CN105574918A - 一种3d模型的材质添加方法、装置及终端 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种3D模型的材质添加方法，包括：在3D模型的总颜色贴图中，选取待添加材质的颜色贴图，并生成遮罩处理图；其中，每个待添加材质对应一个颜色值；将所述遮罩处理图转化为灰度图，获得所述3D模型的遮罩贴图；根据所述遮罩贴图中的每个像素的灰度值及与待添加材质对应的颜色值，生成材质效果图；对所述材质效果图和所述总颜色贴图进行叠加计算，生成材质叠加贴图，并将所述材质叠加贴图渲染到所述3D模型上。本发明还提供了一种3D模型的材质添加装置及终端，可实现遮罩贴图的快速制作，从而达到快速在3D模型的指定区域添加材质的目的。

Description

一种3D模型的材质添加方法、装置及终端

技术领域

本发明涉及图像处理领域，尤其涉及一种3D模型的材质添加方法、装置及终端。

背景技术

随着计算机图形技术的普及以及影视游戏行业的发展，常常需要对游戏或影视游戏中的3D模型的局部区域增加不同的材质，以实现特定的显示效果来增加3D模型的表现力，进而提高用户的游戏或视觉体验。

在对局部区域增加不同的材质时，需要先确定要增加材质的范围。一般地，可通过一张遮罩贴图来确定这个范围，这里的遮罩贴图是一张包含灰度信息的贴图，在增加材质时，被黑色像素(灰度值为0)覆盖的颜色贴图的材质不发生改变，而被非黑色像素覆盖的颜色贴图，其材质将根据这些像素的灰度值添加到原来的颜色贴图中，从而实现了材质的增加和渲染。现有技术中，若需要对局部区域增加不同的材质，则需要针对这些局部区域分别额外绘制遮罩贴图。

发明内容

但是额外绘制遮罩贴图需要花费较多时间来制作遮罩贴图，而且每增加一个不同的材质可能都需要绘制一个相应的遮罩贴图，增加了美术的工作量和游戏的开发时间。

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种3D模型的材质添加方法、装置及终端，可快速制作出遮罩贴图，从而实现在3D模型的指定区域快速添加材质。

本发明提供一种3D模型的材质添加方法，包括如下步骤：

在3D模型的总颜色贴图中，选取待添加材质的颜色贴图，并生成遮罩处理图；其中，每个待添加材质对应一个颜色值；

将所述遮罩处理图转化为灰度图，获得所述3D模型的遮罩贴图；

根据所述遮罩贴图中的每个像素的灰度值及与待添加材质对应的颜色值，生成材质效果图；

对所述材质效果图和所述总颜色贴图进行叠加计算，生成材质叠加贴图，并将所述材质叠加贴图渲染到所述3D模型上。

上述技术方案中，通过选取待添加材质的颜色贴图生成遮罩处理图，再将其转化为灰度图，利用所述灰度图本身的明暗关系快速制作遮罩贴图，再利用这些遮罩贴图和与待添加材质对应的颜色值生成对应的材质效果图，通过将材质效果图叠加到所述总颜色贴图来获得渲染所需的材质叠加贴图，实现了较佳的渲染效果。由于仅通过已有的总颜色贴图来生成遮罩贴图，而无需额外绘制或制作遮罩贴图，因而节省了工作量，提高了工作效率。

优选地，所述在3D模型的总颜色贴图中，选取待添加材质的颜色贴图，并生成遮罩处理图，具体为：

根据待添加材质的颜色贴图的颜色范围，从3D模型的总颜色贴图中，选取出颜色值位于所述颜色范围的颜色贴图所在的区域，并将所述总颜色贴图的其他区域的像素用黑色像素代替，生成遮罩处理图。

优选地，在所述将所述遮罩处理图转化为灰度图，获得所述3D模型的遮罩贴图之后，还包括：

根据所述待添加材质的效果程度，调整所述遮罩贴图的亮度。

在本优选实施例中，可通过提高所述遮罩贴图的整体亮度来提高材质的效果程度，也可以降低所述遮罩贴图的整体亮度来减弱材质的效果程度，也可以对所述遮罩贴图的某个部分进行亮度的调整，来满足实际的材质增加需求。

