CN108564646A - 对象的渲染方法和装置、存储介质、电子装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种对象的渲染方法和装置、存储介质、电子装置。其中，该方法包括：接收到渲染请求，渲染请求用于请求渲染得到目标对象的图像；响应于渲染请求，获取为第一模型配置的第一贴图和法线信息，第一模型用于表示目标对象，第一贴图用于指示第一模型的表面纹理，法线信息用于指示将三维空间的表面的法线作为第一模型的法线，三维空间为可容纳第一模型的空间；根据第一贴图和法线信息对虚拟场景中第一模型进行渲染，得到目标对象的图像。本发明解决了相关技术中渲染时对GPU的运算资源消耗量较大的技术问题。

Description

对象的渲染方法和装置、存储介质、电子装置

技术领域

本发明涉及互联网领域，具体而言，涉及一种对象的渲染方法和装置、存储介质、电子装置。

背景技术

随着计算机图形、图像、视频技术的不断发展，加上国内广电行业正处于从标准清晰度模式向高清晰度模式过渡的时期，电视台等电视制作播放单位对电视图文制作播放提出了更高、更新的要求。要求极大地增强、丰富图文播出效果，展现视觉冲击力。

GPU(Graphic Processing Unit，图形处理器)，一种独立处理计算机图形图像的芯片运算单元。正是因为图形处理器更加卓越、灵活的处理性能和高度并行化的处理能力，使得在计算机上实时渲染华丽的图形效果成为可能。在GPU进行图形图像处理过程中，每个物件都具有三维属性，都具有独立层的概念，每一个层都有相应的深度Z坐标以反映相互物件间的前后关系。另外，GPU除了在三维物件顶点渲染方面具有明显优势之外，在物件的纹理、颜色等象素渲染方面同样能力强大。

GPU的工作是以流水线形式进行的，一个流水线是一系列可以并行和按照固定顺序进行的阶段，每个阶段都从前一个阶段接收输入，然后把输出发送到后续阶段，GPU的渲染流水线通过运算出或获取到顶点、颜色、第二颜色(反射)、纹理、纹理坐标、法向量、灯光、图元装配信息等数据，在对三维场景的渲染过程中，需要GPU进行处理的数据量随着渲染精细度的提高成指数级别增长，如计算出顶点、顶点贴图、颜色渲染、法线计算、光线处理等相关的数据，对于GPU的要求较高需要消耗较多的GPU运算自由、且对其功耗消耗较大。

针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明实施例提供了一种对象的渲染方法和装置、存储介质、电子装置，以至少解决相关技术中渲染时对GPU的运算资源消耗量较大的技术问题。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种对象的渲染方法，包括：接收到渲染请求，渲染请求用于请求渲染得到目标对象的图像；响应于渲染请求，获取为第一模型配置的第一贴图和法线信息，第一模型用于表示目标对象，第一贴图用于指示第一模型的表面纹理，法线信息用于指示将三维空间的表面的法线作为第一模型的法线，三维空间为可容纳第一模型的空间；根据第一贴图和法线信息对虚拟场景中第一模型进行渲染，得到目标对象的图像。

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种对象的渲染装置，包括：接收单元，用于接收到渲染请求，渲染请求用于请求渲染得到目标对象的图像；获取单元，用于响应于渲染请求，获取为第一模型配置的第一贴图和法线信息，第一模型用于表示目标对象，第一贴图用于指示第一模型的表面纹理，法线信息用于指示将三维空间的表面的法线作为第一模型的法线，三维空间为可容纳第一模型的空间；渲染单元，用于根据第一贴图和法线信息对虚拟场景中第一模型进行渲染，得到目标对象的图像。

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种存储介质，该存储介质包括存储的程序，程序运行时执行上述的方法。

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种电子装置，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器通过计算机程序执行上述的方法。

在本发明实施例中，接收到渲染请求，渲染请求用于请求渲染得到目标对象的图像；响应于渲染请求，获取为第一模型配置的第一贴图和法线信息，第一模型用于表示目标对象，第一贴图用于指示第一模型的表面纹理，法线信息用于指示将三维空间的表面的法线作为第一模型的法线，三维空间为可容纳第一模型的空间；根据第一贴图和法线信息对虚拟场景中第一模型进行渲染，得到目标对象的图像，通过贴图的形式来表现目标对象的表面纹理，而不是通过GPU进行大量数据处理的形式渲染出目标对象的表面纹理；且通过为第一模型指定法线，而不用GPU通过大量数据计算出法线，这样GPU在渲染时可以直接利用上述提供的贴图和法线渲染出目标对象，可以解决相关技术中渲染时对GPU的运算资源消耗量较大的技术问题，进而达到降低渲染时对GPU的运算资源的消耗量的技术效果。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明实施例的对象的渲染方法的硬件环境的示意图；

