CN101295407A - 图文系统及其渲染方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种图文系统及其渲染方法。该图文系统的渲染方法包括以下步骤：根据用户指令从所述图文系统支持的多种渲染引擎中选择一种渲染引擎；生成所选择渲染引擎的渲染参数；根据所述渲染参数对图文信息进行渲染。本发明在现有的图文系统中引入了多种优秀的渲染引擎，丰富了传统的图文系统，满足了对现有图文系统的三维处理能力的迫切需求，能够根据用户的需求在不同的渲染引擎中进行切换，使得图文系统的渲染效果取得突破性地发展。由于多引擎的支持以及充分利用各引擎的优秀渲染效果和效率，该图文系统的渲染方法既适用于实时制作，也可进行后期制作。

Description

图文系统及其渲染方法

技术领域

本发明关于图文技术领域，特别关于一种支持多渲染引擎的图文系统及其渲染方法。

背景技术

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，渲染引擎的强大与否直接决定着最终的输出质量。

随着渲染引擎技术的发展，包括反走样技术、光照模型、硬件功能仿真和硬件缓存等关键技术的突破，目前已经由二维图像渲染引擎进入三维图形渲染引擎时代，并形成了许多在消隐功能、着色速度、渲染效果等方面各具特色的渲染引擎。后期制作的图形图像系统，如电影特效的绚烂效果，展示了现代渲染引擎的强大着色渲染能力。而最近几年新兴的三维游戏往往采用了图形图像技术的最高成就，其对场景的精细程度和对操作响应的实时性都有很高的要求，成为以渲染引擎为核心的引擎技术发展的最大驱动力。

电视图文系统的渲染引擎对实时性有很高的要求，因为只有能满足实时性要求的图文系统才能用于电视制作。电视图文系统在其相当长的发展过程中，由于受硬件条件的限制，采用的是二维图形引擎。图1为现有电视图文系统示意图。如图所示，电视图文系统100包括作为该图文系统图像处理核心的渲染引擎101，它对与其相连的编辑单元102和播出单元103生成的图文信息进行渲染，然后播出单元103将渲染后的信息与存储单元104中预先存储的视/音频信号进行电视信号合成，并通过发射装置发给电视接收机。该视/音频信号也可以独立于图文系统存在。

以上以电视图文系统为例说明了现有图文系统的特点，由图1可以看出：现有图文系统只支持一种引擎，目前常用的是二维引擎，如果需要加入其他的显示效果(如浮雕、发光等效果)则必须采用插件的形式，但是由于插件只能完成一小部分的功能，现有的图文系统很难支持丰富的显示效果。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种图文系统及其渲染方法，该图文系统支持多种渲染引擎的结合，如二维与三维渲染引擎的结合，特别是多种三维引擎的结合，使用户可以根据需要选择一个合适的渲染引擎来对图文信息进行实时渲染，该图文系统不仅适用于电视图文的制作还适用于图文的平面包装设计。

本发明一实施例提供一种图文系统的渲染方法，所述方法包括以下步骤：根据用户指令从所述图文系统支持的多种渲染引擎中选择一种渲染引擎；生成所选择渲染引擎的渲染参数；根据所述渲染参数对图文信息进行渲染。

本发明另一实施例提供一种图文系统，包括用户输入单元，用于接收用户的输入指令，所述图文系统还包括：多种渲染引擎和渲染控制器，所述渲染控制器进一步包括：渲染引擎调度单元，用于根据用户指令从所述多种渲染引擎中选择一种渲染引擎；渲染参数单元，用于生成所选择渲染引擎的渲染参数；所述渲染引擎，用于根据所述渲染参数对图文信息进行渲染。

本发明以上实施例在现有的图文系统中引入了多种优秀的渲染引擎，丰富了传统的图文系统，满足了对现有图文系统的三维处理能力的迫切需求，使得图文系统的渲染效果取得突破性地发展。由于多引擎的支持以及充分利用各引擎的优秀渲染效果和效率，该图文系统既适用于实时制作，也可进行后期制作。

附图说明

图1为现有的电视图文系统示意图；

图2为实施例1图文系统的功能框图；

图3为实施例1渲染参数单元的细化结构图；

图4为实施例1图文系统的系统框图；

图5为实施例2一种优选实现方式的流程图；

图6为实施例2的界面初始化之后的画面；

图7为实施例2需要进行渲染的文本显示效果图；

图8为实施例2针对“2D渲染器”的渲染属性选择界面；

图9为实施例2根据图8的渲染属性对图7的文本进行渲染后的效果图；

图10为实施例2另一种优选实现方式的流程图；

图11为实施例2针对“3D渲染器1”的渲染属性选择界面；

图12为实施例2根据图11的渲染属性对图7的文本进行渲染后的效果图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。