优选地，在根据所述待添加材质的效果程度，调整所述遮罩贴图的亮度之后，还包括：

对所述遮罩贴图中，因调整亮度而导致失去对比关系的区域添加随机纹理。

在本优选方案中，可通过效果笔刷在所述遮罩贴图的相应位置增加随机纹理，避免了因为过度曝光而导致的图像失去对比关系的问题。

优选地，在所述将所述遮罩处理图转化为灰度图，获得所述3D模型的遮罩贴图之后，还包括：

根据所述待添加材质的效果程度，调整所述遮罩贴图的对比度。

本优选实施例中，通过调整对比度使得原本灰度值较小的像素点的灰度值更小，而灰度值较大的像素点的灰度值更大，如此，增加了区分度和对比度，满足了不同情况下的材质增加需求。

优选地，在所述根据所述待添加材质的效果程度，调整所述遮罩贴图的对比度之后，还包括：

对所述遮罩贴图中，因调整对比度而导致像素的灰度值与0的差小于预设的阈值的区域进行补充。

通过不断提高遮罩贴图的对比度，虽然会增加遮罩贴图的体积感，并使得不同部位获得对比度更好的效果程度，但是也可能导致所述遮罩贴图的一些区域的像素的灰度值趋于0，进而其对应的材质的添加效果也消失了，故而本优选方案对这些区域进行补充。

优选地，所述对所述遮罩贴图中，因调整对比度而导致像素的灰度值与0的差小于预设的阈值的区域进行补充，具体为：

从所述灰度图中截取出与因调整对比度而导致像素的灰度值与0的差小于预设的阈值的区域所对应的图像，并将截取的图像补充到调整对比度之后的遮罩贴图的相应位置。

优选地，所述对所述遮罩贴图中，因调整对比度而导致像素的灰度值与0的差小于预设的阈值的区域进行补充，具体为：

对所述遮罩贴图中，因调整对比度而导致像素的灰度值与0的差小于预设的阈值的区域进行绘制补充。

优选地，所述待添加材质与一个颜色通道对应；

则所述根据所述遮罩贴图中的每个像素的灰度值及与待添加材质对应的颜色值，生成材质效果图，具体为：

将所述遮罩贴图输出到与所述待添加材质对应的颜色通道，并将所述遮罩贴图的每个像素的灰度值乘以所述颜色通道的颜色值，获得材质效果图。

优选地，还包括：

获取所述3D模型的法线贴图；

则所述根据所述遮罩贴图中的每个像素的灰度值及与待添加材质对应的颜色值，生成材质效果图，具体为：

将所述遮罩贴图输出到所述法线贴图的与所述待添加材质对应的颜色通道，并将所述遮罩贴图的每个像素的灰度值乘以所述颜色通道的颜色值，获得材质效果图；其中，一个待添加材质对应一个颜色通道。

在本优选方案中，所述3D模型的法线贴图本身也带有颜色通道，因而可以将所述遮罩贴图的像素输出到所述法线贴图的颜色通道来直接获得材质效果图，即将法线贴图和材质效果图合并到同一张图片上，从而不需要再额外生成一张材质效果图。

本发明还提供一种3D模型的材质添加装置，包括：

选取单元，用于在3D模型的总颜色贴图中，选取待添加材质的颜色贴图，并生成遮罩处理图；其中，每个待添加材质对应一个颜色值；

灰度转化单元，用于将所述遮罩处理图转化为灰度图，获得所述3D模型的遮罩贴图；

材质效果计算单元，用于根据所述遮罩贴图中的每个像素的灰度值及与待添加材质对应的颜色值，生成材质效果图；

材质叠加单元，用于对所述材质效果图和所述总颜色贴图进行叠加计算，生成材质叠加贴图，并将所述材质叠加贴图渲染到所述3D模型上。

优选地，所述选取单元具体用于，根据待添加材质的颜色贴图的颜色范围，从3D模型的总颜色贴图中，选取出颜色值位于所述颜色范围的颜色贴图所在的区域，并将所述总颜色贴图的其他区域的像素用黑色像素代替，生成遮罩处理图。