图2是根据本发明实施例的一种可选的对象的渲染方法的流程图；

图3是根据本发明实施例的一种可选的高模和生成的贴图的示意图；

图4是根据本发明实施例的一种可选的渲染出贴图的示意图；

图5是根据本发明实施例的一种可选的生成球形法线的示意图；

图6是根据本发明实施例的一种可选的生成球形法线的示意图；

图7是根据本发明实施例的一种可选的渲染出的植物叶片的示意图；

图8是根据本发明实施例的一种可选的渲染出的植物叶片的示意图；

图9是根据本发明实施例的一种可选的对象的渲染方法的流程图；

图10是根据本发明实施例的一种可选的游戏界面的示意图；

图11是根据本发明实施例的一种可选的对象的渲染装置的示意图；

以及

图12是根据本发明实施例的一种终端的结构框图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通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，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

首先，在对本发明实施例进行描述的过程中出现的部分名词或者术语适用于如下解释：

着色器Shader：是一段能够针对3D(英文全称为3Dimensions，中文名称为三维)对象进行操作、并被GPU所执行的程序，通过这些程序，能够获得绝大部分想要的3D图形效果。

AutodeskMaya是一种三维动画软件，应用对象如专业的影视广告，角色动画，电影特技等。

Unity3D是可用于创建诸如三维视频游戏、建筑可视化、实时三维动画等类型互动内容的多平台的综合型游戏开发工具，是一个全面整合的专业游戏引擎。

阿尔法Alpha通道：是一个8位的灰度通道，该通道可用256级灰度来记录图像中的透明度信息，定义透明、不透明和半透明区域，其中白表示不透明，黑表示透明，灰表示半透明。

高模：3D建模中有较多细节的模型，一般面数较多，作用是为生成法线、AO贴图、置换贴图而用。

模型法线：法线是始终垂直于某平面的虚线，3D建模中对一个或一组平面生成的法线经运算在2D(英文全称为2Dimensions，中文名称为二维)屏幕上显示物理现实中应该有的表面曲率和受光情况，模拟模型体积感的一种手段。

模型顶点色：在3D模型每个顶点上赋予RGBA(R代表红色Red，G代表绿色Green，B代表蓝色Blue，A代表Alpha的色彩空间，也就是透明度或不透明度)颜色信息。

贴图：在3D软件中，会将图片按照一定数学方式包裹在3D模型表面，形成纹理和色彩变化，这种用于模拟真实物体表面信息的图片，叫做贴图。

渲染：是计算机动画CG(Computer Animation)的最后一道工序，目的是通过摄像机，将3D软件中构建的虚拟内容从3D空间转换为人脑可以识别的2D图片的计算过程。

图形处理器GPU(英语全称Graphics Processing Unit)，又称显示核心、视觉处理器、显示芯片，是一种专门在个人电脑、工作站、游戏机和一些移动设备(如平板电脑、智能手机等)上图像运算工作的微处理器。

根据本发明实施例的一方面，提供了一种对象的渲染方法的方法实施例。

可选地，在本实施例中，上述对象的渲染方法可以应用于如图1所示的由服务器101和终端103所构成的硬件环境中。如图1所示，服务器101通过网络与终端103进行连接，可用于为终端或终端上安装的客户端提供服务(如游戏服务、应用服务等)，可在服务器上或独立于服务器设置数据库105，用于为服务器101提供数据存储服务，上述网络包括但不限于：广域网、城域网或局域网，终端103并不限定于PC、手机、平板电脑等。本发明实施例的对象的渲染方法可以由服务器101来执行，也可以由终端103来执行，还可以是由服务器101和终端103共同执行。其中，终端103执行本发明实施例的对象的渲染方法也可以是由安装在其上的客户端来执行。

图2是根据本发明实施例的一种可选的对象的渲染方法的流程图，如图2所示，该方法可以包括以下步骤：

步骤S202，终端接收到渲染请求，渲染请求用于请求渲染得到目标对象的图像。

上述的目标对象可以为虚拟场景中的对象，如医学的虚拟场景中对象(如人体结构)等，游戏应用的虚拟场景中的游戏角色、宠物、场景对象(如动植物)等，军事模拟的虚拟场景中的军事人员、军事设备等，工业仿真的虚拟场景中的对象等。

步骤S204，响应于渲染请求，终端获取为第一模型配置的第一贴图和法线信息，第一模型用于表示目标对象，第一贴图用于指示第一模型的表面纹理，法线信息用于指示将三维空间的表面的法线作为第一模型的法线，三维空间为可容纳第一模型的空间，可选地，该三维空间为封闭三维空间。

对于上述的目标对象，可通过对用于描述目标对象的模型进行渲染得到，第一贴图是从第二模型(即目标对象的高模)表面获取的，第二模型可精确表现出目标对象的表面纹理，换言之，在本申请的技术方案中，无需再去经过大量数据处理渲染出目标对象的精度较高的表面纹理，可直接通过贴图的形式实现表面纹理的渲染，第一模型可以为目标对象的低模或高模，优选为低模，相对于高模而言，渲染低模所消耗的资源更少，低模的表面用于描述目标对象的面数较少，高模的表面用于描述目标对象的面数较多。

另外，一般情况下，对于渲染而言，在渲染过程中，需要根据第一模型的表面的情况，去计算第一模型的表面的各个点的法线，这需要消耗大量的运算资源，而本申请的技术方案中已经为第一模型的表面指定有法线，换言之，在渲染过程中无需再根据第一模型的表面再去计算各点的法线，其相当于大幅度的减少了渲染过程中的运算量。

