CN102222362B - 一种水波特效产生方法、装置及电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明适用于消费类电子产品的特效技术，提供了一种水波特效产生方法、装置及电子设备。所述方法包括下述步骤：获取设定的水波参数，并根据获取的水波参数建立网格模型，所述水波参数包括水波图像的宽度、高度、波形的幅度、波形的频率以及波形的相位；读取图像数据，并将所述图像数据保存在网格模型中；根据网格模型中各个网格点的二维坐标以及水波参数将二维的网格模型转换为三维的水波模型；将水波模型投影到屏幕上并显示。本发明实施例生成的水波是由三维水波转换得到的，因此获得的水波具有立体的三维效果，更接近于现实世界的水波，达到更好的视觉体验。

Description

一种水波特效产生方法、装置及电子设备

技术领域

本发明属于消费类电子产品的特效技术，尤其涉及一种水波特效产生方法、装置及电子设备。

背景技术

人们在购买电子产品时越来越注重所购买的电子产品是否能带来良好的用户体验，比如能给用户带来好的视觉感受的电子产品往往能占据很大的市场。

目前在市场上出现的多种移动终端等电子产品中，常在待机界面或图片浏览界面产生一些水波特效来提高用户的体验，但由于该方法是通过像素的水平移动来产生类似水波纹的效果，因此没有立体的三维效果，与现实世界的水波仍存在差距。

发明内容

本发明实施例提供了一种水波特效产生方法，旨在解决现有水波特效没有立体的三维效果，与现实世界的水波存在差距的问题。

本发明实施例是这样实现的，一种水波特效产生方法，所述方法包括下述步骤：

获取设定的水波参数，并根据获取的水波参数建立网格模型，所述水波参数包括水波图像的宽度、高度、波形的幅度、波形的频率以及波形的相位，二维网格模型的宽度和高度等于水波图像的宽度和高度；

读取图像数据，并将所述图像数据保存在网格模型中，其中，读取图像数据具体为读取当前将要播放的帧数据，将图像数据保存在二维的网格模型中具体为将帧数据以纹理的方式保存在网格模型中；

根据网格模型中各个网格点的二维坐标以及水波参数将二维的网格模型转换为三维的水波模型；

将水波模型投影到屏幕上并显示。

本发明实施例的另一目的在于提供一种水波特效产生装置，所述装置包括：网格模型建立单元，用于获取设定的水波参数，并根据获取的水波参数建立网格模型，所述水波参数包括水波图像的宽度、高度、波形的幅度、波形的频率以及波形的相位，二维网格模型的宽度和高度等于水波图像的宽度和高度；

图像数据保存单元，用于读取图像数据，并将所述图像数据保存在网格模型中，其中，读取图像数据具体为通过帧数据读取模块读取当前将要播放的帧数据，将图像数据保存在二维的网格模型中具体为通过帧数据保存模块将帧数据以纹理的方式保存在网格模型中；

水波模型建立单元，用于根据网格模型中各个网格点的二维坐标以及水波参数将二维的网格模型转换为三维的水波模型；

水波显示单元，用于将水波模型投影到屏幕上并显示。

本发明实施例的另一目的在于提供包含上述水波特效产生装置的电子设备。

本发明实施例中，预设水波参数，并根据预设的水波参数建立一个网格模型，再将读取的图像数据保存在该网格模型中。根据该网格模型中网格点的二维坐标以及相应的水波参数确定三维水波模型的三维坐标，并对该水波模型执行建模变换、投影变换以及剔除操作等，最后将投影变换所定义的视线平截体内的水波模型投影到屏幕上并显示。由于本发明最后生成的水波是由三维水波转换得到的，因此获得的水波具有立体的三维效果，更接近于现实世界的水波，达到更好的视觉体验。并且，在生成一次水波之后，通过改变设定的水波参数，生成与上一次水波不同的水波，从而能够达到一种水波荡漾的效果，富于动感，具有良好的视觉体验。

