CN105574914A - 3d动态场景的制作装置及其制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种3D动态场景的制作装置及其制作方法，制作装置包括多张画纸；着色工具，用于在所述预先定义好的显示对象平面轮廓内进行着色处理；扫描仪；场景制作装置，所述场景制作装置与所述扫描仪连接，所述场景制作装置根据扫描得到的二维码调出对应的3D模型，通过3D软件将扫描得到的2D图片加载并将加载的2D图片对调出的3D模型进行贴图置换，以生成动态3D显示对象并将生成的动态3D显示对象加入对应的3D场景中。其使用的设备少，总体制作成本低，无需专业人员操作，不仅操作非常简单，用户亲身参与度极高，能最大地满足用户想要得到的3D显示对象，同时也能增加用户的体验乐趣，其适用人群广，适于各年龄段的人群使用。

Description

3D动态场景的制作装置及其制作方法

技术领域

本发明涉及3D技术领域，尤其涉及一种3D动态场景的制作装置及其制作方法。

背景技术

3D动画是随着计算机软硬件技术的发展而产生的一新兴技术，3D动画软件在计算机中首先建立一个虚拟的世界，设计师在这个虚拟的三维世界中按照要表现的对象的形状尺寸建立模型以及场景，再根据要求设定模型的运动轨迹、虚拟摄影机的运动和其它动画参数，最后按要求为模型赋上特定的材质，并打上灯光。当这一切完成后就可以让计算机自动运算，生成最后的画面。这项新技术能够给人耳目一新的感觉，因此受到了众多客户的欢迎。然而，制作3D动态场景需要多个专业人员共同完成，使用的设备也非常复杂，操作繁琐，普通人群想制作出自己想要的3D动态场景非常困难，需要请专业人员来，将自己的设计意愿告知专业人员，成本高，耗时多，制作成3D动态场景也往往难以达到想要的效果，极其缺少亲身体验感，也难以体验到其制作过程的乐趣。

因此，现有技术有待改进和发展。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足而提供一种3D动态场景的制作装置及其制作方法。

本发明解决现有技术问题所采用的技术方案是：一种3D动态场景的制作装置，其中，其包括：

多张画纸，每张所述画纸分别具有不同的预先定义好的显示对象平面轮廓以及一二维码；

着色工具，用于在所述预先定义好的显示对象平面轮廓内进行着色处理；

扫描仪，用于对已着色处理的多张画纸逐个进行扫描；

场景制作装置，所述场景制作装置存储有与画纸上的二维码分别一一对应的二维码数据库、与所述二维码数据库对应的3D模型数据库、多个3D场景，所述场景制作装置与所述扫描仪连接，所述场景制作装置根据扫描得到的二维码与所述二维码数据库的识别对比结果调出对应的3D模型，所述场景制作装置通过3D软件将扫描得到的2D图片加载并将加载后的2D图片对调出的3D模型进行贴图置换，以生成动态3D显示对象并将生成的动态3D显示对象加入对应的3D场景中。

进一步地，所述二维码位于所述画纸的四个边角中的其中一个边角。

进一步地，所述扫描仪为高拍式扫描仪。

进一步地，所述扫描仪包括识别模块，所述识别模块用于扫描结束时对得到的2D图片进行画纸轮廓识别并去除画纸范围以外的背景。

进一步地，所述扫描仪还包括矫正模块，所述矫正模块用于对已去除背景的2D图片进行矫正并矫正至2D图片的长边处于水平状态。

一种3D动态场景的制作方法，其中，其包括：

步骤A、画纸准备：准备好欲制作的3D显示对象需要的画纸，所述画纸上分别印制有预先定义好的显示对象平面轮廓和一二维码；

步骤B、着色处理：在画纸上的预先定义好的显示对象平面轮廓内用着色工具进行手工着色；

步骤C、扫描画纸：用扫描仪分别对已手工着色好的张画纸进行扫描处理，扫描得到的2D图片及二维码信息传送至场景制作装置；

步骤D、调出3D模型：将扫描得到的二维码与场景制作装置预先存储的二维码数据库中的二维码进行识别对比，根据识别对比结果从场景制作装置中的3D模型数据库中调出匹配的3D模型；

步骤E、2D转3D：利用3D软件对扫描得到的2D图片进行加载，将加载的2D图片对调出的3D模型进行贴图置换，生成一个动态3D显示对象，将生成的动态3D显示对象加入场景制作装置存储的一个3D场景中。

