CN104299253A - 一种面向全高清数字电影动画的智能渲染方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种面向全高清数字电影动画的智能渲染方法，包括如下步骤：查找图层信息并得到渲染图层列表；渲染图层列表中记录所有待渲染图层；对待渲染图层按设定规则进行排序；选择上述列表中第一个待渲染图层，生成贴图并替换图层内的物体且修改物体的属性；对第一个待渲染图层进行渲染并检测渲染过程中是否出现异常，如是，执行下一步骤；否则，删除第一个待渲染图层并更新上述列表；查找、分析错误并进行修复后返回；判断上述列表中是否还有要渲染的待渲染图层，如是，返回；否则，结束本次渲染。本发明还涉及一种实现上述方法的装置。实施本发明的面向全高清数字电影动画的智能渲染方法和装置，具有以下有益效果：具有纠错功能、节省时间。

Description

一种面向全高清数字电影动画的智能渲染方法和装置

技术领域

本发明涉及动画领域，更具体地说，涉及一种面向全高清数字电影动画的智能渲染方法和装置。

背景技术

动画发展到现在，分成二维动画和三维动画两种。用flash等软件制作成的就是二维动画，而三维动画则主要是maya或3D MAX制作成的。尤其是maya这个三维动画制作软件近年来在国内外漩起三维动画、电影的制作狂潮，涌现出一大批优秀的、震撼的三维动画电影。如《玩具总动员》、《海底总动员》、《超人总动员》、《怪物史莱克》、《变形金刚》、《功夫熊猫》等。

为了方便制作与调节效果，制作三维动画时把物体及某些元素分成若干个图层，对各个图层渲染出来后通过合成形成最后的画面。

在三维动画制作过程中，渲染占据了较长的时间。原因在于某些图层的物体及效果复杂、计算量大，以及渲染系统没有纠错功能，使得部分渲染结果错误而需要多次检查及渲染，造成浪费时间。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述没有纠错功能、浪费时间的缺陷，提供一种具有纠错功能、节省时间的面向全高清数字电影动画的智能渲染方法和装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种面向全高清数字电影动画的智能渲染方法，包括如下步骤：

A）查找图层信息并依据所述图层信息得到渲染图层列表；所述渲染图层列表中记录所有的待渲染图层；

B）对所述渲染图层列表中的待渲染图层按照设定规则进行排序；

C）选择所述渲染图层列表中的第一个待渲染图层，生成贴图并替换所述第一个待渲染图层内的物体且修改所述物体的属性；

D）对所述第一个待渲染图层进行渲染并检测渲染过程中是否出现异常，如是，执行步骤E）；否则，将所述第一个待渲染图层从所述渲染图层列表中删除并更新所述渲染图层列表，并执行步骤F）；

E）查找、分析错误并进行修复后返回步骤D）；

F）判断所述渲染图层列表中是否还有要渲染的待渲染图层，如是，返回步骤C）；否则，结束本次渲染。

在本发明所述的面向全高清数字电影动画的智能渲染方法中，所述步骤A）进一步包括：

A1）查找图层，并判断当前图层是否要渲染，如是，将所述当前图层作为待渲染图层记录到渲染图层列表中并执行步骤A2）；否则，执行步骤A2）；

A2）判断所有图层是否已经查找完，如是，执行步骤B）；否则，返回步骤A1）。 

在本发明所述的面向全高清数字电影动画的智能渲染方法中，所述步骤B）中对所述待渲染图层的排序是通过将所述待渲染图层的名称按字母顺序进行排列来实现的。 

在本发明所述的面向全高清数字电影动画的智能渲染方法中，所述步骤C）进一步包括：

C1）选择所述渲染图层列表中的第一个待渲染图层；

C2）计算所述第一个待渲染图层内每一个物体与摄像机的距离；

C3）依据所述物体与摄像机距离的不同分别生成不同的贴图，将所述贴图替换对应位置的物体并修改所述物体的渲染属性。 

在本发明所述的面向全高清数字电影动画的智能渲染方法中，所述步骤D）进一步包括：

D1）对所述第一个待渲染图层进行渲染，并在指定目录生成指定格式的帧序列文件；

D2）检测所述帧序列文件的大小、格式，并判断是否有损坏的文件，如是，将所述帧序列文件的信息写入异常列表文件中并执行步骤D3）；否则，将所述第一个待渲染图层从所述渲染图层列表中删除并更新所述渲染图层列表，并执行步骤F）；

