CN103136778B - 基于自主缓存系统的电影级别群组动画制作方法 - Google Patents
基于自主缓存系统的电影级别群组动画制作方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种基于自主缓存系统的电影级别群组动画制作方法，属于影视级别群组动画制作领域。本发明将粒子控制从群组动画制作流程中抽离出来，使动画师负责动画效果，特效师负责粒子解算，多方结果结合产生群组动画。避免了现有群组动画制作流程中对动画师要求粒子控制水平的弊端。现实群组动画给动画师，动画师还可以对不满意的粒子调整角色控制器，修改动画效果。在Dell T7500，maya2011_x64平台上，1000个角色的frame rate约为1.1fps，且角色的动作随机不同。本发明同初始角色同材质组合生成polygon（三维多边形）的方法，可以大大减少场景重量，使交互性强。生成的polygon使用初始角色的材质球，且允许灯光渲染组进行针对普通polygon可进行的任何操作，来满足影视渲染的质量要求。
Description
技术领域
本发明涉及影视级别群组动画制作领域，特别涉及一种基于自主缓存系统的电影级别群组动画制作方法，主要针对影视创作公司，提供敏捷的群组动画制作流程，为群组动画提供易操作、低硬件要求、影视渲染质量的解决方法。
背景技术
影视级别动画创作主要基于欧特克maya三维制作平台。目前来看，针对maya的群组解决方案有以下几种：
1、基于粒子（particle）技术，该技术需要参考绑定模型来达到角色动作随机的效果，根据测试，在Dell T7500，maya2011_x64平台上，100个角色的frame rate（帧频）约为0.1fps，即该解决方案的用户交互性差，不能实时看到群组运动效果。另外该方案核心是粒子系统，需要用户对粒子表达式有很强的把控能力，才能制作出相对满意的效果。市场上有一些解决方案是基于粒子技术进行封装，比如brainbugz（智慧爬虫）。这些方案可以自动的赋予粒子智能，降低对用户粒子表达式掌握水平的要求，但是仍无法解决对于交互速度的要求。
2、基于节点技术，该技术是一种相对成熟的解决方案，但是这种解决方案通常是独立于maya的独立开发环境，需要用户导出大量标准动作库，学习曲线陡峭，不适合影视创作公司；生成群组动画后，也是在独立的渲染器中渲染，渲染质量的可控性不能满足影视级别的动画创作。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于自主缓存系统的电影级别群组动画制作方法，针对影视创作公司提出了一种敏捷的，用户交互性强的，高质量渲染的解决方案。解决了现有技术存在的交互速度慢，动画师不能实时便捷的调整群组动画并看到调整效果；群组动画的效果最终应该由动画师来制作通过，而动画师通常又没有较高的粒子表达式水平，不能有效的掌控粒子使其替代后有合适的动画效果；基于节点技术的解决方案，往往使用解决方案自配置渲染器，对材质也有限制，给灯光渲染和后期合成造成隐患，不能满足影视级别的要求等问题。
本发明的上述目的通过以下技术方案实现：
基于自主缓存系统的电影级别群组动画制作方法，包括以下步骤：
（1）、输入所有要做群组的基本模型拓扑结构数据，记录下基本模型的拓扑结构，包括顶点数目，面数目，每个面顶点数目数组，每个面拓扑顶点索引数组，纹理坐标；记录下基本模型的材质数目；记录下基本模型的动作数目及对应动作缓存文件；
（2）、对每一个基本模型的每一个动作缓存文件，读入所有帧的动作数据，即获取顶点位置数组；
（3）、输入所有的群组粒子控制器，记录下每一个粒子控制器对应的基本角色索引，材质索引；
