快速渲染复杂 3D 模型的小预览。答案

【问题标题】：Fast way to render a small preview of a complex 3D model.快速渲染复杂 3D 模型的小预览。
【发布时间】：2016-03-01 18:00:11
【问题描述】：

我正在寻找一种非常快速的方法来渲染复杂 3D 模型的小预览。

Modell 以 stl 或 ply 的形式出现。
一个模型将有 300.000 到 500.000 个面。
渲染过程将在没有 GPU 的无头 linux 服务器上运行。
渲染进程只能使用一个内核/线程。
所需时间应小于 15 秒。

生成的图像会很小，大约 300x300 像素。它不需要有阴影或其他伪逼真的特征。

到目前为止我尝试了什么：

stl2pov.py (stltools) -> povray: 结果看起来不错，渲染时间低于 15s，但 Povray 需要一分钟来解析 stl2pov 创建的 pov 文件。如果我使用mesh2格式解析要快得多，但结果是乱码。我相信这是由 stl2pov 中的错误引起的。是否有另一个产生mesh2的stl/ply to pov转换器？

带有循环渲染器的搅拌机：这完全取决于样本的数量。样本数 150 给出了一个相当嘈杂但还可以的结果，但仍需要 30 秒。但由于我是 Blender 新手，而且这个野兽相当复杂，也许我确实忽略了一些技巧。

似乎光线追踪解决方案太慢了，而且无论如何都是矫枉过正。我发现的所有其他解决方案都依赖 GPU 来提高速度。

你有什么想法可以解决这个问题吗？

【问题讨论】：

我投票结束这个问题，因为它与编程无关 - 它实际上只是一个通用的计算机图形问题。

标签： 3d render mesh raytracing

【解决方案1】：

对于像 300x300 这样的渲染大小，使用 300k+ 三角形没有多大意义，因此您可以尝试将网格简化为更少的三角形数量，而不会出现明显的视觉差异，并尝试使用您已经尝试过的解决方案来渲染此网格。这应该会显着降低渲染时间。

您也可以尝试忽略小于某个值的三角形，看看这是否适用于您和您的模型。

如果您需要编写整个渲染代码并希望使其尽可能简单（或尽早获得一些工作代码），您可以尝试仅将网格顶点绘制为单个像素。使用如此密集的模型，它可能会工作得很好并且很容易实现，即使使用 Z-buffer 也是如此。

【讨论】：

将面数减少到 50% 确实有帮助。现在 povray 只需要原来的 25% 的时间。几乎所有的改进都来自解析部分。我没想到会这样，因为我认为这将是 O(n)。生成的网格现在有一个糟糕的表面，但结构仍然很好，并且在预览尺寸的模型上看不到表面变形。

【解决方案2】：

您可能想要使用光线追踪器的原因是光线追踪器是 O(n log n) 而光栅化器是 O(n^2) 操作.所以光线追踪器最终会击败光栅化器。在这种情况下，因为您有这么多三角形，所以几乎可以肯定跟踪速度更快。 Povray 是一个光线追踪器，但不是最好的。

在这种情况下。因为无论如何您都需要分析网格，而您只有一个线程。它不是那么明确的交易。 @koledas 想法不错，只渲染点云。很可能任何制造网格都具有足够的密度以使其工作。它比任何其他替代品都便宜。

但是，您需要一个可以直接从 stl 发出数据的渲染器。如果您正在寻找光栅化器，那么您可以使用：

台面 3D llvmpipe

【讨论】：

感谢您向我提示光栅化器的方向。将不得不考虑将此作为我的 povray 解决方案的替代品。关于一般的光线追踪器，如果速度比质量更重要，您认为哪一个是最好的？有很多好看的选择。

【解决方案3】：

您始终可以使用“渲染边框”打开按 n，在视图部分标记渲染边框框并使用 ctrl+b 在您要渲染的位置上绘制一个矩形。

【讨论】：