附图说明

图1是本发明一种水波特效产生方法第一实施例提供的流程图；

图2是本发明一种水波特效产生方法第一实施例提供的网格图；

图3是本发明一种水波特效产生方法第一实施例提供的视线平截体；

图4是本发明一种水波特效产生方法第一实施例提供的水波效果图；

图5是本发明水波特效产生装置第二实施例提供的结构图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明实施例通过预设水波参数建立一个网格模型，再将作为水波形式显示的图像数据保存在该网格模型中，根据该网格模型的二维坐标及水波参数建立三维的水波模型，最后将经过建模变换、投影变换的水波模型投影到屏幕上显示，获得具有立体效果的水波。

本发明实施例提供了一种：水波特效产生方法、装置及电子设备。

所述方法包括：获取设定的水波参数，并根据获取的水波参数建立网格模型，所述水波参数包括水波图像的宽度、高度、波形的幅度、波形的频率以及波形的相位；

读取图像数据，并将所述图像数据保存在网格模型中；

根据网格模型中各个网格点的二维坐标以及水波参数将二维的网格模型转换为三维的水波模型；

将水波模型投影到屏幕上并显示。

所述装置包括：网格模型建立单元，用于获取设定的水波参数，并根据获取的水波参数建立网格模型，所述水波参数包括水波图像的宽度、高度、波形的幅度、波形的频率以及波形的相位；

图像数据保存单元，用于读取图像数据，并将所述图像数据保存在网格模型中；

水波模型建立单元，用于根据网格模型中各个网格点的二维坐标以及水波参数将二维的网格模型转换为三维的水波模型；

水波显示单元，用于将水波模型投影到屏幕上并显示。

所述设备包括：包括上述水波特效产生装置的电子设备。

本发明实施例中，预设水波参数，并根据预设的水波参数建立一个网格模型，再将读取的图像数据保存在该网格模型中。根据该网格模型中网格点的二维坐标以及相应的水波参数确定三维水波模型的三维坐标，并对该水波模型执行建模变换、投影变换以及剔除操作等，最后将投影变换所定义的视线平截体内的水波模型投影到屏幕上并显示。由于本发明最后生成的水波是由三维水波转换得到的，因此获得的水波具有立体的三维效果，更接近于现实世界的水波，达到更好的视觉体验。并且，在生成一次水波之后，通过改变设定的水波参数，生成与上一次水波不同的水波，从而能够达到一种水波荡漾的效果，富于动感，具有良好的视觉体验。

为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。

实施例一：

图1示出了本发明第一实施例提供的水波特效产生方法的流程图，在本实施例中，通过预设水波参数建立二维的网格模型，再将作为水波形式显示的图像数据保存在该网格模型中，根据该网格模型的坐标及水波参数建立水波模型，最后将经过建模变换、投影变换的水波模型投影到屏幕上显示，获得具有立体效果的水波，详述如下：

在步骤S11中，获取设定的水波参数，并根据获取的水波参数建立二维的网格模型，其中，水波参数包括水波图像的宽度、高度、波形的幅度、波形的频率以及波形的相位。

在本实施例中，获取设定的水波参数，包括获取水波图像的宽度、高度、波形的幅度、波形的频率以及波形的相位等水波参数，假设他们分别用下述单词表示：width，height，amplitude，frequency，phase。其中，width和height也分别为所产生水波的宽度和高度。比如一幅图像的内容是一个房子，图像宽、高分别为width和height，则使用该幅图像产生的水波为水波形状的房子，该水波的宽、高也分别为width和height。

根据水波参数width和height建立一幅与作为水波形式显示的图像的宽度和高度都相等的网格模型。如，假设width为7，height为14，则生成的网格模型如图2所示，一个网格模型包括多个网格，一个网格有4个网格点，网格数目越多，生成的水波效果越好，且每个网格的大小越均匀，生成的水波效果也越好。

在步骤S12中，读取图像数据，并将该图像数据保存在二维的网格模型中。

在本实施例中，将图像数据保存在二维的网格模型中，使产生的水波面显示的是已保存在网格模型中的图像数据所对应的图像。由于图像数据是保存在网格中，当网格变化时，图像数据也随着变化，网格就像人体的骨骼框架，图像数据就像人穿的衣服。