（4）、 对于步骤（1）中的每个基本角色对应的每一套材质，遍历步骤（3）中的所有群组粒子，得到该角色材质对应的群组粒子索引数组，该索引数组的数目，即该角色材质在群组中的出现数目；
（5） 根据步骤（4）中的每个角色材质的出现数目，构建需要输出的模型数据的拓扑结构；
（6）、在每一个时间帧更新，步骤如下：
（6.1）对于步骤（3）中描述的群组粒子控制器，获取每个控制器上附带的矩阵信息，对应的动作信息及帧偏移信息；
（6.2）对于每一个粒子根据步骤（6.1），获取顶点位置数组，即得到该粒子控制器对应的粒子角色的顶点位置数组；
（6.3）对于步骤（1）中的每个基本角色对应的每一套材质，根据步骤（4）中得到的该角色材质对应的群组粒子索引数组，对于该群组粒子索引数组（对于该索引数组中的每一个群组粒子，根据6.2中得到的单个粒子顶点位置数组信息，组合得到当前时间帧输出模型的顶点位置信息数组）；
（6.4）根据步骤（5）中得到的输出模型数据，步骤（6.3）中得到的输出模型顶点信息，可以构建出三维平台可渲染模型。
所述的获取顶点位置数组是：交互速度慢的主要原因是粒子技术需要绑定文件来满足动作随机的效果。根据测试如果采用粒子系统来做基于缓存的群组动画，在Dell T7500，maya2011_x64平台上，1000个角色的frame rate约为0.8fps，完全可以满足交互速度要求，只是基于缓存的粒子系统不能达到动作随机的效果。本发明基于自主缓存系统，既可以充分享用基于缓存的群组动画的交互速度快的结果，又可以调整不同群组角色的缓存播放帧偏移，达到动作随机的效果。
设角色i的帧偏移为FO(i)，缓存总帧数FS，该动画的开始帧为ST，当前时间帧为CT，则当前时间帧角色i的应读缓存帧F(i)的计算如下：
F(i)=MOD( ( MOD( ( CT-ST ) , FS ) + FO(i) ) , FS )
注：MOD(a,b)表示a对b求余数
根据F(i)从缓存文件中读取角色i的当前时间帧依据的缓存数据，并根据角色以来（角色控制粒子）的空间变化矩阵计算出角色i当前帧的形状，结果即为角色i执行缓存中F(i)帧记录的动作；不同的角色有不同的帧偏移，因此同一时间帧时不同角色的应读缓存帧不同，不同角色便执行不同的动作，从而产生动作随机；
将角色粒子的控制与最终群组动画效果分开，将粒子控制交给特效制作人员进行制作，然后将粒子的空间变化矩阵信息，粒子附带的角色信息，材质信息，缓存动作信息，缓存帧偏移信息，可见性信息等传递给群组生成模块，即本发明的群组处理模块，该模块会根据特效人员制作的每个粒子的信息生成相应的角色，将其连接到相应的材质，移动到相应的空间位置，读取相应的缓存动作，产生动作偏差，然后显示出最终的群组效果；
设某个群组场景有N个初始角色，每个初始角色对应的材质数目分别为{S0，S1，…SN}，材质分别为{{M00，M01，…M0S0}，{ M10，M11，…M1S1}，…，{ MN0，MN1，…MNSN}},每个初始角色对应的缓存数目分别为{C0，C1，…CN}，动作缓存分别为{{A00，A01，…A0C0}，{ A10，A11，…A1C1}，…，{ AN0，AN1，…ANCN}}；设角色i的控制层粒子/控制器为P(i)，P(i)的世界矩阵为WM(i)，P(i)附属属性记载的初始角色索引为C(i)（C(i)>=0&&C(i)<=N-1），材质索引为M(i)，缓存索引为A(i)，缓存偏移为FO(i)，则角色i的动画效果计算如下：