上述的三维空间可为恰可以通纳第一模型的封闭平滑空间，如球体、椭圆球体等，且为对象模型指定球形空间的法线，让整个对象受光信息更趋近一个光滑球体而不是每个单独的部分。

步骤S206，终端根据第一贴图和法线信息对虚拟场景中第一模型进行渲染，得到目标对象的图像。

可选地，可将第一贴图贴在第一模型的表面；控制目标入射光源向贴有第一贴图的第一模型的表面照射，并对贴有第一贴图的第一模型进行图像采集，得到目标对象的图像。

在上述实施例中，以本发明实施例的对象的渲染方法由终端103来执行为例进行说明，本申请的方法也可以由服务器101来执行，还可以是由服务器101和终端103共同执行。其中，终端103执行本发明实施例的对象的渲染方法也可以是由安装在其上的客户端来执行。

通过上述步骤S202至步骤S206，通过贴图的形式来表现目标对象的表面纹理，而不是通过GPU进行大量数据处理的形式渲染出目标对象的表面纹理；且通过为第一模型指定法线，而不用GPU通过大量数据计算出法线，这样GPU在渲染时可以直接利用上述提供的贴图和法线渲染出目标对象，可以解决相关技术中渲染时对GPU的运算资源消耗量较大的技术问题，进而达到降低渲染时对GPU的运算资源的消耗量的技术效果。

为了描述的前后统一，便于了解本申请的技术方案，后续实施例中以渲染游戏场景中的植物为例进行说明，需要说明的是，对于其余场景、或其余类型的对象，采用本申请的技术方案实现时，与后续实施例中渲染游戏场景中的植物的例子类似，本申请对此并不限定。

例如，在手机等移动终端上，游戏难以在性能和资源限制下做出比较好的植物效果，本申请的技术方案恰可以解决这个问题，在资源制作和技术突破上做出创新，在资源上，用高模渲染出3S(sub-surface scatterring)效果的方法来制作植物贴图，即次表面反射效果，是在物体内部产生漫反射、反射、折射和吸收所形成的半透明效果，如玉石、玛瑙、蜡、水果、生物皮肤所表现出来的通透效果，制作得到的贴图支持Alpha通道，使用这种方法让植物贴图更加真实，在技术上，创新的为植物模型指定球形模型法线，让整株植物受光信息更趋近一个光滑球体而不是每个叶片，并基于球形法线使用渐变着色器来表现植物在有一定角度日光照射下的受光效果，渐变着色器是可用附加预置灯光方向配合模型法线，控制颜色随灯光和观察角度变化方式的Shader。下面结合步骤S202至步骤S206详述本申请的技术方案。

在步骤S202提供的技术方案中，在次世代主机游戏或其他游戏中，经常会需要使用3S效果的植物，模拟植物叶片受光后半透明的效果，此时可以触发渲染请求，终端的中央处理器CPU(Central Processing Unit)或GPU接收到渲染请求，请求渲染得到目标对象的图像，采用本申请的技术方案，在得到真实植物效果的同时会降低GPU计算量，使得3S效果渲染可扩展到手机等移动终端的游戏。

在步骤S204提供的技术方案中，响应于渲染请求，终端的CPU或GPU获取为第一模型配置的第一贴图和法线信息，第一模型可表示目标对象，第一贴图用于表示第一模型的表面纹理，法线信息用于指示将三维空间的表面的法线作为第一模型的法线，法线信息可直接为三维空间的表面的法线，三维空间为恰可容纳第一模型的空间。下面就如何获取第一贴图和法线信息分别进行详述。

需要说明的是，在步骤S204中所获取的法线信息和贴图信息可以是获取的预先执行以下操作得到的法线信息和贴图信息，换言之以下操作是在步骤S204之前执行的，以下操作也可作为步骤S204的具体实现方式，即在步骤S204中执行以下操作。

(1)贴图生成方式

移动终端的游戏难以在性能和资源限制下做出比较好的植物效果，为了解决这个问题，可以在资源制作和技术突破上做出创新，资源上，可在Maya等软件中创建第二模型，第二模型用于表示目标对象、且第二模型的面数多于第一模型的面数，换言之，所创建的第二模型为高模，如图3所示，然后将对第二模型进行渲染得到的图像作为第一贴图，即在Maya中用高模渲染出3S效果的方法来制作植物贴图，即利用高模生成的3S效果的贴图。

可选地，在将对第二模型进行渲染得到的图像作为第一贴图时，可配置第二模型的表面的目标属性，目标属性用于配置对入射光源的漫反射参数、反射参数、折射参数以及吸收参数中的至少之一，如在Maya中建立植物叶片3D高模，赋予Maya自带3S材质(即上述的目标属性)，材质的各个属性的属性值可以根据需求进行配置，然后将对配置后的第二模型进行渲染得到的图像作为第一贴图，例如图4所示的，可设置两盏直射灯光作为阳光，然后根据需要制作为贴图的角度选择渲染视角，渲染高精度图片作为贴图，得到的第一贴图为根据目标属性生成的贴图、且第一贴图的数据通道中包括用于配置第一贴图的透明度的数据通道，换言之，贴图继承了第二模型所配置的上述属性，得到的即为有3S美术效果的高品质植物贴图。

