模型的渲染方法、装置和电子设备制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种模型的渲染方法、装置和电子设备，其中，该方法包括：在虚拟场景中确定模型位置和相机位置；基于模型位置、相机位置、时间参数和预设的顶点动画贴图，对目标模型进行烘焙处理，得到目标模型的烘焙贴图数据；在模型位置设置面片模型，并基于模型位置和相机位置调整面片模型的朝向；将烘焙贴图数据渲染到调整后的面片模型上，得到目标模型在虚拟场景中的渲染效果。采用该方式，可以实时高效地烘焙当前视角下需要的目标模型的纹理贴图，渲染出动态的目标模型，丰富模型的造型、动作等表现效果，既节约了制作资源，降低了性能消耗，又提高了模型渲染的真实性和灵活性。又提高了模型渲染的真实性和灵活性。又提高了模型渲染的真实性和灵活性。

【技术实现步骤摘要】
模型的渲染方法、装置和电子设备


[0001]本专利技术涉及模型渲染
，尤其是涉及一种模型的渲染方法、装置和电子设备。

技术介绍

[0002]在体育赛事、演唱会等虚拟场景中，通常有大量的观众。如果每个观众都使用模型，并通过骨骼蒙皮技术制作动画，则需要制作大量的美术资源，运行时性能消耗也会很高，难以应用在资源有限的设备上。
[0003]相关技术中，可以预先制作观众模型，通过虚拟相机拍摄模型多个角度的图像，并烘焙到纹理贴图中，虚拟场景运行过程中，在虚拟场景中摆放面片模型，然后根据虚拟相机的位置调整面片模型的朝向，并从纹理贴图中选择拍摄角度合适的纹理贴图渲染到面片模型上，从而实现通过二维面片模拟三维立体观众的视觉效果。但该方式渲染出的观众是静止的，且呈现出的观众角度、姿势、外形等效果的数量均有限，导致渲染观众的真实性和灵活性较差。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种模型的渲染方法、装置和电子设备，以在美术制作资源和性能消耗较低的情况下，能够渲染出动态观众，丰富观众的造型和动作等多种表现效果，提升渲染观众的真实性和灵活性。
[0005]第一方面，本专利技术实施例提供了一种模型的渲染方法，该方法包括：在虚拟场景中确定模型位置和相机位置；其中，模型位置为：目标模型在虚拟场景中的渲染位置；相机位置为：拍摄虚拟场景的虚拟相机在虚拟场景中的位置；基于模型位置、相机位置、时间参数和预设的顶点动画贴图，对目标模型进行烘焙处理，得到目标模型的烘焙贴图数据；其中，顶点动画贴图中包括：目标模型的模型顶点的顶点偏移量，该顶点偏移量随着时间参数变化；在模型位置设置面片模型，并基于模型位置和相机位置调整面片模型的朝向；将烘焙贴图数据渲染到调整后的面片模型上，得到目标模型在虚拟场景中的渲染效果。
[0006]第二方面，本专利技术实施例还提供一种模型的渲染装置，该装置包括：
[0007]第一确定模块，用于在虚拟场景中确定模型位置和相机位置；其中，模型位置为：目标模型在虚拟场景中的渲染位置；相机位置为：拍摄虚拟场景的虚拟相机在虚拟场景中的位置；烘焙模块，用于基于模型位置、相机位置、时间参数和预设的顶点动画贴图，对目标模型进行烘焙处理，得到目标模型的烘焙贴图数据；其中，顶点动画贴图中包括：目标模型的模型顶点的顶点偏移量，该顶点偏移量随着时间参数变化；调整模块，用于在模型位置设置面片模型，并基于模型位置和相机位置调整面片模型的朝向；渲染模块，用于将烘焙贴图数据渲染到调整后的面片模型上，得到目标模型在虚拟场景中的渲染效果。
[0008]第三方面，本专利技术实施例提供了一种电子设备，包括处理器和存储器，存储器存储有能够被处理器执行的机器可执行指令，处理器执行机器可执行指令以实现上述模型的渲
染方法。
[0009]第四方面，本专利技术实施例提供了一种机器可读存储介质，机器可读存储介质存储有机器可执行指令，机器可执行指令在被处理器调用和执行时，机器可执行指令促使处理器实现上述模型的渲染方法。
[0010]本专利技术实施例带来了以下有益效果：
[0011]上述模型的渲染方法，在虚拟场景中确定模型位置和相机位置；其中，模型位置为：目标模型在虚拟场景中的渲染位置；相机位置为：拍摄虚拟场景的虚拟相机在虚拟场景中的位置；基于模型位置、相机位置、时间参数和预设的顶点动画贴图，对目标模型进行烘焙处理，得到目标模型的烘焙贴图数据；其中，顶点动画贴图中包括：目标模型的模型顶点的顶点偏移量，该顶点偏移量随着时间参数变化；在模型位置设置面片模型，并基于模型位置和相机位置调整面片模型的朝向；将烘焙贴图数据渲染到调整后的面片模型上，得到目标模型在虚拟场景中的渲染效果。