根据初始角色索引为C(i)，缓存索引为A(i)，则角色i的缓存文件为A [C(i) A(i)]，对角色i计算出的应读缓存帧F(i)，从缓存文件中读出动作库导出的初始角色在F(i)帧的每个点的世界坐标信息WP，根据三维空间转换规则，角色i在该角色群组动画中的每个点的世界坐标信息WP(i)计算如下：
WP(i)=WP* WM(i)
注：a*b表示向量a与矩阵相乘
根据计算出的世界坐标信息WP(i)可以显示出正确的群组动画效果。
上述流程，将每个角色的控制与群组效果分隔开，由动画师制作初始角色的动作缓存，特效师制作群组粒子的控制器，将二者结合起来现实群组动画给动画师，动画师还可以对不满意的粒子调整角色控制器，修改动画效果。
所述的构建需要输出的模型数据的拓扑结构是：基于maya平台，生成的群组动画也是maya中的polygon（三维多边形），并给polygon赋予初始角色使用的材质球，采用影视制作流程中所采用的渲染器，可以对polygon进行灯光链接，阴影链接，遮罩渲染等，最终渲染效果与初始角色完全一样，完全满足影视级别的图片质量及后期合成要求。
设粒子控制器中初始角色索引为C且材质索引为M的角色控制粒子有i个，分别为{CM0，CM1，…，CMi}，对集合{CM0，CM1，…，CMi}中的每个角色计算出的群组动画点世界坐标信息为{WP(CM0)，WP(CM1)，…，WP(CMi) }；根据maya api（maya应用开发接口）中生成mesh（三维多边形）的规则，将上述点世界坐标信息合成为polygon的计算如下：
（1）角色索引为C且材质索引为M的角色控制粒子为i，即角色材质的重复出现次数为i，则输出模型的顶点数目为i乘以该基本模型的顶点数目；输出模型的面数目为i乘以该基本模型的顶点数目；输出模型的每个面的顶点数目数组为该基本模型的每个面顶点数目数组的i次顺序重复；输出模型的每个面的顶点组成数组的长度为该基本模型的每个面的顶点组成数组的i次重复的长度，但每一次重复时，该次重复的基本数组每一个元素需要加上当前重复次数减一再乘以基本模型的顶点数目；纹理坐标U数组为为该基本模型的纹理坐标U数组的i次顺序重复；纹理坐标V数组为为该基本模型的纹理坐标V数组的i次顺序重复；
（2）建立输出模型顶点位置数组，数组长度为步骤（1）中求取的输出模型的顶点数目；
（3）对于每一个角色索引为C且材质索引为M的角色控制粒子，即对于{CM0，CM1，…，CMi}的每一个元素，得到每个粒子对应的角色的顶点位置数组；将得到的顶点位置数组数次放入步骤（2）中建立的输出模型顶点位置数组中；
（4）依赖相应三维平台提供的模型构建函数，利用步骤（1）中得到的输出模型的顶点数目，输出模型的面数目，输出模型的每个面的顶点数目数组，输出模型的每个面的顶点组成数组，纹理坐标U数组，纹理坐标V数组，步骤（3）中得到的模型顶点位置数组中就可以构建出相应三维平台的可渲染图形。
根据上述计算过程，可以将同一个初始角色同一个材质的角色粒子组合到一个polygon中，并直接赋予对应的材质MCM，这个polygon将直接存在于maya场景中，与普通的polygon一样可以进行灯光链接，材质修改，阴影链接，平滑渲染等操作，满足影视级别要求。
本发明的有益效果在于：在Dell T7500，maya2011_x64平台上，1000个角色的frame rate约为1.1fps，且角色的动作随机不同。本发明将粒子控制从群组动画制作流程中抽离出来，使动画师负责动画效果，特效师负责粒子解算，多方结果结合产生群组动画。避免了现有群组动画制作流程中对动画师要求粒子控制水平的弊端。现实群组动画给动画师，动画师还可以对不满意的粒子调整角色控制器，修改动画效果。本发明同初始角色同材质组合生成polygon的方法，可以大大减少场景重量，使交互性强。生成的polygon使用初始角色的材质球，且允许灯光渲染组进行针对普通polygon可进行的任何操作，来满足影视渲染的质量要求。