进一步地，所述步骤C还包括：

步骤C1、扫描结束时，对得到的2D图片进行画纸轮廓识别，去除画纸范围以外的背景。

进一步地，所述步骤C还包括：

步骤C2、对已去除背景的2D图片进行矫正，并矫正至水平状态。

进一步地，所述场景制作装置中的3D模型数据库中预先储存的3D模型包括3D基础模型及基础动画。

进一步地，其还包括步骤F、重复步骤A至步骤E，生成多个动态3D显示对象，并将生成的多个动态3D显示对象依次加入3D场景中，形成具有多个动态3D显示对象的3D动态场景。

本发明的有益效果是：综上所述，本发明提供的3D动态场景的制作装置及其制作方法，制作装置其使用的设备少，所使用的设备也较为常见，总体制作成本低，无需专业人员操作，用户在画纸上的显示对象平面轮廓进行手工填充色彩，再将画纸放置扫描仪进行扫描，场景制作装置将自动匹配对应的3D模型并生成动态3D显示对象加入对应的3D场景中，不仅操作非常简单，用户亲身参与度极高，能最大地满足用户想要得到的3D显示对象，同时也能增加用户的体验乐趣，其适用人群广，适于各年龄段的人群使用。采用高拍式扫描仪，其比传统的扫描机扫描速度更快，1秒或更少的时间内即可完成并传至场景制作装置，可折叠、体积小，方便移动和携带；扫描时可以对扫描的文件进行实时预览，还可以对扫描范围随意设置，无需接触画纸，操作非常方便、快速。制作动态3D显示对象时，其自动调用匹配的3D模型并将加载的2D图片进行置换，其制作速度非常快，中间无需加入其它人为操作。

附图说明

图1是本发明实施例的高拍式扫描仪扫描画纸的结构示意图；

图2是本发明实施例在画纸上的显示对象平面轮廓着色处理的示意图；

图3是本发明3D动态场景的制作方法的流程框图；

图4是本发明一个实施例的将2D图片生产3D动态场景的过程示意图；

图5是本发明另一个实施例的将2D图片生产3D动态场景的过程示意图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

附图标记：

画纸10；

绘画区110；二维码区120；二维码121；显示对象平面轮廓111；高拍式扫描仪20。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明提供了一种3D动态场景的制作装置，包括多张画纸10、着色工具、扫描仪及场景制作装置，每张所述画纸10分别具有不同的预先定义好的显示对象平面轮廓111以及一二维码121，显示对象平面轮廓可以是人物、动物或卡通人物等，着色工具用于在预先定义好的显示对象平面轮廓111内进行着色处理，扫描仪用于对已着色处理的多张画纸10逐个进行扫描，场景制作装置与扫描仪连接，并且预先存储有与画纸10上的二维码121分别一一对应的二维码数据库、与所述二维码数据库对应的3D模型数据库以及与多个3D场景，场景制作装置根据扫描得到的二维码与所述二维码数据库的识别对比结果调出对应的3D模型，通过3D软件将扫描得到的2D图片加载并将加载后的2D图片对调出的3D模型进行贴图置换，以生成动态3D显示对象并将生成的动态3D显示对象加入对应的3D场景中，可以完成3D动态场景的制作。制作时，使用的设备少，所使用的设备也较为常见，总体制作成本低，无需专业人员操作，用户在画纸10上的显示对象平面轮廓111进行手工填充色彩，再将画纸10放置扫描仪进行扫描，场景制作装置将自动匹配对应的3D模型并生成动态3D显示对象加入对应的3D场景中，不仅操作非常简单，用户亲身参与度极高，能最大地满足用户想要得到的3D显示对象，同时也能增加用户的体验乐趣，用户可选择多个3D场景中的任一一个。

在一些实施例中，画纸10上的二维码121位于该画纸10的四个边角中的其中一个边角，较好的，可以将二维码121设置在每张画纸10的右上角。

画纸10可以但不仅限于采用A4纸，A4纸上分为绘画区110和二维码区120，显示对象平面轮廓111位于绘画区110，显示对象平面轮廓111已经将各种动物的外在平面轮廓绘制出边线，用户可以在线条围成的各部位进行着色，用着色工具可采用彩色蜡笔或其他着色工具进行绘制着色，如图2所示，显示对象平面轮廓为一条鱼，可以仅仅只填充颜色，也可以在各部位上绘制其它图案。

