虚拟世界场景的图像的提供方法和设备及处理方法和设备技术

公开了一种用于提供虚拟世界的场景的图像的方法。该方法包括：对该虚拟世界的场景进行渲染，以生成多个渲染结果；基于至少一部分渲染结果生成图像流；以及向客户端发送该图像流。通过该方法，可以在轻量级的客户端提供对虚拟世界的场景的图像的实时显示。在一种实施方式中，针对至少一个固定观察角度执行渲染，并从中选择适合于相应化身的渲染结果以生成用于发送到客户端的图像流，从而服务器执行渲染的计算量与客户端数目无关，进一步提高服务器性能和可扩展性。还公开了用于提供虚拟世界的场景的图像的设备、用于处理虚拟世界的场景的图像的方法和设备以及用于实现该虚拟世界的系统。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术的各实施方式一般地涉及虚拟世界在计算机环境中的实现，更特别地涉及用于提供虚拟世界的场景的图像的方法和设备、用于处理虚拟世界的场景的图像的方法和设备，以及用于实现虚拟世界的系统。
技术介绍
虚拟世界是一种用计算机仿真的虚拟三维(3D)环境，用户可以在其中以化身 (avatar)的形式与其他用户进行交流。虚拟世界与普通的网络游戏不同，是一个同时支持多人在线的3D虚拟环境。目前，虚拟世界已经成为信息
的热点之一。在现有的虚拟世界实现中，客户端从服务器接收与虚拟世界有关的3D场景数据，然后在客户端本地利用收到的3D场景数据执行渲染，并根据渲染结果生成虚拟世界场景的图像以便显示。执行前述渲染需要的计算量通常是非常大的。例如，对于高保真度的电影图像，一天的时间可能也只渲染几帧图像。为此，为了解决上述与计算量有关的问题，电影图像通常采用预渲染方式，S卩，在实际播放之前预先对已拍摄的图像执行渲染。然而，与图像预先已经拍摄好的电影图像不同，虚拟世界场景的图像是实时产生的，并且以不可预测的方式进行改变。因此，场景的图像不可能采用这种预渲染技术，而是必须进行实时渲染，其所需的计算量更是巨大。因此， 通常要求客户端具有非常高的计算能力，例如，需要客户端具有例如专用图形处理器的附加设备，以便能够执行实时渲染。这无疑增加了客户端的成本。另外，诸如普通台式计算机、便携式计算设备、便携式通信设备等这些轻量级设备越来越为流行。然而，这些设备的计算能力较低，功率支持也较弱，所以难以实现所期望的实时渲染。因此，若能够在这种轻量级的普通客户端上实现对虚拟世界场景的图像的实时显示将是极具吸引力的。
技术实现思路
因此，有必要提供一种用于实现虚拟世界的改进的技术方案，以便至少部分地解决或者缓解现有技术中存在的上述技术问题。在本专利技术的一个实施方式中，提供了一种用于提供虚拟世界的场景的图像的方法。该方法包括对该虚拟世界的场景进行渲染，以生成多个渲染结果；基于至少一部分该渲染结果生成图像流；以及向客户端发送该图像流。在本专利技术的又一个实施方式中，该对该虚拟世界的场景进行渲染包括在该虚拟世界中，从该客户端的相应化身的位置和观察角度，对该虚拟世界的该场景进行渲染以生成该多个渲染结果。在本专利技术的另一个实施方式中，该对该虚拟世界的场景进行渲染可以包括在该虚拟世界中，从至少一个固定观察角度，对该虚拟世界的该场景进行渲染以生成该多个渲染结果。在本专利技术的另一个实施方式中，该至少一个固定观察角度包括多个固定观察角度，并且该多个固定观察角度被预先设置为从分布在该场景的外围空间中的多个点各自朝向该场景。 在本专利技术的另一个实施方式中，该方法还包括从多个固定观察角度中，选择与该客户端的相应化身的观察角度尽可能接近的至少一个固定观察角度，以便将从该至少一个固定观察角度生成的渲染结果作为该一部分渲染结果。