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。
图1为本发明的数据结构说明及渲染模型拓扑结构构建伪代码说明图；
图2为本发明的基本角色拓扑信息构建流程图；
图3为本发明的输出渲染模型信息数据结构构建流程图；
图4为本发明的输出渲染模型顶点位置确定流程图；
图5为本发明的群组角色粒子位置计算及渲染模型顶点位置信息更新流程图。
具体实施方式
下面结合附图进一步说明本发明的详细内容及其具体实施方式。
参见图1至图5，本发明的基于自主缓存系统的电影级别群组动画制作方法，包括以下步骤：
（1）、输入所有要做群组的基本模型拓扑结构数据，记录下基本模型的拓扑结构，包括顶点数目，面数目，每个面顶点数目数组，每个面拓扑顶点索引数组，纹理坐标；记录下基本模型的材质数目；记录下基本模型的动作数目及对应动作缓存文件；参见附图1中的数据描述、附图2中的流程描述。
（2）、对每一个基本模型的每一个动作缓存文件，读入所有帧的动作数据，即获取顶点位置数组；
（3）、输入所有的群组粒子控制器，记录下每一个粒子控制器对应的基本角色索引，材质索引；
（4）、 对于步骤（1）中的每个基本角色对应的每一套材质，遍历步骤（3）中的所有群组粒子，得到该角色材质对应的群组粒子索引数组，该索引数组的数目，即该角色材质在群组中的出现数目；
（5） 根据步骤（4）中的每个角色材质的出现数目，构建需要输出的模型数据的拓扑结构；参见附图1中的建立输出渲染模型信息的拓扑结构注释。
（6）、在每一个时间帧更新，步骤如下：
（6.1）对于步骤（3）中描述的群组粒子控制器，获取每个控制器上附带的矩阵信息，对应的动作信息及帧偏移信息；
（6.2）对于每一个粒子根据步骤（6.1），获取顶点位置数组，即得到该粒子控制器对应的粒子角色的顶点位置数组；
（6.3）对于步骤（1）中的每个基本角色对应的每一套材质，根据步骤（4）中得到的该角色材质对应的群组粒子索引数组，对于该群组粒子索引数组，获取顶点位置数组，即得到当前时间帧输出模型的顶点位置信息；参见附图5 群组角色粒子位置计算及渲染模型顶点位置信息更新流程图。
（6.4）根据步骤（5）中得到的输出模型数据，步骤（6.3）中得到的输出模型顶点信息，可以构建出三维平台可渲染模型。
所述的获取顶点位置数组是：交互速度慢的主要原因是粒子技术需要绑定文件来满足动作随机的效果。根据测试如果采用粒子系统来做基于缓存的群组动画，在Dell T7500，maya2011_x64平台上，1000个角色的frame rate约为0.8fps，完全可以满足交互速度要求，只是基于缓存的粒子系统不能达到动作随机的效果。本发明基于自主缓存系统，既可以充分享用基于缓存的群组动画的交互速度快的结果，又可以调整不同群组角色的缓存播放帧偏移，达到动作随机的效果。
设角色i的帧偏移为FO(i)，缓存总帧数FS，该动画的开始帧为ST，当前时间帧为CT，则当前时间帧角色i的应读缓存帧F(i)的计算如下：
F(i)=MOD( ( MOD( ( CT-ST ) , FS ) + FO(i) ) , FS )
注：MOD(a,b)表示a对b求余数
根据F(i)从缓存文件中读取角色i的当前时间帧依据的缓存数据，并根据角色以来的空间变化矩阵计算出角色i当前帧的形状，结果即为角色i执行缓存中F(i)帧记录的动作；不同的角色有不同的帧偏移，因此同一时间帧时不同角色的应读缓存帧不同，不同角色便执行不同的动作，从而产生动作随机；参见附图5，描述了获取顶点位置数组（获取输出模型顶点位置数组）在本发明中的方法及应用。