在本发明第一实施例中，读取图像数据，并将该图像数据保存在二维的网格模型中的步骤具体为：

读取当前将要播放的帧数据；

将该帧数据以纹理的方式保存，并将以纹理方式保存后的帧数据保存在二维的网格模型中。

在本实施例中，从视频流中读取当前将要播放的帧数据，并将该帧数据保存纹理的方式后，再将该纹理设置给网格。由于帧数据是以纹理的方式进行保存，如产生一些表面的磨损、裂纹、人手的印记或是一些污点等等，因此能使物体看起来更加真实。

在本发明第一实施例中，在读取当前将要播放的帧数据的步骤之前进一步包括下述步骤：

判断是否到了一帧渲染的时间，在一帧渲染的时间到来时，读取当前将要播放的帧数据。

在本实施例中，根据渲染一帧图像数据所需的时间判断下一帧图像数据是否开始渲染。若下一帧图像数据将要作为水波的形式显示，则说明该帧图像数据的渲染时间已到。其中，渲染是指将三维物体或三维场景的描述转化为一幅二维图像，生成的二维图像能很好的反应三维物体或三维场景。对每一帧图像数据进行渲染不会产生丢帧的情况，并能够产生连贯的水波。

在步骤S13中，根据网格模型中各个网格点的二维坐标以及水波参数将二维的网格模型转换为三维的水波模型。

在本实施例中，水波模型的两个坐标分量与网格点的两个坐标分量相同，该水波模型的第三个分量是利用网格点的二维坐标以及波形的幅度、波形的频率以及波形的相位等水波参数确定的。

在本发明第一实施例中，根据网格模型中各个网格点的二维坐标以及水波参数将二维的网格模型转换为三维的水波模型的步骤具体为：

确定水波模型的x1和y1两个分量，该x1和y1分别与网格模型的二维坐标相等；

根据公式z=amplitude×Sin(frequency×(x1+y1)+phase)，将二维的网格模型转换为三维的水波模型；

该x1，y1，z分别为该水波模型的三个坐标分量，该amplitude为波形的幅度，该frequency为波形的频率，该phase为波形的相位。

在本实施例中，phase可以用于度量水波波形的变化，amplitude可以用于决定水波摇摆或震荡的宽度，frequency可以用于决定水波在单位时间内完成摇摆或震荡的次数。

在本发明第一实施例中，根据网格模型中各个网格点的二维坐标以及水波参数将二维的网格模型转换为三维的水波模型的步骤之后进一步包括下述步骤：

对水波模型进行建模变换，该建模变换包括旋转、平移、缩放的至少一种。

在本实施例中，一个物体的物体空间（也称模型空间）可以与其它物体的物体空间没有任何关系，在物体空间中指定的物体被放置到世界空间的方法要依靠建模变换。例如：你也许需要平移和/或缩放和/或旋转一个椅子的三维模型，以使椅子可以正确地放置在你的房间的世界坐标系统里。假设水波模型一个顶点坐标为（x，y，z），则对水波模型执行向右平移2个单位的建模变换后，该顶点坐标为（x-2，y-2，z-2）。

在同一个房间中的两把椅子可以使用同样的三维椅子模型，但使用不同的建模变换，以使每把椅子放在房间中不同的位置，在此表示把水波模型放置到与其它三维物体合适的位置关系。

在本发明第一实施例中，根据网格模型中各个网格点的二维坐标以及水波参数将二维的网格模型转换为三维的水波模型的步骤之后进一步包括下述步骤：

建立视角矩阵，根据该视角矩阵对水波模型进行视角变换。

在本实施例中，视角变换是指从世界空间位置到眼空间的变换，就像放置好照相机的镜头后，再将眼睛从世界空间的位置变换到相机镜头前的位置。由于相机方向不同，所看到的世界也不同，因此规定一个相机的正向方向，视角矩阵主要是根据相机的位置、朝向以及相机的正向方向建立的，在建立了一个视角矩阵后，将该视角矩阵与建模变换后的变换结果相乘以进行视角变换。进行了视角变换的水波模型仍是三维的水波模型。