优选地，所述3D模型的材质添加装置还包括：

亮度调节单元，用于根据所述待添加材质的效果程度，调整所述遮罩贴图的亮度。

优选地，所述3D模型的材质添加装置还包括：

随机纹理添加单元，用于对所述遮罩贴图中，因调整亮度而导致失去对比关系的区域添加随机纹理。

优选地，所述3D模型的材质添加装置还包括：

对比度调节单元，用于根据所述待添加材质的效果程度，调整所述遮罩贴图的对比度。

优选地，所述3D模型的材质添加装置还包括：

补充单元，用于对所述遮罩贴图中，因调整对比度而导致像素的灰度值与0的差小于预设的阈值的区域进行补充。

优选地，所述补充单元具体用于，从所述灰度图中截取出与因调整对比度而导致像素的灰度值与0的差小于预设的阈值的区域所对应的图像，并将截取的图像补充到调整对比度之后的遮罩贴图的相应位置。

优选地，所述补充单元具体用于，对所述遮罩贴图中，因调整对比度而导致像素的灰度值与0的差小于预设的阈值的区域进行绘制补充。

优选地，其特征在于，所述待添加材质与一个颜色通道对应；

则所述材质效果生成单元具体用于，将所述遮罩贴图输出到与所述待添加材质对应的颜色通道，并将所述遮罩贴图的每个像素的灰度值乘以所述颜色通道的颜色值，获得材质效果图。

优选地，所述3D模型的材质添加装置还包括：

法线贴图获取单元，用于获取所述3D模型的法线贴图；

则所述材质效果生成单元具体用于，将所述遮罩贴图输出到所述法线贴图的与所述待添加材质对应的颜色通道，并将所述遮罩贴图的每个像素的灰度值乘以所述颜色通道的颜色值，获得材质效果图；其中，一个待添加材质对应一个颜色通道。

本发明还提供一种终端，包括上述的3D模型的材质添加装置。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供3D模型的材质添加方法的流程示意图。

图2是本发明实施例提供的3D模型的总颜色贴图的示意图。

图3是本发明实施例提供的遮罩处理图的示意图。

图4是本发明实施例提供的遮罩贴图的示意图。

图5是本发明实施例提供的材质效果图的示意图。

图6是本发明实施例提供的增加材质后的3D模型的示意图。

图7是对图4所示的遮罩贴图进行亮度和对比度调整后的示意图。

图8是对图7的遮罩贴图添加随机纹理和补充后的示意图。

图9是本发明实施例提供的3D模型的材质添加装置的结构示意图。

图10是本发明实施例提供的3D模型的材质添加装置的另一种结构示意图。

图11是本发明实施例提供的3D模型的材质添加装置的另一种结构示意图。

图12是本发明实施例提供的3D模型的材质添加装置的另一种结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，本发明实施例提供一种3D模型的材质添加方法，所述3D模型的材质添加方法可由3D模型的材质添加装置来执行，并至少包括如下步骤：

S101，在3D模型的总颜色贴图中，选取待添加材质的颜色贴图，并生成遮罩处理图；其中，每个待添加材质对应一个颜色值；。

在本发明实施例中，如图2所示，图2为一个3D模型的总颜色贴图，所述总颜色贴图中包含了一个3D模型的全部颜色贴图(不包括随视角移动而变化的光泽颜色贴图)，在渲染时，所述3D模型的材质添加装置会从所述总颜色贴图中将这些颜色贴图渲染到所述3D模型的相应位置，并发送至屏幕进行显示。

在本发明实施例中，有时候需要对所述3D模型中的部分颜色贴图增加材质，例如，增加高光材质等来获得预定的特效显示效果。则此时，所述3D模型的材质添加装置需从所述总颜色贴图中选取出这部分颜色贴图，即待添加材质的颜色贴图。

在一个实施例中，所述3D模型的材质添加装置可根据待添加材质的颜色贴图的颜色范围，从3D模型的总颜色贴图中，选取出颜色值位于所述颜色范围内的颜色贴图。

例如，对于图2所示的总颜色贴图，3D模型的不同部位对应的颜色贴图的颜色范围是不一样的。其中，甲壳01或钳子02可能设定为金属材料制成，而臂带03及束腰04可能设定由布质材料制成，因而其颜色范围是不一样的，此时，只需设置预定阈值的颜色范围对所述总颜色贴图进行筛选和判断，就可以获得所需的待添加材质的颜色贴图所在的区域，此后，所述3D模型的材质添加装置将所述总颜色贴图的其他区域的像素用黑色像素代替，就可以生成如图3所示的遮罩处理图。