[0012]该方式中，预设有顶点动画贴图，首先根据模型位置与相机位置，再结合时间参数，对目标模型进行烘焙处理，获得烘焙贴图数据，然后根据模型位置与相机位置调整虚拟场景中位于模型位置的面片模型的朝向，最后，将烘焙贴图数据渲染到调整后的面片模型，得到目标模型在虚拟场景中的渲染效果。采用该方式，可以实时高效地烘焙当前视角下需要的目标模型的纹理贴图，进而在面片模型上渲染出动态的目标模型，丰富模型的造型、动作等表现效果，既节约了制作资源，降低了性能消耗，又提高了模型渲染的真实性和灵活性。
[0013]本专利技术的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
[0014]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
[0015]为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0016]图1为本专利技术实施例提供的一种模型的渲染方法流程图；
[0017]图2为本专利技术实施例提供的一种半球空间的示意图；
[0018]图3为本专利技术实施例提供的一种纹理贴图以及模型位置和相机位置的示意图；
[0019]图4为本专利技术实施例提供的一种纹理区域中存储的目标模型信息的示意图；
[0020]图5为本专利技术实施例提供的一种贴图数据变换至目标纹理区域的示意图；
[0021]图6为本专利技术实施例提供的一种预设的动态纹理贴图的示意图；
[0022]图7为本专利技术实施例提供的一种对烘焙贴图数据进行采样的示意图；
[0023]图8为本专利技术实施例提供的一种模型的渲染装置结构示意图；
[0024]图9为本专利技术实施例提供的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
[0025]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0026]首先，对本专利技术实施例涉及的专业术语进行解释。
[0027]1、VAT
[0028]Vertex Animation Texture，顶点动画贴图，存储了模型所有顶点在动画每一帧相对原始位置偏移量信息。
[0029]2、Imposter
[0030]计算机图形学中一种常用的利用2D面片模型模拟3D物体的渲染算法。
[0031]3、Texture2Darray
[0032]现代图形API(Application Program Interface，应用程序界面)中一种常用的纹理数据类型，由若干个二维纹理贴图Texture2D组成，其中每一个Texture2D称为一个切片Slice。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种模型的渲染方法，其特征在于，所述方法包括：在虚拟场景中确定模型位置和相机位置；其中，所述模型位置为：目标模型在所述虚拟场景中的渲染位置；所述相机位置为：拍摄所述虚拟场景的虚拟相机在所述虚拟场景中的位置；基于所述模型位置、所述相机位置、时间参数和预设的顶点动画贴图，对所述目标模型进行烘焙处理，得到所述目标模型的烘焙贴图数据；其中，所述顶点动画贴图中包括：所述目标模型的模型顶点的顶点偏移量，所述顶点偏移量随着所述时间参数变化；在所述模型位置设置面片模型，并基于所述模型位置和所述相机位置调整所述面片模型的朝向；将所述烘焙贴图数据渲染到调整后的所述面片模型上，得到所述目标模型在所述虚拟场景中的渲染效果。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述模型位置、所述相机位置、时间参数和预设的顶点动画贴图，对所述目标模型进行烘焙处理，得到所述目标模型的烘焙贴图数据的步骤，包括：基于所述模型位置和所述相机位置，确定所述目标模型的烘焙位置；其中，所述烘焙位置为：对所述目标模型进行烘焙处理时，虚拟相机所在的位置；基于所述烘焙位置、时间参数和预设的顶点动画贴图，对所述目标模型进行烘焙处理，得到所述目标模型的烘焙贴图数据。