实施例1：

本实施例提供一种图文系统，图2为本实施例图文系统的功能框图。如图所示，本实施例的图文系统至少包括：用户输入单元201、渲染控制器202和渲染引擎203，渲染引擎203包含了多种渲染引擎(如图2所示的渲染引擎1～渲染引擎n)，渲染控制器202进一步包括渲染引擎调度单元2021和渲染参数单元2022。用户输入单元201用于接收用户的输入指令；渲染引擎调度单元2021用于根据用户指令从所述多种渲染引擎中选择一种渲染引擎；渲染参数单元2022，用于生成所选择渲染引擎的渲染参数；渲染引擎203用于根据所述渲染参数对图文信息进行渲染。本实施例的图文信息包括文字信息(如数字、字母、文字或符号等)、图形信息(包括基于矢量描述的几何信息，如三角型等常规图形、用户手绘等任意图形、柱状图等图表信息)和图象信息(如基于象素描述的图象信息)。

用户输入单元201在实际应用中可以采用用户界面的方式，用户通过在界面上的输入操作完成与图文系统的交互。在图文系统启动之后将进行系统的初始化工作，包括搜索系统可用的渲染引擎类型以及用户界面的启动。用户输入单元201接收的用户输入包括：用户通过用户界面选择渲染引擎的类型，各种不同的引擎类型可以采用下拉菜单方式提供给用户，或者通过在界面上设置特定的按钮来实现或者其他可以替代的方式；用户输入单元201接收的用户输入还包括：对某一种特定的渲染引擎的渲染属性的选择，如二维渲染引擎的颜色、纹理等渲染属性信息，三维渲染引擎的面片构造、光照模型、阴影等渲染属性信息等；如果需要进行渲染的图文信息需要用户输入，则用户输入单元201还用于接收用户输入的图文信息。

渲染引擎调度单元2021根据用户对渲染引擎类型的选择来启动相应的渲染引擎。本实施例图文系统在初始化时搜索可用的渲染引擎类型，对于每一种类型会返回唯一的标识，用户输入单元201只要将代表该渲染引擎类型的标识提供给渲染引擎调度单元2021就能够唯一确定一种渲染引擎的类型。当用户需要进行引擎的切换时，渲染引擎调度单元2021接收用户重新选择的引擎类型并启动切换后的引擎。

图3为本实施例渲染参数单元2022的细化结构图。如图所示，渲染参数单元2022进一步包括渲染属性获取单元301、存储单元302和参数转化单元303。其中，渲染属性获取单元301用于将用户的输入信息对应为渲染属性信息；存储单元302用于保存所述渲染属性信息；参数转化单元303用于将所述渲染属性信息转化为与所选择的渲染引擎对应的渲染参数。

渲染属性获取单元301根据用户在界面上的选择得到渲染属性信息，这些信息因不同的渲染引擎的类别而不同，如二维渲染引擎的颜色、纹理等渲染属性信息，三维渲染引擎的面片构造、光照模型、阴影等渲染属性信息等。另一种可替代的方式是：图文系统对于各种渲染引擎已经预先存储了一套渲染属性，这些渲染属性可以是系统预先设置的，也可以上次渲染操作已保存的渲染属性，对于同一种类型的渲染引擎，渲染属性获取单元301可以直接加载这些预先存储的渲染属性信息，以方便用户的使用。存储单元302至少存储渲染属性信息，为参数转化单元303准备必要的渲染属性信息。

由于本实施例图文系统的渲染引擎有可能来自于不同的厂商，因此，需要首先分析本实施例图文系统的各种渲染引擎自身的数据类型，然后，参数转化单元303根据所选择的渲染引擎类型将渲染属性信息转化为与所选择的渲染引擎对应的渲染参数。例如，渲染属性中投影信息描述为极坐标系下以象素为单位的距离信息和以度为单位的角度信息，不同的渲染引擎对应的渲染参数的坐标系、参数单位、取值范围不同，有的引擎可能是在笛卡儿坐标系下或者是以弧度为角度单位，因此需要进行参数的转化。根据这些渲染参数，所选择的渲染引擎就能够运行自身的渲染算法对图文信息进行渲染，该图文信息可以是用户编辑的图文信息或是本实施例图文系统预先存储的图文信息。

本实施例的渲染引擎203可以主要采用新奥特视频公司自主研发的二维和三维渲染引擎。如：基于图元曲线轮廓矢量分析的二维渲染引擎、基于DX和基于OpenGL的三维渲染引擎，实现传统字幕系统二维或三维的文字、图像等图元的渲染引擎。本实施例的渲染引擎203还可以支持其他的渲染引擎，如采用图元对象多层渲染、滤镜功能强大的Photoshop滤镜渲染引擎；具有功能强大的Shader编译器、抗动画模糊功能等优异性能的第三方三维渲染引擎。以上渲染引擎采用的渲染算法包括：图文系统中二维图元处理面、边、影的填充及反走样算法，包括单色、渐变以及纹理等的处理方法；三维图元面片构造、纹理采样、光照模型、阴影等算法；图元的空间变换、形变、反走样、剪辑及剔除等等。由于以上算法为现有技术内容，本实施例不再赘述。