需要说明的是，上述贴图可支持Alpha透明通道，以此用贴图来表现密集的叶片效果，使用这种方法让植物贴图更加真实。

(2)关于法线信息的获取

在技术上，本申请创新的为植物模型指定球形模型法线，如图5所示，包括球形法线处理、渐变着色处理，从而让整株植物受光信息更趋近一个光滑球体而不是每个叶片。球形法线生成方法如下述步骤1-2：

步骤1，创建用于容纳第一模型的三维空间，可选地，可创建用于容纳第一模型的且为球形的三维空间，如在Maya中建立一个能够包裹住植物模型的球体模型(即球形的三维空间)，并在Maya中烘焙其法线，如点击Bake进行法线贴图的烘焙。

步骤2，将三维空间的表面的法线转移给第一模型，作为第一模型的法线，如使用Maya中“Transfer Attributes”(转移属性)命令，只选择Vertex Normal(点法线)选项，以实现单一属性(即法线)的转移，完成转移后，可清除Maya历史信息，删除球体模型，得到有球形法线的植物。

可选地，如图6所示，在Maya中烘焙球形的三维空间，如为球体的法线时，生成的法线即与三维空间的表面上的切点垂直的法线，将三维空间的表面的法线转移给第一模型作为第一模型(即低模)的法线，对于第一模型上的每个目标点，相当于将与切点垂直的法线作为第一模型上目标点的法线，与切点垂直的法线穿过切点时与第一模型相交于与目标点。

在步骤S206提供的技术方案中，在得到第一贴图和法线信息之后，根据第一贴图和法线信息对虚拟场景中第一模型进行渲染，得到目标对象的图像，可选地，可将第一贴图贴在第一模型的表面，可选地，第一贴图中的每个点均具有相应的UV坐标(一种坐标系下的二维坐标)，可以根据该点的UV坐标将其贴在第一模型表面的相应位置(即与该UV坐标对应的位置)；然后控制目标入射光源向贴有第一贴图的第一模型的表面照射，并对贴有第一贴图的第一模型进行图像采集，得到目标对象的图像。

可选地，在步骤S206所述的实施例中，可在将第一贴图贴在第一模型的表面之前或之后，按照为目标对象配置的颜色对第一贴图的颜色进行配置，即对第一贴图的RGB通道中的RGB颜色数据进行填充，还可在第一贴图的用于配置透明度的数据通道中配置第一贴图的透明度，即对第一贴图的A通道(Alpha通道)中的透明度数据进行填充，并将配置有颜色和透明度的第一贴图贴在第一模型的表面，或者在将第一贴图贴在第一模型的表面后进行如上数据填充操作。

可选地，在按照为目标对象配置的颜色对第一贴图的颜色进行配置时，可将第一贴图的颜色配置成为目标对象配置的颜色，并将第一贴图的颜色的渐变方式配置为目标方式。

可选地，在步骤S206所述的实施例中，控制目标入射光源向贴有第一贴图的第一模型的表面照射包括以下至少之一：控制目标入射光源按照目标属性配置的漫反射参数进行漫反射，即投射在其粗糙表面上的光向各个方向反射的现象，目标属性配置的漫反射参数可按照某种规则生成漫反射方向，如随机的反射方向；控制目标入射光源按照目标属性配置的反射参数进行反射，即在光滑表面的放射目标属性配置的反射参数，即控制其反射率(即物体反射的辐射能量，占总人射能量的百分比)的参数；控制目标入射光源按照目标属性配置的折射参数进行折射，目标属性配置的折射参数可用于知识折射角度和折射率；控制目标入射光源按照目标属性配置的吸收参数进行吸收，目标属性配置的吸收参数可用于配置对对入射能量的吸收率。

通过上述技术方案，可以Unity3D游戏引擎中基于球形法线使用渐变着色器来表现植物在有一定角度日光照射下的受光效果，如图7所示的植物叶片，可用附加预置灯光方向配合模型法线，控制颜色随灯光和观察角度的变化方式(即目标方式)，颜色相关的属性由渐变百分度(即目标方式)控制，控制颜色在渐变中的混合方式，如选择“线性”(Linear)、“平滑”(Smooth)、“样条线”(Spline)等，在这个基础上，再叠加绘制在模型顶点色上的RGBA色彩信息，用于模拟植物受到的AO(即Ambientocclusion)环境光遮蔽效果，使植物和场景整体光环境更加融合，植物美术表现更加立体，AO是来描绘物体和物体相交或靠近的时候遮挡周围漫反射光线的效果，可以解决或改善漏光、飘和阴影不实等问题，解决或改善场景中缝隙、褶皱与墙角、角线以及细小物体等的表现不清晰问题，综合改善细节尤其是暗部阴影，增强空间的层次感、真实感，同时加强和改善画面明暗对比，增强画面的艺术性。图8所示出了有顶点色作为AO信息(立体感更强)和没有顶点色作为AO信息的区别。