在本专利技术的另一个实施方式中，该从至少一个固定观察角度对该虚拟世界的该场景进行渲染还包括分别以不同的投影深度对该场景进行渲染；并且该方法还包括根据该相应化身在该虚拟世界中的位置，从该多个渲染结果中选择投影深度与该位置对应的渲染结果作为该一部分渲染结果。在本专利技术的另一个实施方式中，分别以不同的投影深度对该场景进行渲染还包括针对与该不同投影深度对应的场景变化进行渲染。在本专利技术的又一个实施方式中，提供了一种用于处理虚拟世界场景的图像的方法。该方法包括在客户端接收该虚拟世界的场景的至少两个图像流；以及将该至少两个图像流合并成单个图像流用于播放。在本专利技术的另一个实施方式中，提供了一种用于提供虚拟世界的场景的图像的设备。该设备包括渲染装置，用于对该虚拟世界的场景进行渲染以生成多个渲染结果；图像流生成装置，用于基于至少一部分该渲染结果生成图像流；以及发送装置，用于向客户端发送该图像流。在本专利技术的另一个实施方式中，提供了一种用于处理虚拟世界的场景的图像的设备。该设备包括接收装置，用于在客户端接收该虚拟世界的场景的至少两个图像流；以及合并装置，用于将该至少两个图像流合并成单个图像流用于播放。在本专利技术的另一个实施方式中，提供了一种用于实现虚拟世界的系统。该系统包括如前述任一实施方式中的用于提供虚拟世界的场景的图像的设备以及如前述任一实施方式中的用于处理虚拟世界的场景的图像的设备。在本专利技术的另一个实施方式中，提供了一种计算机程序产品。该计算机程序产品上置有计算机程序代码，当该计算机程序代码在一台设备上运行时，能够使该设备执行前述实施方式中的用于提供虚拟世界场景的图像的方法的步骤。在本专利技术的另一个实施方式中提供了一种计算机程序产品。该计算机程序产品上置有计算机程序代码，当该计算机程序代码在一台设备上运行时，能够使该设备执行前述实施方式中的用于处理虚拟世界场景的图像的方法的步骤。根据本专利技术的实施方式，可以在服务器处执行实时渲染，而客户端只需接收由至少一部分渲染结果生成的图像流用于播放。因此，通过本专利技术的各实施方式，将执行渲染的工作量从计算能力和/或功率支持能力较弱的客户端转移到了服务器，从而使得虚拟世界的客户端无需安装诸如图形处理器的专用设备，并且使得为轻量级的客户端提供虚拟世界服务成为可能。另外，根据本专利技术的某些实施方式，可以在服务器针对多个固定观察角度执行渲染，并从渲染结果中选择适合于相应化身的渲染结果生成用于发送到客户端的图像流。由此可以使得服务器执行渲染所需的计算量与客户端的数目无关，从而提高了服务器的性能和可扩展性，并且为在不同的客户端之间实现信息共享以及利用点对点技术提供了可能。 这在连接至服务器的客户端数目不定或非常多时尤其有益。附图说明通过对结合附图所示出的实施方式进行详细说明，本专利技术各实施方式的上述以及其他特征将更加明显，本专利技术附图中相同的标号表示相同或相似的部件。在附图中图1示意性地示出了根据一种技术方案实现虚拟世界的示例系统的方框图；图2示意性地示出了根据本专利技术的一个实施方式实现虚拟世界的系统的方框图；图3示意性地示出了根据本专利技术的一个实施方式用于提供虚拟世界场景的图像的方法的流程图；图4示意性地示出了根据专利技术的另一实施方式实现虚拟世界的系统的方框图；图5示意性地示出了用于执行渲染的渲染引擎的示例性结构的方框图；图6示意性地示出了根据本专利技术的又一实施方式的原理的示意图；图7示意性地示出了根据专利技术的该又一实施方式实现虚拟世界的系统的方框图；图8示意性地示出了根据本专利技术的该又一实施方式用于提供虚拟世界场景的图像的方法的流程图；图9A和图9B示意性地示出了根据本专利技术的两个不同实施方式用于预先设置固定观察角度的方式的图示；图10示意性地示出了可在本专利技术中使用的物体网格模型；图IlA和IlB分别示意性地示出了根据本专利技术的两个不同实施方式用于执行渲染的示意图；图12示意性地示出了根据本专利技术的一个实施方式的三角面片组关系网络(TGRN) 