在本实施例中，对水波模型进行视角变换可以在对水波模型进行建模变换之后进行。

在本发明第一实施例中，根据网格模型中各个网格点的二维坐标以及水波参数将二维的网格模型转换为三维的水波模型的步骤之后进一步包括下述步骤：

预定义视线平截体，并根据该视线平截体在水波模型中截取相应的水波模型。

在本实施例中，变换到剪裁空间的变换称为投影变换，投影变换预定义了一个视线平截体，该视线平截体代表了物体的可见区域，只有在视线平截体的多边形、线段和点背光栅化到一幅图形中时，才潜在的有可能被看见，在该视线平截体之外的区域将不可见。

在本实施例中，对水波模型进行投影变换可以在对水波模型进行视角变换之后进行。

如图3所示的视线平截体，其中，前平面32为视线平截体的前平面，后平面33为视线平截体的后平面，上平面34为视线平截体的上平面，下平面35为视线平截体的下平面，左平面36为视线平截体的左平面，右平面37为视线平截体的右平面，在前平面32和后平面33之间为视线平截体。若希望看到前平面32往照相机31方向的区域，则预定义的视线平截体的前平面32应往照相机31方向移动。

在步骤S14中，将水波模型投影到屏幕上并显示。

在本实施例中，标准化屏幕坐标，将视线平截体截取获得的三维水波模型投影到屏幕上，以使该屏幕显示截取的水波模型。

本发明第一实施例中，在将水波模型投影到屏幕上并显示的步骤之前进一步包括下述步骤：

剔除在视线平截体之外的水波模型。

在本实施例中，剔除没有在视线平截体内的水波模型，使显示的水波模型更加形象，真实。

本发明第一实施例中，在将水波模型投影到屏幕上并显示的步骤之后进一步包括下述步骤：

预设一个阈值，在该阈值到来时，更改设定的水波参数。

在本实施例中，预设一个阈值，在产生一次水波之后且该阈值到来时，更改设定的水波参数，比如更改波形的幅度、波形的频率以及波形的相位等水波参数。当波形的相位随时间周期性变化时，能够达到水波荡漾的效果；当波形的幅度改变时，能够改变水波荡漾的幅度；当波形的频率改变时，能够改变水波荡漾的频率。

在本发明第一实施例中，通过获取设定的水波参数建立一个网格模型，再读取作为水波形式显示的图像的图像数据，将该图像数据保存在建立的网格模型中，根据网格模型中各个网格点的二维坐标以及水波参数将二维的网格模型转换为三维的水波模型，并对该水波模型进行相应的建模变换、投影变换以及剔除操作等，最后将投影变换定义的视线平截体内的水波模型投影到屏幕上并显示。由于本发明最后生成的水波是由三维水波转换得到的，因此获得的水波具有立体的三维效果，更接近于现实世界的水波，达到更好的视觉体验。并且，在生成一次水波之后，通过改变设定的水波参数，生成与上一次水波不同的水波，从而能够达到一种水波荡漾的效果，富于动感，具有良好的视觉体验，具体如图4所示。

实施例二：

图5示出了本发明第二实施例提供的水波特效产生装置的结构，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分。

该水波特效产生装置可以用于通过有线或者无线网络连接服务器的各种信息处理终端，例如移动电话、口袋计算机（Pocket Personal Computer，PPC）、掌上电脑、计算机、笔记本电脑、个人数字助理（Personal Digital Assistant，PDA）等，可以是运行于这些终端内的软件单元、硬件单元或者软硬件相结合的单元，也可以作为独立的挂件集成到这些终端中或者运行于这些终端的应用系统中，其中：

网格模型建立单元51，用于获取设定的水波参数，并根据获取的水波参数建立网格模型，该水波参数包括水波图像的宽度、高度、波形的幅度、波形的频率以及波形的相位。

在本实施例中，根据预先设定的水波参数，比如根据作为水波方式显示的图像的图像宽度、高度建立一个同等大小的网格模型。其中，网格模型的网格越多，越均匀，产生的水波效果也越好。

