的逼真性，提高场景的光照效果；步骤5：根据视点距离、视角、物体重要性、当前渲染负荷以及曲率动态调整场景中物体模型的细节层次；步骤6：采用并行计算加速场景的渲染过程。本发明通过优化场景中的多边形，可以显著提高渲染性能，从而使应用程序更加流畅。

本发明授权虚拟三维场景构建方法在权利要求书中公布了：1.虚拟三维场景构建方法，其特征在于，包括如下步骤： 步骤1：获取场景中物体的几何数据，包括物体的顶点坐标、法线信息； 步骤2：对于每个物体，进行多边形拓扑分析，确定多边形之间的关系； 步骤3：通过控制多边形数量，将相邻多边形合并为一个更大的多边形，以减少场景中的总多边形数量； 步骤4：进行法线优化以确保光照效果的逼真性，提高场景的光照效果，包括： 计算每个顶点vi的初始法线向量ni，通过顶点邻域内多边形的法线加权平均获得： 其中，vi表示当前要计算法线向量的顶点，Nvi表示顶点vi的邻域，即与vi相连的多边形的集合，Af表示多边形f的面积，用于加权多边形的法线向量，nf表示多边形f的法线向量，‖·‖表示向量的模； 通过对顶点vi的邻域内的每个多边形f的法线向量nf进行加权平均，以获得顶点vi的初始法线向量ni，其中，每个多边形的法线向量nf被其面积Af所加权； 使用拉普拉斯平滑的方法对法线向量场进行平滑处理，以减小法线向量在相邻区域内的波动： 其中，ni ′表示顶点vi平滑后的法线向量，ni表示顶点vi的原始法线向量，λ表示平滑系数，控制平滑程度，Ni表示顶点vi的相邻顶点集合； 对于顶点vi，将其原始法线向量ni与其相邻顶点的法线向量nj进行加权平均，然后将平均结果加到原始法线向量上，得到平滑后的法线向量ni ′，平滑系数λ控制平滑的幅度； 考虑曲率对法线向量的影响，保留特征边缘和细节，即计算每个顶点的曲率： 其中，Ki表示顶点vi的曲率，Ai表示顶点vi的混合区域的面积，Ni表示顶点vi的相邻顶点集合，αij和βij表示围绕边i,j的两个三角形的对角角，Vi和Vj表示顶点vi和vj的位置； 对于顶点vi，首先计算其相邻顶点vj之间的角度αij和βij，然后计算边i,j上的边缘角的余切值之和，并与Vi-Vj相乘，最后除以顶点vi的混合区域的面积Ai，得到顶点vi的曲率Ki； 利用曲率信息更新法线向量，结合矢量场平滑结果和曲率优化： 其中，n″i：表示顶点vi更新后的法线向量；n′i：经过矢量场平滑后的法线向量，表示顶点vi的初步平滑结果；γ：控制参数，范围为0到1，用于调节矢量场平滑和曲率优化之间的权重；Ni：顶点vi的邻域顶点集合，用于计算相邻顶点的法线向量和曲率；Kj：顶点vj的曲率，用于加权相邻顶点的法线向量；nj：顶点vj的法线向量，参与加权平均的计算； 其中，1-γni ′表示矢量场平滑的结果，反映了顶点vi的平滑法线向量，表示基于曲率优化的法线向量更新结果，表示使用曲率Kj对相邻顶点vj的法线向量nj进行加权平均； 步骤5：根据视点距离、视角、物体重要性、当前渲染负荷以及曲率动态调整场景中物体模型的细节层次； 步骤6：采用并行计算加速场景的渲染过程。

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