一种图形的路径构建方法技术

本发明专利技术实施例公开了一种图形的路径构建方法，包括以下步骤：设定图形的路径方向；获取所述图形的空间变换矩阵；获取包围所述图形的长方体空间的顶点坐标；根据所述路径方向和所述顶点坐标计算所述图形进入或离开屏幕的位置。根据所述空间变换矩阵计算所述图形的路径距离；根据所述图形的路径方向和路径距离构建所述图形的路径。本发明专利技术实施例采用了对图形路径的构建机制，达到了控制图形运动路径，并使该路径正对摄像机或观察者的眼睛的目的。

Method for constructing path of graph

The embodiment of the invention discloses a path graph construction method comprises the following steps: setting a path graph; space transformation matrix to obtain the graph; vertex coordinates for rectangular space surrounding the pattern; according to the path and direction of the vertex coordinate calculation of the graphics screen to enter or leave position. The path distance of the graph is calculated according to the spatial transformation matrix; and the path of the graph is constructed according to the path direction and the path distance of the graph. The embodiment of the invention adopts the construction mechanism of the graph path, and achieves the purpose of controlling the motion path of the graph and making the path towards the eye of the camera or observer.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及多媒体
，特别是涉及。
技术介绍
随着计算机图形图像技术和计算机硬件技术的发展，计算机动画和图形 图像处理广泛应用于军事、娱乐、广告、仿真、教育等领域。精彩的电影特 技，精美的产品模型设计，身临其境的模拟训练器和逼真的游戏动画，无不 体现着现代图形图像技术的强大能力。计算机硬件技术的发展，为计算机图 形图像技术的发展提供了物质保障，而计算机图形图像技术的发展，对计算 机硬件系统的要求越来越高，又促使计算机硬件系统不断更新发展。图形图 像渲染引擎是图形图像处理系统的核心，每一个现代图形图像系统都需要与 之功能相适应的引擎，提供其图形图像处理的技术基础。图形图像应用系统 通过渲染引擎把模型、动画、光影、特效等所有效果计算出来并以图像形式 显示，图像最终的输出质量由图形图像应用系统直接决定。常见的渲染引擎，如OpenGL和Direct3D,使用传统的三维变换渲染三 维图形，将一个图形生成图像并显示在屏幕上。如图l所示，为现有技术中 图形的路径构建方法流程图，包括以下步骤步骤101，通过建模变换矩阵将物体空间中的图形放置在世界空间中。 步骤102，通过视变换矩阵将世界空间中的图形放置在眼空间中。 步骤103,通过投影变换矩阵将眼空间中的图形放置在剪裁空间中。 步骤104，通过透视除法将剪裁空间中的图形放置在标准设备空间中。 步骤105,通过视图和深度范围变换将标准设备空间中的图形放置在 窗口空间中。步骤106,改变建模变换矩阵。步骤107,通过改变过的建模变换矩阵控制图形在世界空间中的位置。上述步骤中，每个从一个空间到另一个空间的变换，都是一个矩阵的操 作。在工程中创建完一个图形，该图形会在物体空间中有一个物体空间坐标。 如果想把该图形放置在世界空间中，就需要得到该图形的世界空间坐标。该 图形的世界空间坐标是通过该图形的物体空间坐标乘以 一个转换矩阵得到 的，这个矩阵是物体空间坐标经过旋转、缩放和平移的体现，称为建模变换 矩阵。目前，对图形在空间中的操控是在这一步完成的，也就是改变建模变 换的矩阵使图形处于不同的空间位置。在有些情况下，需要输出的图像沿一定的路径运动或者离开屏幕，并控 制图像进入或离开屏幕的时间和位置，现有技术中，只能通过改变建模变换 矩阵，在世界空间中控制图形的运动，而无法在最终的视觉效果上达到控制 目的。
技术实现思路