图4为本实施例图文系统的系统框图。本实施例的图文系统并非局限电视图文，也可用于平面设计等。图4的系统采用二维渲染引擎和三维渲染引擎结合的方式，能够完成二维图文和三维图文的渲染，同时图4的系统中预先存储了视频文件，整体场景合成器将渲染后的图文和视频文件合成。

实施例2：

本实施例提供一种图文系统的渲染方法，所述方法包括以下步骤：根据用户指令从所述图文系统支持的多种渲染引擎中选择一种渲染引擎；生成所选择渲染引擎的渲染参数；根据所述渲染参数对图文信息进行渲染。本实施例的图文信息包括文字信息(如数字、字母、文字或符号等)、图形信息(包括基于矢量描述的几何信息，如三角型等常规图形、用户手绘等任意图形、柱状图等图表信息)和图象信息(如基于象素描述的图象信息)。

图5为本实施例一种优选实现方式的流程图。

步骤S501，图文系统的初始化工作，该初始化工作包括搜索系统可用的渲染引擎类型以及用户界面的启动，初始化之后系统会返回唯一的标识以区分不同种类的渲染引擎。本实施例的渲染引擎包括二维渲染引擎和三维渲染引擎，而二维渲染引擎和三维渲染引擎又分别包含多种类型的在渲染效果上各具特色的渲染引擎。

本实施例的渲染引擎可以主要采用新奥特视频公司自主研发的渲染引擎。如：基于图元曲线轮廓矢量分析的二维渲染引擎、基于DX和基于OpenGL的三维渲染引擎，实现传统字幕系统二维或三维的文字、图像等图元的渲染引擎。本实施例还可以支持其他类型的渲染引擎，如采用图元对象多层渲染、滤镜功能强大的Photoshop滤镜渲染引擎；具有功能强大的Shader编译器、抗动画模糊功能等优异性能的第三方三维渲染引擎。

图6为本实施例的界面初始化之后的画面，如图所示，本实施例的用户界面以下拉菜单的方式提供三种不同的渲染引擎供用户选择，在实际产品中也可通过在界面上设置特定的按钮或者其他可以替代的方式来实现该选择。

步骤S502，用户在界面上选择一种渲染引擎的类型。本实施例中用户可以选择“2D渲染器”、“3D渲染器1”和“3D渲染器2”。但是本实施例仅用于说明本发明，实际产品还可以包含其它类型的渲染器。

步骤S503，准备好需要进行渲染的图文，该图文可以是用户通过编辑窗口创作或者也可以采用预先存储于图文系统的图文。图7为本实施例需要进行渲染的图文。

步骤S504，获取所选渲染引擎的渲染属性信息并保存该渲染属性信息。这些渲染属性信息因不同的渲染引擎的类别而不同，如二维渲染引擎的颜色、纹理等渲染属性信息，三维渲染引擎的面片构造、光照模型、阴影等渲染属性信息等。本实施例可以根据用户在界面上的选择得到渲染属性信息，或者另一种可替代的方式为：对于各种渲染引擎已经预先存储了一套渲染属性，这些渲染属性可以是系统预先设置的，也可以上次渲染操作已保存的渲染属性，对于同一种类型的渲染引擎，可以直接加载这些预先存储的渲染属性信息，以方便用户的使用。图8为本实施例中针对“2D渲染器”的渲染属性选择界面。

步骤S505，将获取的渲染属性信息转化为对应的渲染参数。由于本实施例的渲染引擎有可能来自于不同的厂商，因此，需要首先分析本实施例图文系统的各种渲染引擎自身的数据类型，并根据所选择的渲染引擎类型将渲染属性信息转化为与所选择的渲染引擎对应的渲染参数。例如，渲染属性中投影信息描述为极坐标系下以象素为单位的距离信息和以度为单位的角度信息，不同的渲染引擎对应的渲染参数的坐标系、参数单位、取值范围不同，有的引擎可能是在笛卡儿坐标系下或者是以弧度为角度单位，因此需要进行参数的转化。根据这些渲染参数，所选择的渲染引擎就能够运行自身的渲染算法对图文信息进行渲染。