作为一种可选的实施例，下面以在游戏中应用本申请的技术方案为例进一步详述本申请的技术方案。

在手机等移动终端类游戏中，将以上技术应用于地图中，如采用图9所示的方式实现，可以丰富植物视觉表现，获得更加真实的植物，让玩家在游戏中获得更真实的游戏视觉体验，实现效果如图10所示，显著增强了其3S效果。

对于贴图实现部分，可包括步骤S902-S904：

步骤S902，从植物3D模型(即第一模型)提取信息，可包括以下三个部分的信息：

其一，提取用于表示植物3D模型的UV信息，三维建模中的"UV"可表示立体模型的“皮肤”上的各个点与模型上各个顶点的位置对应关系，其相当于用来将皮肤纹理等映射到植物3D模型表面；

其二，在Maya中处理顶点色，提取RGBA顶点色作为AO信息；

其三，在Maya中将植物3D模型的法线球面化，得到植物3D模型的法线信息。

步骤S904，在Maya中对叶片高模(即第二模型)进行预处理，具体可包括：

其一，对高模进行3S渲染，得到其RGBA贴图(携带有透明信息)如使用植物叶片高模在Maya中通过渲染3D效果，得到RGBA透明贴图；

其二，得到其Ramp贴图(一种渐变贴图)，即携带有标属性配置中各个参数的贴图。

对于实现逻辑，包括如下步骤S906-S914：

步骤S906，计算逻辑提取3D模型球形法线信息，转化为世界坐标；

步骤S908，将上述世界坐标再转化为UV信息；

步骤S910，将上述UV信息(UV是3D模型上一个顶点，对应的颜色在贴图中所处的坐标位置)和基于模型法线方向的Ramp光源贴图采样后相乘，并乘上预设亮度参数，得到光源方向和颜色信息。此处的采样是根据一个3D模型顶点的UV信息坐标，去对应的贴图上去取得相应的颜色信息的过程。

对于相乘，颜色信息是用4个0到1的实数表示的，分别为RGBA，代表红色，绿色，蓝色和透明通道信息，两个颜色信息相乘，可以表示为:

{R1,G1,B1,A1}*{R2,G2,B2,A2}＝{R1*R2,G1*G2,B1*B2,G1*G2}。

步骤S912，计算逻辑从植物3D模型中提取模型RGB顶点色作为美术AO灰度信息，和RGBA透明贴图中的RGB色彩信息相乘，同时根据贴图中的A通道信息，剔除透明部分，得到基本植物色彩表现和叶片外轮廓表现(即贴图信息)。

步骤S914，从植物3D模型中提取模型RGB顶点色作为美术AO灰度信息，将贴图信息和光源方向&颜色信息和AO信息三者相乘，输出高质量的植物效果。

通过提取3D模型球形法线信息和基于模型法线方向的Ramp光照图相乘，再乘以可调的亮度参数，得到模拟的植物受光方向和强度表现，以上最终合并相乘，并通过GPU计算包裹在模型上，呈现出高质量的植物效果。

需要说明的是，上述方案仅以将本申请的技术方案应用于植物叶片为例进行说明，还可应用于其余需要3S效果的对象，如动物羽毛、皮肤等，利用本申请的技术方案，解决了长期以来3D手游中难以获得真实光感和质感的问题，而且具有独创性，且技术方案性能消耗低，实现途径简单，流程清晰可操作性强。

需要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本发明所必须的。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到根据上述实施例的方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

根据本发明实施例的另一个方面，还提供了一种用于实施上述对象的渲染方法的对象的渲染装置。图11是根据本发明实施例的一种可选的对象的渲染装置的示意图，如图11所示，该装置可以包括：接收单元1101、获取单元1103以及渲染单元1105。

接收单元1101，用于接收到渲染请求，其中，渲染请求用于请求渲染得到目标对象的图像。

上述的目标对象可以为虚拟场景中的对象，如医学的虚拟场景中对象(如人体结构)等，游戏应用的虚拟场景中的游戏角色、宠物、场景对象(如动植物)等，军事模拟的虚拟场景中的军事人员、军事设备等，工业仿真的虚拟场景中的对象等。

对于上述的目标对象，可通过对用于描述目标对象的模型进行渲染得到，第一贴图是从第二模型(即目标对象的高模)表面获取的，第二模型可精确表现出目标对象的表面纹理，换言之，在本申请的技术方案中，无需再去经过大量数据处理渲染出目标对象的精度较高的表面纹理，可直接通过贴图的形式实现表面纹理的渲染，第一模型可以为目标对象的低模或高模，优选为低模，相对于高模而言，渲染低模所消耗的资源更少，低模的表面用于描述目标对象的面数较少，高模的表面用于描述目标对象的面数较多。

另外，一般情况下，对于渲染而言，在渲染过程中，需要根据第一模型的表面的情况，去计算第一模型的表面的各个点的法线，这需要消耗大量的运算资源，而本申请的技术方案中已经为第一模型的表面指定有法线，换言之，在渲染过程中无需再根据第一模型的表面再去计算各点的法线，其相当于大幅度的减少了渲染过程中的运算量。