的图示；图13A和图13B示意性地示出了根据本专利技术的实施方式用于选择适合于化身的渲染结果的方式的图示；图14A示出了根据本专利技术的一个实施方式用于显示虚拟世界场景的图像的方法的流程图；图14B示出了根据本专利技术的一个实施方式用于处理虚拟世界场景的图像的方法的流程图；图15示意性地示出了在根据本专利技术的一个实施方式中用于组合图像帧的图示；图16示意本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种用于提供虚拟世界的场景的图像的方法，包括：对所述虚拟世界的场景进行渲染，以生成多个渲染结果；基于至少一部分所述渲染结果生成图像流；以及向客户端发送所述图像流。

【技术特征摘要】
1.一种用于提供虚拟世界的场景的图像的方法，包括 对所述虚拟世界的场景进行渲染，以生成多个渲染结果； 基于至少一部分所述渲染结果生成图像流；以及向客户端发送所述图像流。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述对所述虚拟世界的场景进行渲染包括在所述虚拟世界中，从所述客户端的相应化身的位置和观察角度，对所述虚拟世界的所述场景进行渲染以生成所述多个渲染结果。3.根据权利要求1所述的方法，其中所述对所述虚拟世界的场景进行渲染包括在所述虚拟世界中，从至少一个固定观察角度，对所述虚拟世界的所述场景进行渲染以生成所述多个渲染结果。4.根据权利要求3所述的方法，其中所述至少一个固定观察角度包括多个固定观察角度，并且所述多个固定观察角度被预先设置为从分布在所述场景的外围空间中的多个点各自朝向所述场景。5.根据权利要求3所述的方法，还包括从多个固定观察角度中，选择与所述客户端的相应化身的观察角度尽可能接近的至少一个固定观察角度，以便将从所述至少一个固定观察角度生成的渲染结果作为所述一部分渲染结果。6.根据权利要求3至5其中任一项所述的方法，其中所述从至少一个固定观察角度，对所述虚拟世界的所述场景进行渲染还包括分别以不同的投影深度对所述场景进行渲染； 并且所述方法还包括根据所述相应化身在所述虚拟世界中的位置，从所述多个渲染结果中，选择投影深度与所述位置对应的渲染结果作为所述一部分渲染结果。7.根据权利要求6所述的方法，其中所述以不同的投影深度对所述场景进行渲染还包括针对与所述不同投影深度对应的场景变化进行渲染。8.一种用于处理虚拟世界的场景的图像的方法，包括在客户端处接收所述虚拟世界的场景的至少两个图像流，其中所述图像流是根据如权利要求1所述的方法生成；以及将所述至少两个图像流合并成单个图像流用于播放。9.根据权利要求8所述的方法，其中所述合并包括将所述至少两个图像流中的在时间上同步的至少两个图像帧分别转换成与所述客户端的相应化身在所述虚拟世界中的观察角度相适应的至少两个转换图像帧；以及将所述至少两个转换图像帧组合成所述单个图像流中的播放图像帧。10.根据权利要求8所述的方法，其中所述至少两个图像流是在所述虚拟世界中基于从至少一个固定观察角度对所述虚拟世界的所述场景进行渲染得到的多个渲染结果的一部分而生成的。11.一种用于提供虚拟世界的场景的图像的设备，包括渲染装置，用于对所述虚拟世界的场景进行渲染，以生成多个渲染结果； 图像流生成装置，用...

【专利技术属性】
技术研发人员：王健，李起成，王宜敏，兰东俊，朱子玉，
申请(专利权)人：国际商业机器公司，
类型：发明
国别省市：US