D3）判断所述异常列表文件中是否记录有信息，如是，执行步骤E）；否则，将所述第一个待渲染图层从所述渲染图层列表中删除并更新所述渲染图层列表，并执行步骤F）。 

在本发明所述的面向全高清数字电影动画的智能渲染方法中，所述异常列表文件中记录的信息包括所述帧序列文件的图层及帧数信息。 

本发明还涉及一种实现上述面向全高清数字电影动画的智能渲染方法的装置，包括：

图层查找及列表取得单元：用于查找图层信息并依据所述图层信息得到渲染图层列表；所述渲染图层列表中记录所有的待渲染图层；

排序单元：用于对所述渲染图层列表中的待渲染图层按照设定规则进行排序；

图层选择及替换单元：用于选择所述渲染图层列表中的第一个待渲染图层，生成贴图并替换所述第一个待渲染图层内的物体且修改所述物体的属性；

异常判断单元：用于对所述第一个待渲染图层进行渲染并检测渲染过程中是否出现异常，并在未出现异常时将所述第一个待渲染图层从所述渲染图层列表中删除并更新所述渲染图层列表；

修复单元：用于查找、分析错误并进行修复后返回；

渲染判断单元：用于判断所述渲染图层列表中是否还有要渲染的待渲染图层，如不是，结束本次渲染。

在本发明所述的实现上述面向全高清数字电影动画的智能渲染方法的装置中，所述图层查找及列表取得单元进一步包括：

图层查找及判断模块：用于查找图层，并判断当前图层是否要渲染，如是，将所述当前图层作为待渲染图层记录到渲染图层列表中；

查找遍历模块：用于判断所有图层是否已经查找完。 

在本发明所述的实现上述面向全高清数字电影动画的智能渲染方法的装置中，所述图层选择及替换单元进一步包括：

图层选择模块：用于选择所述渲染图层列表中的第一个待渲染图层；

距离计算模块：用于计算所述第一个待渲染图层内每一个物体与摄像机的距离；

贴图生成及替换模块：用于依据所述物体与摄像机距离的不同分别生成不同的贴图，将所述贴图替换对应位置的物体并修改所述物体的渲染属性。

在本发明所述的实现上述面向全高清数字电影动画的智能渲染方法的装置中，所述异常判断单元进一步包括：

文件生成模块：用于对所述第一个待渲染图层进行渲染，并在指定目录生成指定格式的帧序列文件；

文件检测模块：用于检测所述帧序列文件的大小、格式，并判断是否有损坏的文件，如是，将所述帧序列文件的信息写入异常列表文件中；否则，将所述第一个待渲染图层从所述渲染图层列表中删除并更新所述渲染图层列表；

信息判断模块：用于判断所述异常列表文件中是否记录有信息，并在未记录有信息时，将所述第一个待渲染图层从所述渲染图层列表中删除并更新所述渲染图层列表。

实施本发明的面向全高清数字电影动画的智能渲染方法和装置，具有以下有益效果: 由于在渲染过程中检测渲染效果，对出现异常的图层进行查找、分析错误，并进行修复后再次进行渲染，这样系统能及时查错并进行修复，而不需要人工浪费很多的时间多次进行检查及渲染，所以其具有纠错功能、节省时间。