当然，应当说明的是，在本发明其他实施例中，所述3D模型的材质添加装置也可根据用户发出的选取指令来选取待添加材质的颜色贴图。此外，也可通过颜色范围和用户的选取指令两种方式配合进行选取，这些方案均在本发明的保护范围之内，在此不做赘述。

S102，将所述遮罩处理图转化为灰度图，获得所述3D模型的遮罩贴图。

如图4所示，在本发明实施例中，在获得所述遮罩处理图后，所述3D模型的材质添加装置将其转化为灰度图，即获得遮罩贴图。其中，图3本身是带有红绿蓝色彩的，在转换为灰度图后，图4只带有黑白灰三种颜色。其中，黑色的灰度值可用0表示，白色的灰度值可用1表示(也可用255表示，考虑到要做归一化，以下白色的灰度值均用1来表示)，而灰色的灰度值则介于0和1之间。可以看出，所述遮罩贴图中，除了所述待添加材质的颜色贴图所在的区域外，其余区域的灰度值均为0，即其他区域都用黑色像素填充。

S103，根据所述遮罩贴图中的每个像素的灰度值及与待添加材质对应的颜色值，生成材质效果图。

在本发明实施例中，每个待添加材质对应一个颜色值，特别的，每个待添加材质对应一个颜色通道的颜色值，所述颜色通道可为R(Red，红色)通道、G(Green，绿色)通道、B(Blue，蓝色)通道，还可为透明度通道等，其中，R通道的颜色值可用(255,0,0)来表示；G通道的颜色值可用(0,255,0)来表示；B通道的颜色值可用(0,0，255)来表示。

如图5所示，在本发明实施例中，在获得所述遮罩贴图后，所述3D模型的材质添加装置将所述遮罩贴图中的每个像素的灰度值乘以对应所述颜色通道的颜色值，即可获得材质效果图。其中，不同的待添加材质对应的颜色通道可相同，也可不同。例如，假设甲壳01和钳子02对应的是红色通道，而臂带03和束腰04对应的是绿色通道，则可将所述可将甲壳01和钳子02所在的图像的灰度值输出到红色通道(即将甲壳01和钳子02对应的图像的每个像素的灰度值乘以(255,0,0))，而将臂带03和束腰04所在的图像的灰度值输出到绿色通道(即将臂带03和束腰04对应的图像中的每个像素的灰度值乘以(0,255,0))，这样就获得所需的材质效果图。

在本发明实施例中，由于所述遮罩贴图中的各个像素的灰度值本身是不同的，因而其最终获得的材质的效果程度也不同，例如，灰度值为0的像素点乘以255仍然等于0，即没有获得效果，而灰度值为1的像素点乘以255等于255，可以获得最大的效果。

S104，对所述材质效果图和所述总颜色贴图进行叠加计算，生成材质叠加贴图，并将所述材质叠加贴图渲染到所述3D模型上。

如图6所示，在本发明实施例中，在对所述颜色贴图增加材质时，所述3D模型的材质添加装置对所述材质效果图和所述总颜色贴图进行叠加计算，即将材质效果图和所述总颜色贴图上对应的像素点的颜色值进行相加后，生成材质叠加贴图。此后，所述3D模型的材质添加装置将所述材质叠加贴图渲染到所述3D模型上，即达到了在所述3D模型的指定位置增加材质的目的。

综上所述，本发明实施例提供的3D模型的材质添加方法，通过选取待添加材质的颜色贴图生成遮罩处理图，再将其转化为灰度图，利用所述灰度图本身的明暗关系快速制作遮罩贴图，再利用这些遮罩贴图和对应的颜色值生成材质效果图，通过将材质效果图叠加到所述总颜色贴图来获得渲染所需的材质叠加贴图，实现了较佳的渲染效果。本发明实施例由于仅通过已有的总颜色贴图来生成遮罩贴图，而无需额外绘制或制作遮罩贴图，因而节省了工作量，提高了工作效率。