将角色粒子的控制与最终群组动画效果分开，将粒子控制交给特效制作人员进行制作，然后将粒子的空间变化矩阵信息，粒子附带的角色信息，材质信息，缓存动作信息，缓存帧偏移信息，可见性信息等传递给群组生成模块，即本发明中对于群组的处理模块，该模块会根据特效人员制作的每个粒子的信息生成相应的角色，将其连接到相应的材质，移动到相应的空间位置，读取相应的缓存动作，产生动作偏差，然后显示出最终的群组效果；
设某个群组场景有N个初始角色，每个初始角色对应的材质数目分别为{S0，S1，…SN}，材质分别为{{M00，M01，…M0S0}，{ M10，M11，…M1S1}，…，{ MN0，MN1，…MNSN}},每个初始角色对应的缓存数目分别为{C0，C1，…CN}，动作缓存分别为{{A00，A01，…A0C0}，{ A10，A11，…A1C1}，…，{ AN0，AN1，…ANCN}}；设角色i的控制层粒子/控制器为P(i)，P(i)的世界矩阵为WM(i)，P(i)附属属性记载的初始角色索引为C(i)（C(i)>=0&&C(i)<=N-1），材质索引为M(i)，缓存索引为A(i)，缓存偏移为FO(i)，则角色i的动画效果计算如下：
根据初始角色索引为C(i)，缓存索引为A(i)，则角色i的缓存文件为A [C(i) A(i)]，对角色i计算出的应读缓存帧F(i)，从缓存文件中读出动作库导出的初始角色在F(i)帧的每个点的世界坐标信息WP，根据三维空间转换规则，角色i在该角色群组动画中的每个点的世界坐标信息WP(i)计算如下：
WP(i)=WP* WM(i)
注：a*b表示向量a与矩阵相乘
根据计算出的世界坐标信息WP(i)可以显示出正确的群组动画效果。
上述流程，将每个角色的控制与群组效果分隔开，由动画师制作初始角色的动作缓存，特效师制作群组粒子的控制器，将二者结合起来现实群组动画给动画师，动画师还可以对不满意的粒子调整角色控制器，修改动画效果。
所述的构建需要输出的模型数据的拓扑结构是：基于maya平台，生成的群组动画也是maya中的polygon，并给polygon赋予初始角色使用的材质球，采用影视制作流程中所采用的渲染器，可以对polygon进行灯光链接，阴影链接，遮罩渲染等，最终渲染效果与初始角色完全一样，完全满足影视级别的图片质量及后期合成要求。
设粒子控制器中初始角色索引为C且材质索引为M的角色控制粒子有i个，分别为{CM0，CM1，…，CMi}，对集合{CM0，CM1，…，CMi}中的每个角色计算出的群组动画点世界坐标信息为{WP(CM0)，WP(CM1)，…，WP(CMi) }；根据maya api中生成mesh的规则，将上述点世界坐标信息合成为polygon的计算如下：
（1）角色索引为C且材质索引为M的角色控制粒子为i，即角色材质的重复出现次数为i，则输出模型的顶点数目为i乘以该基本模型的顶点数目；输出模型的面数目为i乘以该基本模型的顶点数目；输出模型的每个面的顶点数目数组为该基本模型的每个面顶点数目数组的i次顺序重复；输出模型的每个面的顶点组成数组的长度为该基本模型的每个面的顶点组成数组的i次重复的长度，但每一次重复时，该次重复的基本数组每一个元素需要加上当前重复次数减一再乘以基本模型的顶点数目；纹理坐标U数组为为该基本模型的纹理坐标U数组的i次顺序重复；纹理坐标V数组为为该基本模型的纹理坐标V数组的i次顺序重复；参见附图1中的建立输出渲染模型信息的拓扑结构注释。
（2）建立输出模型顶点位置数组，数组长度为步骤（1）中求取的输出模型的顶点数目；参见附图4 输出渲染模型顶点位置确定流程图、附图5 群组角色粒子位置计算及渲染模型顶点位置信息更新流程图。