图像数据保存单元52，用于读取图像数据，并将该图像数据保存在网格模型中。

在本实施例中，网格就像人体的骨骼框架，图像数据就像人穿的衣服，将图像数据保存在网格模型中能够使产生的水波更形象，逼真。

在本发明第二实施例中，该图像数据保存单元52包括：帧数据读取模块521和帧数据保存模块522。

该帧数据读取模块521，用于读取当前将要播放的帧数据。

该帧数据保存模块522，用于将该帧数据以纹理的方式保存，并将以纹理方式保存后的帧数据保存在网格模型中。

在本实施例中，首先判断是否到了一帧渲染的时间，在一帧渲染的时间到来时，读取当前将要播放的帧数据。其中，渲染是指将三维物体或三维场景的描述转化为一幅二维图像，生成的二维图像能很好的反应三维物体或三维场景。

从视频流中读取当前将要播放的帧数据，并将该帧数据保存纹理的方式后，再将该纹理设置给网格。由于帧数据是以纹理的方式进行保存，如产生一些表面的磨损、裂纹、人手的印记或是一些污点等等，因此能使物体看起来更加真实。

水波模型建立单元53，用于根据网格模型中各个网格点的二维坐标以及水波参数将二维的网格模型转换为三维的水波模型。

在本实施例中，水波模型的两个坐标分量x1和y1与网格点的两个坐标x和y分量相同，该水波模型的第三个分量是利用网格点的二维坐标以及波形的幅度、波形的频率以及波形的相位等水波参数确定的。比如根据公式z=amplitude×Sin(frequency×(x1+y1)+phase)确定三维水波模型的第三个分量，其中x1，y1，z分别为水波模型的三个坐标分量，amplitude为波形的幅度，frequency为波形的频率，phase为波形的相位。在确定了水波模型的三个分量之后就确定了水波模型。

在本发明第二实施例中，该水波特效产生装置还包括：建模变换单元55。

建模变换单元55，用于对水波模型进行建模变换，该建模变换包括旋转、平移、缩放中的至少一种。

在本发明第二实施例中，将建立的水波模型放置到世界空间时需要对该水波模型使用建模变换，该建模变换包括旋转、平移、缩放中的至少一种。

在本发明第二实施例中，该水波特效产生装置还包括：

视角变换单元56，用于建立视角矩阵，根据该视角矩阵对水波模型进行视角变换。

本实施例中，视角矩阵主要是根据相机的位置、朝向以及相机的正向方向建立的，一般情况下，在建立了一个视角矩阵后，将该视角矩阵与建模变换后的变换结果相乘以进行视角变换。

水波模型截取单元57，用于预定义视线平截体，并根据该视线平截体在水波模型中截取相应的水波模型。

本实施例中，根据实际情况的需求预定义一个视线平截体，只有在视线平截体内的区域才是可见的区域，在该视线平截体外的区域为不可见的区域。

水波显示单元54，用于将水波模型投影到屏幕上并显示。

在本实施例中，可以先剔除视线平截体外的水波模型，只将视线平截体内的水波模型投影到屏幕上，获得具有三维立体效果的水波。

在本发明第二实施例中，该水波特效产生装置还包括：

水波参数更改单元58，用于预设一个阈值，在该阈值到来时，更改设定的水波参数。

在本实施例中，预设一个阈值，该阈值可以为一个时间阈值，在产生一次水波之后且该时间阈值到来时，更改设定的水波参数，从而获得水波荡漾的效果。

在本发明第二实施例中，图像数据保存单元52将读取的图像数据保存在网格模型建立单元51建立的网格模型之后，水波模型建立单元53根据网格模型建立单元51建立的网格模型的网格的的二维坐标以及网格模型建立单元51获取的水波参数建立三维的水波模型，使用建模变换单元55、水波模型截取单元57对该水波模型执行建模变换和投影变换，并在水波显示单元54中显示。由于生成的水波是由三维水波转换得到的，因此获得的水波具有立体的三维效果，更接近于现实世界的水波，达到更好的视觉体验。并且，在生成一次水波之后，通过改变设定的水波参数，生成与上一次水波不同的水波，从而能够达到一种水波荡漾的效果，富于动感，具有良好的视觉体验。