本专利技术实施例提供，实现了在最终的视觉效果 上控制输出的图像运动，并使该路径正对摄像机或观察者的眼睛的目的。为达到上述目的，本专利技术实施例提出一种^ 各径构建方法，包括以下步骤 设定图形的^各径方向； 获取所述图形的空间变换矩阵； 冲艮据所述空间变换矩阵计算所述图形的路径距离； 根据所述图形的路径方向和路径距离构建所述图形的路径。 所述计算路径距离之前，还包括 获取包围所述图形的长方体空间的顶点坐标； 根据所述路径方向和所述顶点坐标计算所述图形离开屏幕的位置。 所述获取包围所述图形的长方体空间的顶点坐标，具体包括 获取包围所述图形的长方体空间的顶点的物体空间坐标； 根据所述图形的空间变换矩阵将包围所述图形的长方体空间的顶点的物 体空间坐标转换为包围所述图形的长方体空间的顶点的标准设备空间坐标。 所述根据路径方向和顶点坐标计算所述图形离开屏幕的位置，具体包括:根据所述路径方向和所述顶点坐标计算所述图形离开屏幕的位置的标准设备空间坐标；根据所述图形的空间变换矩阵将所述图形离开屏幕的位置的标准设备空 间坐标转换为所述图形离开屏幕的位置的物体空间坐标。本专利技术实施例的技术方案具有以下优点，因为采用了对图形路径的构建 机制，达到了控制图形运动路径，并使该路径正对摄像机或观察者的眼睛的 目的。附图说明图1为现有技术中图形的路径构建方法流程图2为本专利技术实施例中图形的路径构建方法流程图3为本专利技术实施中图形的路径构建具体实现方式流程图。具体实施例方式下面结合附图和实施例，对本专利技术的具体实施方式作进一步详细描述 如图2所示，为本专利技术实施例中图形的路径构建方法流程图，包括以下步 骤步骤201,设定图形的路径方向。图形的路径方向为标准设备空间中的一个三维向量，表示图形的运动方向。步骤202,获取图形的空间变换坐标。图形的空间变换矩阵包括建模变换矩阵、视变换矩阵和投影变换矩阵。 步骤203，计算图形的路径距离。图形的路径距离为图形的初始位置和图形离开屏幕的位置之间的距离。 步骤204,根据图形的路径方向和图形的路径距离构建路径。 在得到图形的路径方向和图形的路径距离之后，可以确定图形在每一 时 刻的位置，从而完成对路径的构建。如图3所示，为本专利技术实施中图形的路径构建具体实现方式流程图，包括以下步骤步骤301 ，通过建模变换矩阵将物体空间中的图形放置在世界空间中。 将图形在物体空间中的坐标乘以建模变换矩阵，即得到图形在世界空间中的坐标，图形也被放置在世界空间中。步骤302,通过视变换矩阵将世界空间中的图形放置在眼空间中。 将图形在世界空间中的坐标乘以视变换矩阵，即得到图形在眼空间中的坐标，图形也被放置在眼空间中。步骤303，通过投影变换矩阵将眼空间中的图形放置在剪裁空间中。 将图形在眼空间中的坐标乘以投影变换矩阵，即得到图形在剪裁空间中的坐标，图形也被放置在剪裁空间中。步骤304,通过透视除法将剪裁空间中的图形放置在标准设备空间中。 剪裁空间的坐标是齐次形式〈x,y，z,w〉的，使用透视除法，即用w除x、y、 z，便可得到图形在标准设备空间中的坐标，图形也被放置在标准设备空间中。步骤305,通过视图和深度范围变换将标准设备空间中的图形放置在 窗口空间中。取图形的标准设备坐标，进行视图和深度范围变换后，得到图形早窗 口空间中的坐标，图形被放置在窗口空间中，并以图像的形式显示输出。 然而，输出的图像是否正对摄像机和观察者的眼睛，依赖于摄像机和观察 者的位置，即视变换矩阵。 一旦视变换矩阵改变，输出的图像将不再正对 摄像机和观察者的眼睛。步骤306,设定图形的路径方向。步骤307，从图形流水线中获取空间变换矩阵。获取的空间变换矩阵包括建模变换矩阵、视变换矩阵和投影变换矩阵， 建模变换矩阵记为matModel,视变换矩阵记为matView，投影变换矩阵记为 matProj 。步骤3 08 ，获取包围图形的长方体空间的顶点的物体空间坐标。包围图形的长方体空间的八个顶点构成一个包围盒，用来描述图形的大小、朝向等属性。步骤309，将包围图形的长方体空间的顶点的物体空间坐标转换为包围图 形的长方体空间的顶点的标准设备空间坐标。根据图形的空间变换矩阵，可将包围图形的长方体空间的顶点的物体空 间坐标转换为包围图形的长方体空间的顶点的标准设备空间坐标，即用包围 图形的长方体空间的顶点的物体空间坐标依次乘以matModel、 matView和 matProj,再进行透^L除法，便得到包围图形的长方体空间的顶点在标准设备 空间中的坐标，x,y，z的坐标值均在-1和1之间。步骤310 ，根据路径方向和包围图形的长方体空间的顶点的标准设备空间 坐标计算图形离开标准设备空间的位置。先根据路径方向判断图形可能从那个裁减面离开屏幕。路径方向记为 VecDir (三维向量),分别计算abs ( VecDir[O])本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种图形的路径构建方法，其特征在于，包括以下步骤：　设定图形的路径方向；　获取所述图形的空间变换矩阵；　根据所述空间变换矩阵计算所述图形的路径距离；　根据所述图形的路径方向和路径距离构建所述图形的路径。

【技术特征摘要】
1、一种图形的路径构建方法，其特征在于，包括以下步骤设定图形的路径方向；获取所述图形的空间变换矩阵；根据所述空间变换矩阵计算所述图形的路径距离；根据所述图形的路径方向和路径距离构建所述图形的路径。2、 如权利要求1所述路径构建方法，其特征在于，所述计算路径距离之 前5还包括二获取包围所述图形的长方体空间的顶点坐标； 根据所述路径方向和所述顶点坐标计算所述图形离开屏幕的位置。3、 如权利要求2所述路径构建方法，其特征在于，所述获取包围所述图 形的长方体空间的顶点坐标，具体包括获...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡欢，
申请(专利权)人：新奥特北京视频技术有限公司，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]