上述的三维空间可为恰可以通纳第一模型的封闭平滑空间，如球体、椭圆球体等，且为对象模型指定球形空间的法线，让整个对象受光信息更趋近一个光滑球体而不是每个单独的部分。

获取单元1103，用于响应于渲染请求，获取为第一模型配置的第一贴图和法线信息，其中，第一模型用于表示目标对象，第一贴图用于指示第一模型的表面纹理，法线信息用于指示将三维空间的表面的法线作为第一模型的法线，三维空间为可容纳第一模型的空间；

渲染单元1105，用于根据第一贴图和法线信息对虚拟场景中第一模型进行渲染，得到目标对象的图像。

需要说明的是，该实施例中的接收单元1101可以用于执行本申请实施例中的步骤S202，该实施例中的获取单元1103可以用于执行本申请实施例中的步骤S204，该实施例中的渲染单元1105可以用于执行本申请实施例中的步骤S206。

此处需要说明的是，上述模块与对应的步骤所实现的示例和应用场景相同，但不限于上述实施例所公开的内容。需要说明的是，上述模块作为装置的一部分可以运行在如图1所示的硬件环境中，可以通过软件实现，也可以通过硬件实现。

通过上述模块，通过贴图的形式来表现目标对象的表面纹理，而不是通过GPU进行大量数据处理的形式渲染出目标对象的表面纹理；且通过为第一模型指定法线，而不用GPU通过大量数据计算出法线，这样GPU在渲染时可以直接利用上述提供的贴图和法线渲染出目标对象，可以解决相关技术中渲染时对GPU的运算资源消耗量较大的技术问题，进而达到降低渲染时对GPU的运算资源的消耗量的技术效果。

第一模型的三维空间；转移模块，用于将三维空间的表面的法线转移给第一模型，作为第一模型的法线。

可选地，转移模块可包括：生成子模块，用于生成与三维空间的表面上的切点垂直的法线；转移子模块，用于将与切点垂直的法线作为第一模型上目标点的法线，其中，与切点垂直的法线穿过切点时与第一模型相交于与目标点。

上述的创建模块可用于创建用于容纳第一模型的且为球形的三维空间。

可选地，获取单元可包括：模型创建模块，用于创建第二模型，其中，第二模型用于表示目标对象、且第二模型的面数多于第一模型的面数；处理模块，用于将对第二模型进行渲染得到的图像作为第一贴图。

上述处理模块可包括：配置子模块，用于配置第二模型的表面的目标属性，其中，目标属性用于配置对入射光源的漫反射参数、反射参数、折射参数以及吸收参数中的至少之一；渲染子模块，用于将对配置后的第二模型进行渲染得到的图像作为第一贴图，其中，第一贴图为根据目标属性生成的贴图、且第一贴图的数据通道中包括用于配置第一贴图的透明度的数据通道。

上述的渲染单元可包括：贴图模块，用于将第一贴图贴在第一模型的表面；控制模块，用于控制目标入射光源向贴有第一贴图的第一模型的表面照射，并对贴有第一贴图的第一模型进行图像采集，得到目标对象的图像。

上述的控制模块还可用于：控制目标入射光源按照目标属性配置的漫反射参数进行漫反射；控制目标入射光源按照目标属性配置的反射参数进行反射；控制目标入射光源按照目标属性配置的折射参数进行折射；控制目标入射光源按照目标属性配置的吸收参数进行吸收。

可选地，贴图模块还可用于按照为目标对象配置的颜色对第一贴图的颜色进行配置，并在第一贴图的用于配置透明度的数据通道中配置第一贴图的透明度，并将配置有颜色和透明度的第一贴图贴在第一模型的表面。

可选地，贴图模块还可用于将第一贴图的颜色配置成为目标对象配置的颜色，并将第一贴图的颜色的渐变方式配置为目标方式。

在手机等移动终端上，游戏难以在性能和资源限制下做出比较好的植物效果，本申请的技术方案恰可以解决这个问题，在资源制作和技术突破上做出创新，在资源上，用高模渲染出3S效果的方法来制作植物贴图，贴图支持Alpha通道，使用这种方法让植物贴图更加真实，在技术上，创新的为植物模型指定球形模型法线，让整株植物受光信息更趋近一个光滑球体而不是每个叶片，并基于球形法线使用渐变着色器来表现植物在有一定角度日光照射下的受光效果。

此处需要说明的是，上述模块与对应的步骤所实现的示例和应用场景相同，但不限于上述实施例所公开的内容。需要说明的是，上述模块作为装置的一部分可以运行在如图1所示的硬件环境中，可以通过软件实现，也可以通过硬件实现，其中，硬件环境包括网络环境。

根据本发明实施例的另一个方面，还提供了一种用于实施上述对象的渲染方法的服务器或终端。

图12是根据本发明实施例的一种终端的结构框图，如图12所示，该终端可以包括：一个或多个(图12中仅示出一个)处理器1201、存储器1203、以及传输装置1205(如上述实施例中的发送装置)，如图12所示，该终端还可以包括输入输出设备1207。