附图说明

图1是本发明面向全高清数字电影动画的智能渲染方法和装置实施例中方法的流程图；

图2是所述实施例中查找图层信息并依据图层信息得到渲染图层列表的具体流程图；

图3是所述实施例中选择图层并由生成的贴图替换物体、修改物体属性的具体流程图；

图4是所述实施例中图层渲染异常判断的具体流程图；

图5是所述实施例中装置的结构示意图。

具体实施方式

为了便于本领域的普通技术人员能够理解并实施本发明，下面将结合附图对本发明实施例作进一步说明。

在本发明面向全高清数字电影动画的智能渲染方法和装置实施例中，其智能渲染方法的流程图如图1所示。图1中，该智能渲染方法包括如下步骤：

步骤S01查找图层信息并依据图层信息得到渲染图层列表：动画是由若干帧组成的，每一帧可由多个图层逐层叠加而成。每个图层拥有各自的内容及属性，例如某图层拥有若干角色及灯光。而角色和灯光也有各自的属性，包括表面材质贴图。本步骤中，查找图层信息并依据图层信息得到渲染图层列表，渲染图层列表中记录所有的待渲染图层；也就是查找需要渲染的图层，得出渲染图层列表。值得一提的是，一个动画文件拥有多个渲染图层，使用查找命令得到所有图层，然后将需要渲染的图层的信息记录到一个文件中，这样就得到渲染图层列表。

步骤S02对渲染图层列表中的待渲染图层按照设定规则进行排序：本步骤中，对渲染图层列表中的待渲染图层按照设定规则进行排序，这个设定规则可以是待渲染图层的名称的字母顺序，也就是说对待渲染图层的排序是通过将待渲染图层的名称按字母顺序进行排列来实现的。例如：按照待渲染图层的名称中第一个字母的顺序来排序，当有两个或以上待渲染图层的名称中第一个字母相同时，则按照待渲染图层的名称中第二个字母的顺序来排序，以此类推。本步骤中，其实就是对渲染图层列表按一定顺序遍历，对其按字母顺序排序，本实施例中，遍历排序使用快速排序算法。

快速排序是对冒泡排序的一种改进。其基本思想是：通过一趟排序将要排序的数据分割成独立的两部分，其中一部分的所有数据都比另外一部分的所有数据都要小，然后再按此方法对这两部分数据分别进行快速排序，整个排序过程可以递归进行，以此达到整个数据变成有序序列。

步骤S03选择渲染图层列表中的第一个待渲染图层，生成贴图并替换第一个待渲染图层内的物体且修改物体的属性：由于上述步骤已对渲染图层列表进行排序，本步骤中，选择渲染图层列表中的第一个待渲染图层，然后根据第一个待渲染图层中物体据摄像机远近情况，分别生成对应的贴图，接着用贴图替换对应位置的物体，同时修改物体的渲染属性。稍后会对本步骤进行详细描述。

步骤S04对第一个待渲染图层进行渲染并检测渲染过程中是否出现异常：本步骤中，开始对第一个待渲染图层进行渲染，同时，在渲染过程中检测是否出现异常，也就是检测渲染结果是否出现异常，如出现异常，执行步骤S05；否则，执行步骤S06。

步骤S05 查找、分析错误并进行修复：如果上述步骤S04的检测结果为出现异常，则执行本步骤。本步骤中，针对渲染结果的异常进行分析，具体就是分析动画文件渲染出问题的原因，查找文件基本错误，再对动画文件做相应设置，以达到修复而能够重新渲染的状态。执行完本步骤，返回步骤S04重新进行渲染。这样，在渲染过程中进行纠错，可避免多次尽心检查及渲染，节省了时间。

步骤S06将第一个待渲染图层从渲染图层列表中删除并更新渲染图层列表：如果上述步骤S04的检测结果为未出现异常，则执行本步骤。本步骤中，将第一个待渲染图层从渲染图层列表中删除，并更新渲染图层列表信息，则原渲染图层列表中第二个待渲染图层将上升为新的渲染图层列表中第一个待渲染图层。执行完本步骤，执行步骤S07。

步骤S07判断渲染图层列表中是否还有要渲染的待渲染图层：本步骤中，其实就是判断渲染图层列表中是否还存在待渲染图层，也就是判断是否还有图层需要渲染，如是，返回步骤S03进行渲染；否则，结束本次渲染。

对于本实施例而言，上述步骤S01还可进一步细化，其具体的流程图如图2所示，图2中，步骤S01进一步包括：

步骤S11查找图层，并判断当前图层是否要渲染：当系统一切准备就绪，则进入本步骤，本步骤中，查找图层，并判断当前图层是否要渲染，具体就是通过访问每个图层的“可渲染”属性来实现的。本实施例中，“可渲染”属性为布尔变量，当“可渲染”属性为真时，则需要渲染，当“可渲染”属性为假则放弃渲染。本步骤中，如果判断的结果为是，则执行步骤S12；否则，执行步骤S13。