如图1所示，在本发明的一个实施例中，场景制作装置采用电脑，扫描仪采用高拍式扫描仪20，其比传统的扫描机扫描速度更快，1秒或更少的时间内即可完成并传至场景制作装置，还可以折叠，体积也较小，方便移动和携带；扫描时可以对扫描的文件进行实时预览，而传统扫描仪没这个功能；还可以对扫描范围随意设置，无需接触画纸10，操作非常方便、快速。

在本发明的一个优选实施例中，扫描仪包括识别模块，所述识别模块用于扫描结束时对得到的2D图片进行画纸10轮廓识别并去除画纸10范围以外的背景，也就是说，在扫描结束时，得到的扫描信息仅包括显示对象平面轮廓111、着色信息及二维码信息，其他背景已自动去除，如此，能省略对2D图片进行再次处理的步骤。

更为有利的是，扫描仪还包括矫正模块，所述矫正模块用于对已去除背景的2D图片进行矫正并矫正至2D图片的长边处于水平状态，能方便扫描得到的2D图片与场景制作装置数据库的识别对比操作，使得制作3D显示对象的效率大大提高。

本发明还提供一种3D动态场景的制作方法，如图3所示，其包括：

步骤A、画纸准备：准备好欲制作的3D显示对象需要的画纸10，画纸10上分别印制有预先定义好的显示对象平面轮廓111和一二维码121，显示对象平面轮廓可以是人物、动物或卡通人物等；

步骤B、着色处理：在画纸10上的预先定义好的显示对象平面轮廓111内用着色工具进行手工着色，可采用彩色蜡笔或其他着色工具进行绘制着色；

步骤C、扫描画纸10：用扫描仪分别对已手工着色好的张画纸10进行扫描处理，扫描得到的2D图片及二维码信息传送至场景制作装置；

步骤D、调出3D模型：将扫描得到的二维码与场景制作装置预先存储的二维码数据库中的二维码进行识别对比，根据识别对比结果从场景制作装置中的3D模型数据库中调出匹配的3D模型；

步骤E、2D转3D：利用3D软件对扫描得到的2D图片进行加载，将加载的2D图片对调出的3D模型进行贴图置换，也就是说扫描得到的显示对象平面轮廓111内的着色图案和色块对应地替换了匹配的3D模型中，生成一个动态3D显示对象，然后再将生成的动态3D显示对象加入场景制作装置存储的一个3D场景中，如此完成了具有一个3D动态生物的3D动态场景的制作，如图5所示。

在本发明的一个优选实施例中，步骤C还包括：

步骤C1、扫描结束时，对得到的2D图片进行画纸10轮廓识别，去除画纸10范围以外的背景。在扫描结束时，得到的扫描信息仅包括显示对象平面轮廓111、着色信息及二维码信息，其他背景已自动去除，如此，能省略对2D图片进行再次处理的步骤。

更为有利的是，步骤C还包括：

步骤C2、对已去除背景的2D图片进行矫正，并矫正至水平状态，即得到呈矩形的2D图片，其长边与水平线平行，能方便扫描得到的2D图片与场景制作装置数据库的识别对比操作，使得制作3D显示对象的效率大大提高。

在本发明的一个具体实施例中，预先储存在场景制作装置内的3D模型包括3D基础模型及基础动画，当制作完成一个动态3D显示对象并加入对应的3D场景中时，该动态3D显示对象会按设置的基础动画运动，使得其看起来更为逼真，基础动画的可以设置3D显示对象的游动动作、游动或移动的频率、游动路线等，模拟真实动物的运动动作和运动轨迹。

当然的，若用户想制作多个不同的动态3D显示对象，还可以执行步骤F，即重复步骤A至步骤E，生成多个动态3D显示对象，并将生成的多个动态3D显示对象依次加入3D场景中，制作并依次加入多个动态3D显示对象，形成具有多个动态3D显示对象的3D动态场景，如图4所示。此时在3D场景中，用户可以在任意时刻动态添加3D显示对象进去。可以设置各个动态3D显示对象的运动轨迹互不冲撞，即不会发生两个或多个动态3D显示对象重叠交集的现象。

为保证3D场景内的平衡，可以预先设置限定该3D场景中最多可容纳的3D显示对象数量，同时设定先出现先消失的原则，也就是说当添加的3D显示对象总数超过该数量时，第一个添加进去的3D显示对象将消失。