其中，存储器1203可用于存储软件程序以及模块，如本发明实施例中的对象的渲染方法和装置对应的程序指令/模块，处理器1201通过运行存储在存储器1203内的软件程序以及模块，从而执行各种功能应用以及数据处理，即实现上述的对象的渲染方法。存储器1203可包括高速随机存储器，还可以包括非易失性存储器，如一个或者多个磁性存储装置、闪存、或者其他非易失性固态存储器。在一些实例中，存储器1203可进一步包括相对于处理器1201远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至终端。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。

上述的传输装置1205用于经由一个网络接收或者发送数据，还可以用于处理器与存储器之间的数据传输。上述的网络具体实例可包括有线网络及无线网络。在一个实例中，传输装置1205包括一个网络适配器(NetworkInterface Controller，NIC)，其可通过网线与其他网络设备与路由器相连从而可与互联网或局域网进行通讯。在一个实例中，传输装置1205为射频(Radio Frequency，RF)模块，其用于通过无线方式与互联网进行通讯。

其中，具体地，存储器1203用于存储应用程序。

处理器1201可以通过传输装置1205调用存储器1203存储的应用程序，以执行下述步骤：

接收到渲染请求，其中，渲染请求用于请求渲染得到目标对象的图像；

响应于渲染请求，获取为第一模型配置的第一贴图和法线信息，其中，第一模型用于表示目标对象，第一贴图用于指示第一模型的表面纹理，法线信息用于指示将三维空间的表面的法线作为第一模型的法线，三维空间为可容纳第一模型的空间；

根据第一贴图和法线信息对虚拟场景中第一模型进行渲染，得到目标对象的图像。

处理器1201还用于执行下述步骤：

配置第二模型的表面的目标属性，其中，目标属性用于配置对入射光源的漫反射参数、反射参数、折射参数以及吸收参数中的至少之一；

将对配置后的第二模型进行渲染得到的图像作为第一贴图，其中，第一贴图为根据目标属性生成的贴图、且第一贴图的数据通道中包括用于配置第一贴图的透明度的数据通道。

采用本发明实施例，接收到渲染请求，渲染请求用于请求渲染得到目标对象的图像；响应于渲染请求，获取为第一模型配置的第一贴图和法线信息，第一模型用于表示目标对象，第一贴图用于指示第一模型的表面纹理，法线信息用于指示将三维空间的表面的法线作为第一模型的法线，三维空间为可容纳第一模型的空间；根据第一贴图和法线信息对虚拟场景中第一模型进行渲染，得到目标对象的图像，通过贴图的形式来表现目标对象的表面纹理，而不是通过GPU进行大量数据处理的形式渲染出目标对象的表面纹理；且通过为第一模型指定法线，而不用GPU通过大量数据计算出法线，这样GPU在渲染时可以直接利用上述提供的贴图和法线渲染出目标对象，可以解决相关技术中渲染时对GPU的运算资源消耗量较大的技术问题，进而达到降低渲染时对GPU的运算资源的消耗量的技术效果。

可选地，本实施例中的具体示例可以参考上述实施例中所描述的示例，本实施例在此不再赘述。

本领域普通技术人员可以理解，图12所示的结构仅为示意，终端可以是智能手机(如Android手机、iOS手机等)、平板电脑、掌上电脑以及移动互联网设备(Mobile InternetDevices，MID)、PAD等终端设备。图12其并不对上述电子装置的结构造成限定。例如，终端还可包括比图12中所示更多或者更少的组件(如网络接口、显示装置等)，或者具有与图12所示不同的配置。

本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令终端设备相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，存储介质可以包括：闪存盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取器(RandomAccess Memory，RAM)、磁盘或光盘等。

本发明的实施例还提供了一种存储介质。可选地，在本实施例中，上述存储介质可以用于执行对象的渲染方法的程序代码。

可选地，在本实施例中，上述存储介质可以位于上述实施例所示的网络中的多个网络设备中的至少一个网络设备上。

可选地，在本实施例中，存储介质被设置为存储用于执行以下步骤的程序代码：

S12，接收到渲染请求，其中，渲染请求用于请求渲染得到目标对象的图像；

S14，响应于渲染请求，获取为第一模型配置的第一贴图和法线信息，其中，第一模型用于表示目标对象，第一贴图用于指示第一模型的表面纹理，法线信息用于指示将三维空间的表面的法线作为第一模型的法线，三维空间为可容纳第一模型的空间；

S16，根据第一贴图和法线信息对虚拟场景中第一模型进行渲染，得到目标对象的图像。

可选地，存储介质还被设置为存储用于执行以下步骤的程序代码：

S22，配置第二模型的表面的目标属性，其中，目标属性用于配置对入射光源的漫反射参数、反射参数、折射参数以及吸收参数中的至少之一；

S24，将对配置后的第二模型进行渲染得到的图像作为第一贴图，其中，第一贴图为根据目标属性生成的贴图、且第一贴图的数据通道中包括用于配置第一贴图的透明度的数据通道。