（3）对于每一个角色索引为C且材质索引为M的角色控制粒子，即对于{CM0，CM1，…，CMi}的每一个元素，得到每个粒子对应的角色的顶点位置数组；将得到的顶点位置数组数次放入步骤（2）中建立的输出模型顶点位置数组中；参见附图5 群组角色粒子位置计算及渲染模型顶点位置信息更新流程图。
（4）依赖相应三维平台提供的模型构建函数，利用步骤（1）中得到的输出模型的顶点数目，输出模型的面数目，输出模型的每个面的顶点数目数组，输出模型的每个面的顶点组成数组，纹理坐标U数组，纹理坐标V数组，步骤（3）中得到的模型顶点位置数组中就可以构建出相应三维平台的可渲染图形。
根据上述计算过程，可以将同一个初始角色同一个材质的角色粒子组合到一个polygon中，并直接赋予对应的材质MCM，这个polygon将直接存在于maya场景中，与普通的polygon一样可以进行灯光链接，材质修改，阴影链接，平滑渲染等操作，满足影视级别要求。参见附图1描述了构建需要输出的模型数据的拓扑结构在本发明中的数据结构描述及核心算法伪代码描述。参见附图2至图4描述了构建需要输出的模型数据的拓扑结构在本发明中的逻辑流程及应用。
以上所述仅为本发明的优选实例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡对本发明所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (2)
1.一种基于自主缓存系统的电影级别群组动画制作方法，其特征在于：包括以下步骤：
（1）、输入所有要做群组的基本模型拓扑结构数据，记录下基本模型的拓扑结构，包括顶点数目，面数目，每个面顶点数目数组，每个面拓扑顶点索引数组，纹理坐标U、V；记录下基本模型的材质数目；记录下基本模型的动作数目及对应动作缓存文件；
（2）、对每一个基本模型的每一个动作缓存文件，读入所有帧的动作数据，即获取顶点位置数组；
（3）、输入所有的群组粒子控制器，记录下每一个粒子控制器对应的基本角色索引，材质索引；
（4）、 对于步骤（1）中的每个基本模型对应的每一套材质，遍历步骤（3）中的所有群组粒子，得到该角色材质对应的群组粒子索引数组，该索引数组的数目，即该角色材质在群组中的出现数目；
（5） 根据步骤（4）中的每个角色材质的出现数目，构建需要输出的模型数据的拓扑结构；
（6）、在每一时间帧更新，步骤如下：
（6.1）对于步骤（3）中描述的群组粒子控制器，获取每个控制器上附带的矩阵信息，对应的动作信息及帧偏移信息；
（6.2）对于每一个粒子根据步骤（6.1），获取顶点位置数组，即得到该粒子控制器对应的粒子角色的顶点位置数组；
（6.3）对于步骤（1）中的每个基本模型对应的每一套材质，根据步骤（4）中得到的该角色材质对应的群组粒子索引数组，对于该群组粒子索引数组，获取顶点位置数组，即得到当前时间帧输出模型的顶点位置信息；
（6.4）根据步骤（5）中得到的输出模型数据，步骤（6.3）中得到的输出模型顶点位置信息，可以构建出三维平台可渲染模型；
所述的获取顶点位置数组是：设角色i的帧偏移为FO(i)，缓存总帧数FS，该动画的开始帧为ST，当前时间帧为CT，则当前时间帧角色i的应读缓存帧F(i)的计算如下：
F(i)=MOD( ( MOD( ( CT-ST ) , FS ) + FO(i) ) , FS )
注：MOD(a,b)表示a对b求余数