综上所述，本发明提供的3D动态场景的制作装置及其制作方法，制作装置其使用的设备少，所使用的设备也较为常见，总体制作成本低，无需专业人员操作，用户在画纸上的显示对象平面轮廓进行手工填充色彩，再将画纸放置扫描仪进行扫描，场景制作装置将自动匹配对应的3D模型并生成动态3D显示对象加入对应的3D场景中，不仅操作非常简单，用户亲身参与度极高，能最大地满足用户想要得到的3D显示对象，同时也能增加用户的体验乐趣，其适用人群广，适于各年龄段的人群使用。采用高拍式扫描仪，其比传统的扫描机扫描速度更快，1秒或更少的时间内即可完成并传至场景制作装置，可折叠、体积小，方便移动和携带；扫描时可以对扫描的文件进行实时预览，还可以对扫描范围随意设置，无需接触画纸，操作非常方便、快速。制作3D显示对象时，其自动调用匹配的3D模型并将加载的2D图片进行置换，其制作速度非常快，中间无需加入其它人为操作。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种3D动态场景的制作装置，其特征在于，其包括：

多张画纸，每张所述画纸分别具有不同的预先定义好的显示对象平面轮廓以及一二维码；

着色工具，用于在所述预先定义好的显示对象平面轮廓内进行着色处理；

扫描仪，用于对已着色处理的多张画纸逐个进行扫描；

场景制作装置，所述场景制作装置存储有与画纸上的二维码分别一一对应的二维码数据库、与所述二维码数据库对应的3D模型数据库、多个3D场景，所述场景制作装置与所述扫描仪连接，所述场景制作装置根据扫描得到的二维码与所述二维码数据库的识别对比结果调出对应的3D模型，所述场景制作装置通过3D软件将扫描得到的2D图片加载并将加载后的2D图片对调出的3D模型进行贴图置换，以生成动态3D显示对象并将生成的动态3D显示对象加入对应的3D场景中。

2.根据权利要求1所述的3D动态场景的制作装置，其特征在于，所述二维码位于所述画纸的四个边角中的其中一个边角。

3.根据权利要求1所述的3D动态场景的制作装置，其特征在于，所述扫描仪为高拍式扫描仪。

4.根据权利要求1所述的3D动态场景的制作装置，其特征在于，所述扫描仪包括识别模块，所述识别模块用于扫描结束时对得到的2D图片进行画纸轮廓识别并去除画纸范围以外的背景。

5.根据权利要求4所述的3D动态场景的制作装置，其特征在于，所述扫描仪还包括矫正模块，所述矫正模块用于对已去除背景的2D图片进行矫正并矫正至2D图片的长边处于水平状态。

6.一种3D动态场景的制作方法，其特征在于，其包括：

步骤A、画纸准备：准备好欲制作的3D显示对象需要的画纸，所述画纸上分别印制有预先定义好的显示对象平面轮廓和一二维码；

步骤B、着色处理：在画纸上的预先定义好的显示对象平面轮廓内用着色工具进行手工着色；

步骤C、扫描画纸：用扫描仪分别对已手工着色好的张画纸进行扫描处理，扫描得到的2D图片及二维码信息传送至场景制作装置；

步骤D、调出3D模型：将扫描得到的二维码与场景制作装置预先存储的二维码数据库中的二维码进行识别对比，根据识别对比结果从场景制作装置中的3D模型数据库中调出匹配的3D模型；

步骤E、2D转3D：利用3D软件对扫描得到的2D图片进行加载，将加载的2D图片对调出的3D模型进行贴图置换，生成一个动态3D显示对象，将生成的动态3D显示对象加入场景制作装置存储的一个3D场景中。

7.根据权利要求6所述的3D动态场景的制作方法，其特征在于，所述步骤C还包括：

步骤C1、扫描结束时，对得到的2D图片进行画纸轮廓识别，去除画纸范围以外的背景。

8.根据权利要求7所述的3D动态场景的制作方法，其特征在于，所述步骤C还包括：

步骤C2、对已去除背景的2D图片进行矫正，并矫正至水平状态。

9.根据权利要求6所述的3D动态场景的制作方法，其特征在于，所述场景制作装置中的3D模型数据库中预先储存的3D模型包括3D基础模型及基础动画。

10.根据权利要求1所述的3D动态场景的制作方法，其特征在于，其还包括步骤F、重复步骤A至步骤E，生成多个动态3D显示对象，并将生成的多个动态3D显示对象依次加入3D场景中，形成具有多个动态3D显示对象的3D动态场景。