步骤S12 将当前图层作为待渲染图层记录到渲染图层列表中：如果上述步骤S11的判断结果为是，则执行本步骤。本步骤中，将当前图层作为待渲染图层记录到渲染图层列表中，具体就是将当前图层的信息记录到渲染图层列表中。值得一提的是，本实施例中，渲染图层列表存储在缓冲区内，可供随时调配观察、修改及更新。执行完本步骤，执行步骤S13。

步骤S13判断所有图层是否已经查找完：判断所有图层是否已经查找完，也即判断动画的所有图层是否已经查找完，本步骤中，如果判断的结果为是，则执行步骤S02；否则，返回步骤S11。

对于本实施例而言，上述步骤S03还可进一步细化，其具体的流程图如图3所示，图3中，步骤S03进一步包括：

步骤S31选择渲染图层列表中的第一个待渲染图层：本步骤中，从已经排序的渲染图层列表中选择第一个待渲染图层，将其作为当前开始要渲染的图层。

步骤S32计算第一个待渲染图层内每一个物体与摄像机的距离：本步骤中，计算第一个待渲染图层内每一个物体与摄像机的距离，也即由系统运算出图层内物体与摄像机的距离，从而得到图层内物体距离摄像机的远近信息。

步骤S33依据物体与摄像机距离的不同分别生成不同的贴图，将贴图替换对应位置的物体并修改物体的渲染属性：值得一提的是，图层内容过多会增加计算机渲染时的计算量，图层内物体表面材质精细也会增加计算机渲染的时间。本步骤中，根据图层内物体距离摄像机的远近信息分别生成不同大小的贴图，并将贴图替换相位位置的物体，同时计算数据后修改图层内物体的渲染属性值，所以其能优化文件；由于物体对于摄像机的远近关系其实并不需要一致的贴图精度，故用较小的贴图替换物体可节省部分资源，同时减少计算机渲染时的计算量，减少了计算时间。

本实施例中，分析物体属性得出的数据将会存放在内存缓冲区，系统生成固定尺寸大小的贴图，保存在系统大文件缓存区。大文件缓存区是由系统分析后在硬盘上创建一个区域用于存放临时生成调用的、较大的文件。当渲染完毕并检查没有错误后，将删除临时的大文件。

对于本实施例而言，上述步骤S04还可进一步细化，其具体的流程图如图4所示，图4中，步骤S04进一步包括：

步骤S41对第一个待渲染图层进行渲染，并在指定目录生成指定格式的帧序列文件：本步骤中，对第一个待渲染图层开始进行渲染，在渲染过程中，在指定目录生成指定格式的帧序列文件，以供合成时使用。

步骤S42检测帧序列文件的大小、格式，并判断是否有损坏的文件：本步骤中，由系统开启新的线程，在渲染同时检查渲染结果，检测帧序列文件的大小及格式，以及是否有损坏的文件，也就是检测渲染结果是否出现异常，本步骤中，如果判断的结果为是，则执行步骤S43；否则，执行步骤S06。

步骤S43 将帧序列文件的信息写入异常列表文件中：本实施例中，由分析异常渲染结果得出数据信息，系统根据该数据信息首先生成一个异常列表文件，该异常列表文件记录渲染出问题的帧序列文件，换句话说，异常列表文件用于记录异常渲染结果的帧序列文件；异常列表文件可为文本文件，异常列表文件中记录的信息包括帧序列文件的图层及帧数信息，可供用户随时查看，以及可用于系统调度修复程序。

步骤S44判断异常列表文件中是否记录有信息：本步骤中，判断异常列表文件中是否记录有信息，也即异常列表文件中是否有内容，如果异常列表文件有内容，则执行步骤S05，检查异常列表文件的信息，分析错误，并将当前完成渲染的图层信息从渲染图层列表中删除，并更新渲染图层列表。检查基本错误并修复，然后再重新渲染一次；如果异常列表文件中没有内容，即异常文件列表中没有信息，也可以说异常文件列表信息记录为空，则执行步骤S06。