本发明实施例中，预设水波参数，并根据预设的水波参数建立一个网格模型，再将读取的图像数据保存在该网格模型中。根据该网格模型中网格点的二维坐标以及相应的水波参数确定三维水波模型的三维坐标，并对该水波模型执行建模变换、投影变换以及剔除操作等，最后将投影变换所定义的视线平截体内的水波模型投影到屏幕上并显示。由于本发明最后生成的水波是由三维水波转换得到的，因此获得的水波具有立体的三维效果，更接近于现实世界的水波，达到更好的视觉体验。并且，在生成一次水波之后，通过改变设定的水波参数，生成与上一次水波不同的水波，从而能够达到一种水波荡漾的效果，富于动感，具有良好的视觉体验。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种水波特效产生方法，其特征在于，所述方法包括下述步骤：

获取设定的水波参数，并根据获取的水波参数建立二维的网格模型，所述水波参数包括水波图像的宽度、高度、波形的幅度、波形的频率以及波形的相位，二维网格模型的宽度和高度等于水波图像的宽度和高度；

读取图像数据，并将所述图像数据保存在二维的网格模型中，其中，读取图像数据具体为读取当前将要播放的帧数据，将图像数据保存在二维的网格模型中具体为将帧数据以纹理的方式保存在网格模型中；

根据网格模型中各个网格点的二维坐标以及水波参数将二维的网格模型转换为三维的水波模型，具体为：确定水波模型的x1和y1两个分量，根据公式z＝amplitude×Sin(frequency×(x1+y1)+phase)，将二维的网格模型转换为三维的水波模型，所述x1，y1，z分别为所述水波模型的三个坐标分量，所述x1和y1分别与网格模型的二维坐标相等，所述amplitude为波形的幅度，所述frequency为波形的频率，所述phase为波形的相位；

将水波模型投影到屏幕上并显示。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述根据网格模型中各个网格点的二维坐标以及水波参数将二维的网格模型转换为三维的水波模型的步骤之后进一步包括下述步骤：

对水波模型进行建模变换，所述建模变换包括旋转、平移、缩放的至少一种；和/或，

预定义视线平截体，并根据所述视线平截体在水波模型中截取相应的水波模型；和/或，

建立视角矩阵，并根据所述视角矩阵对水波模型进行视角变换。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述将水波模型投影到屏幕上并显示的步骤之后进一步包括下述步骤：

预设一个阈值，在所述阈值到来时，更改设定的水波参数。

4.一种水波特效产生装置，其特征在于，所述装置包括：

网格模型建立单元，用于获取设定的水波参数，并根据获取的水波参数建立二维的网格模型，所述水波参数包括水波图像的宽度、高度、波形的幅度、波形的频率以及波形的相位，二维网格模型的宽度和高度等于水波图像的宽度和高度；

图像数据保存单元，用于读取图像数据，并将所述图像数据保存在二维的网格模型中，其中，读取图像数据具体为通过帧数据读取模块读取当前将要播放的帧数据，将图像数据保存在二维的网格模型中具体为通过帧数据保存模块将帧数据以纹理的方式保存在网格模型中；

水波模型建立单元，用于根据网格模型中各个网格点的二维坐标以及水波参数将二维的网格模型转换为三维的水波模型，具体为：水波模型建立单元确定水波模型的x1和y1两个分量，并根据公式z＝amplitude×Sin(frequency×(x1+y1)+phase)，将二维的网格模型转换为三维的水波模型，所述x1，y1，z分别为所述水波模型的三个坐标分量，所述x1和y1分别与网格模型的二维坐标相等，所述amplitude为波形的幅度，所述frequency为波形的频率，所述phase为波形的相位；

水波显示单元，用于将水波模型投影到屏幕上并显示。

5.如权利要求4所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

建模变换单元，用于对水波模型进行建模变换，所述建模变换包括旋转、平移、缩放的至少一种；和/或,

水波模型截取单元，用于预定义视线平截体，并根据所述视线平截体在水波模型中截取相应的水波模型；和/或,

视角变换单元，用于建立视角矩阵，并根据所述视角矩阵对水波模型进行视角变换。

6.如权利要求4所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

水波参数更改单元，用于预设一个阈值，在所述阈值到来时，更改设定的水波参数。