步骤S506，渲染引擎根据渲染参数对图文信息进行渲染。渲染引擎采用的渲染算法包括：图文系统中二维图元处理面、边、影的填充及反走样算法，包括单色、渐变以及纹理等的处理方法；三维图元面片构造、纹理采样、光照模型、阴影等算法；图元的空间变换、形变、反走样、剪辑及剔除等等。由于以上算法为现有技术内容，本实施例不再赘述。图9为根据图8的渲染属性对图7中的字母进行渲染后的效果图。

步骤S506，关闭渲染引擎。

图10为本实施例另一种优选实现方式的流程图。该流程考虑到用户在渲染过程中切换渲染引擎以及对同一渲染引擎的渲染属性进行修改的情况。

步骤S1001，图文系统处于当前渲染引擎的工作状态时，如果收到用户切换渲染引擎的指令，则进入步骤S1002，否则继续执行当前渲染引擎的操作。

步骤S1002，采用切换后的渲染引擎对图文信息进行重新渲染。

步骤S1003，图文系统处于当前渲染引擎的工作状态时，如果收到用户修改渲染引擎的渲染属性的指令，则进入步骤S1004，否则继续执行当前渲染引擎的操作。

步骤S1004，采用根据修改后的渲染属性对图文信息重新渲染。

图11为用户将渲染引擎的类型修改为“3D渲染器1”后，图文系统所提供的渲染属性选择界面。图12为采用图11所示的渲染属性对图7所示的字母进行渲染后的效果。

采用切换后的引擎重新渲染以及采用修改后的渲染属性重新进行渲染的方法可以参考图5的流程，此处不再赘述。

本实施例的图文系统并非局限电视图文，也可用于平面设计等。本实施例在现有的图文系统中引入了多种优秀的渲染引擎，丰富了传统的图文系统，满足了对现有图文系统的三维处理能力的迫切需求，能够根据用户的需求在不同的渲染引擎中进行切换，使得图文系统的渲染效果取得突破性地发展。由于多引擎的支持以及充分利用各引擎的优秀渲染效果和效率，该本实施例的图文系统渲染方法既适用于实时制作，也可进行后期制作。

以上具体实施方式仅用于说明本发明，而非用于限定本发明。凡是基于本发明实施例任何变形与替换都在本发明保护范围之内。

Claims (14)

1.一种图文系统的渲染方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

根据用户指令从所述图文系统支持的多种渲染引擎中选择一种渲染引擎；

生成所选择渲染引擎的渲染参数；

根据所述渲染参数对图文信息进行渲染。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述生成所选择渲染引擎的渲染参数进一步包括：

获取渲染属性信息；

将所述渲染属性信息转化为与所选择的渲染引擎对应的渲染参数。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述获取渲染属性信息包括：将用户的输入信息对应为渲染属性信息并保存所述渲染属性信息。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述获取渲染属性信息还包括：加载所述图文系统预先存储的渲染属性信息。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括以下步骤：

根据用户指令修改所述渲染属性；

根据修改后的渲染属性对所述图文信息进行渲染。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括以下步骤：

根据用户指令切换渲染引擎类型并获取切换后的渲染引擎的渲染属性；

根据切换后的渲染引擎的渲染属性对所述图文信息进行渲染。

7.根据权利要求1-6中任意一项权利要求所述的方法，其特征在于，所述渲染引擎为二维渲染引擎或三维渲染引擎。

8.根据权利要求1-6中任意一项权利要求所述的方法，其特征在于，所述图文信息为用户编辑的图文信息或是所述图文系统预先存储的图文信息。

9.一种图文系统，包括用户输入单元，用于接收用户的输入指令，其特征在于，所述图文系统还包括：多种渲染引擎和渲染控制器，所述渲染控制器进一步包括：

渲染引擎调度单元，用于根据用户指令从所述多种渲染引擎中选择一种渲染引擎；

渲染参数单元，用于生成所选择渲染引擎的渲染参数；

所述渲染引擎，用于根据所述渲染参数对图文信息进行渲染。

10.根据权利要求9所述的图文系统，其特征在于，所述渲染引擎调度单元还用于根据用户指令切换渲染引擎类型。

11.根据权利要求9所述的图文系统，其特征在于，所述渲染参数单元进一步包括：

渲染属性获取单元，用于将用户的输入信息对应为渲染属性信息；

存储单元，用于保存所述渲染属性信息；

参数转化单元，用于将所述渲染属性信息转化为与所选择的渲染引擎对应的渲染参数。

12.根据权利要求11所述的图文系统，其特征在于，所述渲染属性获取单元还用于：加载所述图文系统预先存储的渲染属性信息。

13.根据权利要求9所述的图文系统，其特征在于，所述渲染引擎为二维渲染引擎或三维渲染引擎。

14.根据权利要求9所述的图文系统，其特征在于，所述图文信息为用户编辑的图文信息或是所述图文系统预先存储的图文信息。

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