本实施例还涉及一种实现上述面向全高清数字电影动画的智能渲染方法的装置，其结构示意图如图5所示。图5中，该装置包括图层查找及列表取得单元1、排序单元2、图层选择及替换单元3、异常判断单元4、修复单元5和渲染判断单元6；其中，图层查找及列表取得单元1用于查找图层信息并依据图层信息得到渲染图层列表；渲染图层列表中记录所有的待渲染图层；排序单元2用于对渲染图层列表中的待渲染图层按照设定规则进行排序；图层选择及替换单元3用于选择渲染图层列表中的第一个待渲染图层，生成贴图并替换第一个待渲染图层内的物体且修改物体的属性；异常判断单元4用于对第一个待渲染图层进行渲染并检测渲染过程中是否出现异常，并在未出现异常时将第一个待渲染图层从渲染图层列表中删除并更新渲染图层列表；修复单元5用于查找、分析错误并进行修复后返回；渲染判断单元6用于判断渲染图层列表中是否还有要渲染的待渲染图层，如不是，结束本次渲染。值得一提的是，本实施例中，在排序单元2中，对待渲染图层的排序是通过将待渲染图层的名称按字母顺序进行排列来实现的。

本实施例中，图层查找及列表取得单元1进一步包括图层查找及判断模块11和查找遍历模块12；其中，图层查找及判断模块11用于查找图层，并判断当前图层是否要渲染，如是，将当前图层作为待渲染图层记录到渲染图层列表中；查找遍历模块12用于判断所有图层是否已经查找完。

本实施例中，图层选择及替换单元3进一步包括图层选择模块31、距离计算模块32和贴图生成及替换模块33；其中，图层选择模块31用于选择渲染图层列表中的第一个待渲染图层；距离计算模块32用于计算第一个待渲染图层内每一个物体与摄像机的距离；贴图生成及替换模块33用于依据物体与摄像机距离的不同分别生成不同的贴图，将贴图替换对应位置的物体并修改物体的渲染属性。

本实施例中，异常判断单元4进一步包括文件生成模块41、文件检测模块42和信息判断模块43；其中，文件生成模块41用于对第一个待渲染图层进行渲染，并在指定目录生成指定格式的帧序列文件；文件检测模块42用于检测帧序列文件的大小、格式，并判断是否有损坏的文件，如是，将帧序列文件的信息写入异常列表文件中；否则，将第一个待渲染图层从渲染图层列表中删除并更新渲染图层列表；信息判断模块43用于判断异常列表文件中是否记录有信息，并在未记录有信息时，将第一个待渲染图层从渲染图层列表中删除并更新渲染图层列表。本实施例中，异常列表文件中记录的信息包括帧序列文件的图层及帧数信息。

总之，在本实施例中，在渲染过程中通过检查渲染结果，对渲染结果异常的分析错误原因并进行修复，所以其具有自动纠错功能，避免了多次检查及渲染，节省了大量的时间，同时根据物体距摄像机远近不同，生成不同大小的贴图，节省了资源，通过修改物体的渲染属性可优化文件。 

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种面向全高清数字电影动画的智能渲染方法，其特征在于，包括如下步骤：

A）查找图层信息并依据所述图层信息得到渲染图层列表；所述渲染图层列表中记录所有的待渲染图层；

B）对所述渲染图层列表中的待渲染图层按照设定规则进行排序；

C）选择所述渲染图层列表中的第一个待渲染图层，生成贴图并替换所述第一个待渲染图层内的物体且修改所述物体的属性；

D）对所述第一个待渲染图层进行渲染并检测渲染过程中是否出现异常，如是，执行步骤E）；否则，将所述第一个待渲染图层从所述渲染图层列表中删除并更新所述渲染图层列表，并执行步骤F）；

E）查找、分析错误并进行修复后返回步骤D）；

F）判断所述渲染图层列表中是否还有要渲染的待渲染图层，如是，返回步骤C）；否则，结束本次渲染。

2.根据权利要求1所述的面向全高清数字电影动画的智能渲染方法，其特征在于，所述步骤A）进一步包括：

A1）查找图层，并判断当前图层是否要渲染，如是，将所述当前图层作为待渲染图层记录到渲染图层列表中并执行步骤A2）；否则，执行步骤A2）；

A2）判断所有图层是否已经查找完，如是，执行步骤B）；否则，返回步骤A1）。

3.根据权利要求2所述的面向全高清数字电影动画的智能渲染方法，其特征在于，所述步骤B）中对所述待渲染图层的排序是通过将所述待渲染图层的名称按字母顺序进行排列来实现的。