可选地，本实施例中的具体示例可以参考上述实施例中所描述的示例，本实施例在此不再赘述。

可选地，在本实施例中，上述存储介质可以包括但不限于：U盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，RandomAccess Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

上述实施例中的集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在上述计算机可读取的存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在存储介质中，包括若干指令用以使得一台或多台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。

在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的客户端，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (15)

1.一种对象的渲染方法，其特征在于，包括：

接收到渲染请求，其中，所述渲染请求用于请求渲染得到目标对象的图像；

响应于所述渲染请求，获取为第一模型配置的第一贴图和法线信息，其中，所述第一模型用于表示所述目标对象，所述第一贴图用于指示所述第一模型的表面纹理，所述法线信息用于指示将三维空间的表面的法线作为所述第一模型的法线，所述三维空间为可容纳所述第一模型的空间；

根据所述第一贴图和所述法线信息对虚拟场景中所述第一模型进行渲染，得到所述目标对象的图像。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取为第一模型配置的法线信息包括：

创建用于容纳所述第一模型的所述三维空间；

将所述三维空间的表面的法线转移给所述第一模型，作为所述第一模型的法线。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，将所述三维空间的表面的法线转移给所述第一模型，作为所述第一模型的法线包括：

生成与所述三维空间的表面上的切点垂直的法线；

将与所述切点垂直的法线作为所述第一模型上目标点的法线，其中，与所述切点垂直的法线穿过所述切点时与所述第一模型相交于与所述目标点。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，创建用于容纳所述第一模型的所述三维空间包括：

创建用于容纳所述第一模型的且为球形的所述三维空间。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取为第一模型配置的第一贴图包括：

创建第二模型，其中，所述第二模型用于表示所述目标对象、且所述第二模型的面数多于所述第一模型的面数；

将对所述第二模型进行渲染得到的图像作为所述第一贴图。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，将对所述第二模型进行渲染得到的图像作为所述第一贴图包括：

配置所述第二模型的表面的目标属性，其中，所述目标属性用于配置对入射光源的漫反射参数、反射参数、折射参数以及吸收参数中的至少之一；

将对配置后的所述第二模型进行渲染得到的图像作为所述第一贴图，其中，所述第一贴图为根据所述目标属性生成的贴图、且所述第一贴图的数据通道中包括用于配置所述第一贴图的透明度的数据通道。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述第一贴图和所述法线信息对所述虚拟场景中所述第一模型进行渲染，得到所述目标对象的图像包括：

将所述第一贴图贴在所述第一模型的表面；

控制目标入射光源向贴有所述第一贴图的所述第一模型的表面照射，并对贴有所述第一贴图的所述第一模型进行图像采集，得到所述目标对象的图像。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，控制目标入射光源向贴有所述第一贴图的所述第一模型的表面照射包括以下至少之一：

控制所述目标入射光源按照目标属性配置的漫反射参数进行漫反射；

控制所述目标入射光源按照所述目标属性配置的反射参数进行反射；

控制所述目标入射光源按照所述目标属性配置的折射参数进行折射；

控制所述目标入射光源按照所述目标属性配置的吸收参数进行吸收。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，将所述第一贴图贴在所述第一模型的表面包括：

按照为所述目标对象配置的颜色对所述第一贴图的颜色进行配置，并在所述第一贴图的用于配置透明度的数据通道中配置所述第一贴图的透明度，并将配置有颜色和透明度的所述第一贴图贴在所述第一模型的表面。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，按照为所述目标对象配置的颜色对所述第一贴图的颜色进行配置包括：

将所述第一贴图的颜色配置成为所述目标对象配置的颜色，并将所述第一贴图的颜色的渐变方式配置为目标方式。

11.一种对象的渲染装置，其特征在于，包括：

接收单元，用于接收到渲染请求，其中，所述渲染请求用于请求渲染得到目标对象的图像；

获取单元，用于响应于所述渲染请求，获取为第一模型配置的第一贴图和法线信息，其中，所述第一模型用于表示所述目标对象，所述第一贴图用于指示所述第一模型的表面纹理，所述法线信息用于指示将三维空间的表面的法线作为所述第一模型的法线，所述三维空间为可容纳所述第一模型的空间；

渲染单元，用于根据所述第一贴图和所述法线信息对虚拟场景中所述第一模型进行渲染，得到所述目标对象的图像。

12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述获取单元包括：

创建模块，用于创建用于容纳所述第一模型的所述三维空间；

转移模块，用于将所述三维空间的表面的法线转移给所述第一模型，作为所述第一模型的法线。

13.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，所述转移模块包括：

生成子模块，用于生成与所述三维空间的表面上的切点垂直的法线；

转移子模块，用于将与所述切点垂直的法线作为所述第一模型上目标点的法线，其中，与所述切点垂直的法线穿过所述切点时与所述第一模型相交于与所述目标点。

14.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质包括存储的程序，其中，所述程序运行时执行上述权利要求1至10任一项中所述的方法。

15.一种电子装置，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器通过所述计算机程序执行上述权利要求1至10任一项中所述的方法。