根据F(i)从缓存文件中读取角色i的当前时间帧依据的缓存数据，并根据角色以来的空间变化矩阵计算出角色i当前帧的形状，结果即为角色i执行缓存中F(i)帧记录的动作；不同的角色有不同的帧偏移，因此同一时间帧时不同角色的应读缓存帧不同，不同角色便执行不同的动作，从而产生动作随机；
设某个群组场景有N个初始角色，每个初始角色对应的材质数目分别为{S0，S1，…SN}，材质分别为{{M00，M01，…M0S0}，{ M10，M11，…M1S1}，…，{ MN0，MN1，…MNSN}},每个初始角色对应的缓存数目分别为{C0，C1，…CN}，动作缓存分别为{{A00，A01，…A0C0}，{ A10，A11，…A1C1}，…，{ AN0，AN1，…ANCN}}；设角色i的控制层粒子/控制器为P(i)，P(i)的世界矩阵为WM(i)，P(i)附属属性记载的初始角色索引为C(i)，C(i)>=0&&C(i)<=N-1，材质索引为M(i)，缓存索引为A(i)，缓存偏移为FO(i)，则角色i的动画效果计算如下：
根据初始角色索引为C(i)，缓存索引为A(i)，则角色i的缓存文件为A [C(i) A(i)]，对角色i计算出的应读缓存帧F(i)，从缓存文件中读出动作库导出的初始角色在F(i)帧的每个点的世界坐标信息WP，根据三维空间转换规则，角色i在该角色群组动画中的每个点的世界坐标信息WP(i)计算如下：
WP(i)=WP* WM(i)
注：a*b表示向量a与矩阵相乘
根据计算出的世界坐标信息WP(i)可以显示出正确的群组动画效果；
上述步骤，将每个角色的控制与群组效果分隔开，由动画师制作初始角色的动作缓存，特效师制作群组粒子的控制器，将二者结合起来实现群组动画给动画师，动画师还可以对不满意的粒子调整角色控制器，修改动画效果。
2.根据权利要求1所述的基于自主缓存系统的电影级别群组动画制作方法，其特征在于：所述的构建需要输出的模型数据的拓扑结构是：设粒子控制器中初始角色索引为C(i)，且材质索引为M的角色控制粒子有i个，分别为{CM0，CM1，…，CMi}，对集合{CM0，CM1，…，CMi}中的每个角色计算出的群组动画点世界坐标信息为{WP(CM0)，WP(CM1)，…，WP(CMi) }；根据maya api中生成mesh的规则，将上述点世界坐标信息合成为polygon的计算如下：
（1）角色索引为C且材质索引为M的角色控制粒子为i，即角色材质的重复出现次数为i，则输出模型的顶点数目为i乘以该基本模型的顶点数目；输出模型的面数目为i乘以该基本模型的顶点数目；输出模型的每个面的顶点数目数组为该基本模型的每个面顶点数目数组的i次顺序重复；输出模型的每个面的顶点组成数组的长度为该基本模型的每个面的顶点组成数组的i次重复的长度，但每一次重复时，该次重复的基本数组每一个元素需要加上当前重复次数减一再乘以基本模型的顶点数目；纹理坐标U数组为该基本模型的纹理坐标U的i次顺序重复；纹理坐标V数组为该基本模型的纹理坐标V的i次顺序重复；
（2）建立输出模型顶点位置数组，数组长度为步骤（1）中求取的输出模型的顶点数；
（3）对于每一个角色索引为C且材质索引为M的角色控制粒子，即对于{CM0，CM1，…，CMi}的每一个元素，得到每个粒子对应的角色的顶点位置数组；将得到的顶点位置数组数次放入步骤（2）中建立的输出模型顶点位置数组中；
（4）依赖相应三维平台提供的模型构建函数，利用步骤（1）中得到的输出模型的顶点数目，输出模型的面数目，输出模型的每个面的顶点数目数组，输出模型的每个面的顶点组成数组，纹理坐标U数组，纹理坐标V数组，步骤（3）中得到的模型顶点位置数组中就可以构建出相应三维平台的可渲染图形。
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