4.根据权利要求2或3所述的面向全高清数字电影动画的智能渲染方法，其特征在于，所述步骤C）进一步包括：

C1）选择所述渲染图层列表中的第一个待渲染图层；

C2）计算所述第一个待渲染图层内每一个物体与摄像机的距离；

C3）依据所述物体与摄像机距离的不同分别生成不同的贴图，将所述贴图替换对应位置的物体并修改所述物体的渲染属性。

5.根据权利要求4所述的面向全高清数字电影动画的智能渲染方法，其特征在于，所述步骤D）进一步包括：

D1）对所述第一个待渲染图层进行渲染，并在指定目录生成指定格式的帧序列文件；

D2）检测所述帧序列文件的大小、格式，并判断是否有损坏的文件，如是，将所述帧序列文件的信息写入异常列表文件中并执行步骤D3）；否则，将所述第一个待渲染图层从所述渲染图层列表中删除并更新所述渲染图层列表，并执行步骤F）；

D3）判断所述异常列表文件中是否记录有信息，如是，执行步骤E）；否则，将所述第一个待渲染图层从所述渲染图层列表中删除并更新所述渲染图层列表，并执行步骤F）。

6.根据权利要求5所述的面向全高清数字电影动画的智能渲染方法，其特征在于，所述异常列表文件中记录的信息包括所述帧序列文件的图层及帧数信息。

7.一种实现如权利要求1所述的面向全高清数字电影动画的智能渲染方法的装置，其特征在于，包括：

图层查找及列表取得单元：用于查找图层信息并依据所述图层信息得到渲染图层列表；所述渲染图层列表中记录所有的待渲染图层；

排序单元：用于对所述渲染图层列表中的待渲染图层按照设定规则进行排序；

图层选择及替换单元：用于选择所述渲染图层列表中的第一个待渲染图层，生成贴图并替换所述第一个待渲染图层内的物体且修改所述物体的属性；

异常判断单元：用于对所述第一个待渲染图层进行渲染并检测渲染过程中是否出现异常，并在未出现异常时将所述第一个待渲染图层从所述渲染图层列表中删除并更新所述渲染图层列表；

修复单元：用于查找、分析错误并进行修复后返回；

渲染判断单元：用于判断所述渲染图层列表中是否还有要渲染的待渲染图层，如不是，结束本次渲染。

8.根据权利要求7所述的实现面向全高清数字电影动画的智能渲染方法的装置，其特征在于，所述图层查找及列表取得单元进一步包括：

图层查找及判断模块：用于查找图层，并判断当前图层是否要渲染，如是，将所述当前图层作为待渲染图层记录到渲染图层列表中；

查找遍历模块：用于判断所有图层是否已经查找完。

9.根据权利要求8所述的实现面向全高清数字电影动画的智能渲染方法的装置，其特征在于，所述图层选择及替换单元进一步包括：

图层选择模块：用于选择所述渲染图层列表中的第一个待渲染图层；

距离计算模块：用于计算所述第一个待渲染图层内每一个物体与摄像机的距离；

贴图生成及替换模块：用于依据所述物体与摄像机距离的不同分别生成不同的贴图，将所述贴图替换对应位置的物体并修改所述物体的渲染属性。

10.根据权利要求9所述的实现面向全高清数字电影动画的智能渲染方法的装置，其特征在于，所述异常判断单元进一步包括：

文件生成模块：用于对所述第一个待渲染图层进行渲染，并在指定目录生成指定格式的帧序列文件；

文件检测模块：用于检测所述帧序列文件的大小、格式，并判断是否有损坏的文件，如是，将所述帧序列文件的信息写入异常列表文件中；否则，将所述第一个待渲染图层从所述渲染图层列表中删除并更新所述渲染图层列表；

信息判断模块：用于判断所述异常列表文件中是否记录有信息，并在未记录有信息时，将所述第一个待渲染图层从所述渲染图层列表中删除并更新所述渲染图层列表。