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，基于所述模型位置和所述相机位置，确定所述目标模型的烘焙位置的步骤，包括：基于所述模型位置和所述相机位置，确定所述目标模型的烘焙角度；基于所述烘焙角度，确定所述目标模型的烘焙方向；基于所述烘焙方向确定所述目标模型的烘焙位置。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，基于所述模型位置和所述相机位置，确定所述目标模型的烘焙角度的步骤，包括：计算所述相机位置和所述模型位置的差向量；通过所述模型位置对应的旋转变换矩阵，对所述差向量进行变换处理，得到所述目标模型的烘焙角度。5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，基于所述烘焙角度，确定所述目标模型的烘焙方向的步骤，包括：基于所述烘焙角度，从预设的纹理贴图中确定所述烘焙角度对应的目标纹理区域；其中，初始状态下所述纹理贴图为空白状态，所述纹理贴图包括多个纹理区域，所述纹理区域用于：保存对应的烘焙角度下所述目标模型的烘焙结果；基于所述目标纹理区域在所述纹理贴图中的位置，确定所述目标模型的烘焙方向。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，基于所述烘焙角度，从预设的纹理贴图中确定所述烘焙角度对应的目标纹理区域的步骤，包括：将所述烘焙角度从半球空间映射到所述纹理贴图所在的二维空间，得到二维向量；其中，所述半球空间为：所述虚拟相机相对于所述面片模型的三维空间，所述三维空间为半球形空间；
基于所述二维向量和所述纹理贴图的区域数量，确定所述目标纹理区域在所述纹理贴图的区域位置坐标。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述纹理贴图中包括多个纹理区域，每个所述纹理区域对应所述虚拟场景中的一个模型位置。8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，基于所述烘焙角度，从预设的纹理贴图中确定所述烘焙角度对应的目标纹理区域的步骤之后，所述方法还包括：基于所述目标纹理区域在所述纹理贴图中的区域位置坐标，以及所述纹理贴图中的区域数量，确定指定大小的贴图数据变换至所述目标纹理区域的视角变换参数；其中，所述变换参数包括尺寸缩放参数和偏移参数。9.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，基于所述目标纹理区域在所述纹理贴图中的位置，确定所述目标模型的烘焙方向的步骤，包括：将所述目标纹理区域在所述纹理贴图中的区域位置坐标，映射至半球空间中，得到中间结果；其中，所述半球空间为所述虚拟相机相对于所述面片模型的三维空间，所述三维空间为半球形空间；基于所述中间结果确定所述目标模型的烘焙方向。10.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，基于所述烘焙方向确定所述目标模型的烘焙位置的步骤，包括：确定所述目标模型的包围球中心点的中心点世界坐标，以及所述包围球的球半径；将所述烘焙方向与所述球半径的乘积与所述中心点世界坐标相加，得到所述目标模型的烘焙位置。11.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，基于所述烘焙位置、时间参数和预设的顶点动画贴图，对所述目标模型进行烘焙处理，得到所述目标模型的烘焙贴图数据的步骤，包括：基于所述烘焙位置确定烘焙变换矩阵；基于所述时间参数，从预设的顶点动画贴图中获取所述目标模型的模型顶点的顶点偏移量；基于所述烘焙变换矩阵和所述顶点偏移量，对所述目标模型进行烘焙处理，得到烘焙贴图数据。12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，基于所述烘焙位置...

【专利技术属性】
技术研发人员：周宇明，
申请(专利权)人：网易杭州网络有限公司，
类型：发明
国别省市：