为了加深对本发明实施例的了解，下面对本发明实施例的一些优选实施例做进一步描述。

1、第一个优选实施例：

如上所述，所述遮罩贴图是直接通过将遮罩处理图转化为灰度图获得的，然而有时候，需要根据待添加材质的效果程度，调整所述遮罩贴图的亮度，以满足实际的需求。

为此，在本优选实施例中，在步骤S102之后，还包括：

根据待添加材质的效果程度，调整所述遮罩贴图的亮度。

在本发明实施例中，所述3D模型的材质添加装置可通过提高所述遮罩贴图的整体亮度来提高材质的效果程度(如图7所示，所述遮罩贴图上的所有像素的亮度按比例增加，则其灰度值也会增加，因而灰度值乘以颜色通道得到的值也增大，从而提高了待添加材质的效果程度。应当说明的是，由于是按比例增加亮度的，因而灰度值为0的像素点的灰度值并不会发生变化)，也可以降低所述遮罩贴图的整体亮度来减弱材质的效果程度，也可以对所述遮罩贴图的某个部分进行亮度的调整。

进一步地，通过不断提高遮罩贴图的亮度，虽然会增加遮罩贴图的体积感，并获得更强的效果程度，然而由于不断增加亮度，可能导致曝光过渡而导致图像自身失去对比关系。例如，所述钳子02上就出现了因为亮度太高而导致部分区域失去了对比关系，考虑到3D模型本身的设定不可能是平滑均匀的，因而需要对这部分区域做调整。

为此，在本优选实施例中，在根据所述待添加材质的效果程度，调整所述遮罩贴图的亮度之后，还包括：

对所述遮罩贴图中，因调整亮度而导致失去对比关系的区域添加随机纹理。

在本发明实施例中，如图8所示，所3D模型的材质添加装置可通过效果笔刷在所述遮罩贴图的相应位置增加随机纹理，避免了因为过度曝光而导致的图像失去对比关系的问题。

2、第二个优选实施例：

上述实施例中，有时候，可能还需要对同一个部位的遮罩贴图进行处理，使之具有区分度和对比度，则此时，在步骤S102之后，还可包括：

根据所述待添加材质的效果程度，调整所述遮罩贴图的对比度。

这里调整对比度的效果是使得原本灰度值较小的像素点的灰度值更小，而灰度值较大的像素点的灰度值更大，如此，增加了区分度和对比度，满足了不同情况下的需求，例如，在一些需求中，需要本身灰度值大的像素点具有较强的效果程度，而本身灰度值小的像素点具有较弱的效果程度，通过调整对比度即可到达这种效果。

进一步地，通过不断提高遮罩贴图的对比度，虽然会增加遮罩贴图的体积感，并使得不同部位获得对比度更好的效果程度，但是也可能导致所述遮罩贴图的一些区域(如图7的臂带03和束腰04)的像素的灰度值趋于0(即与0的差小于预定的阈值)，进而其对应的材质的添加效果也消失了，故而需要对这些区域进行补充。

具体地，所述3D模型的材质添加装置可从所述灰度图中截取出与因调整对比度而导致像素的灰度值与0的差小于预设的阈值的区域所对应的图像，并将截取的图像补充到调整对比度之后的遮罩贴图的相应位置。此外，还也可通过绘制的方式对这部分区域进行补充。总之，通过补充后，可得到如图8所示的臂带03和束腰04。

3、第三个优选实施例。

在本发明实施例中，所述3D模型的法线贴图本身也带有颜色通道，因而可以将所述遮罩贴图的像素输出到所述法线贴图的颜色通道来直接获得材质效果图，即将所述材质效果图合并到所述法线贴图上，从而不需要再额外生成一张材质效果图。

为此，在本优选实施例中，还包括：

获取所述3D模型的法线贴图；

则步骤S103，具体为：

将所述遮罩贴图输出到所述法线贴图的与所述待添加材质对应的颜色通道，并将所述遮罩贴图的每个像素的灰度值乘以所述颜色通道的颜色值，获得材质效果图；其中，一个待添加材质对应一个颜色通道。

但是法线贴图本身的颜色通道比较少，因而如果需要将不同部位的遮罩贴图输出到不同的颜色通道，则本优选实施例可能存在法线贴图的颜色通道不足的问题，因而本优选实施例适用于所需颜色通道较少(如只需要使用到一个颜色通道)的情况。

为进一并加深对本发明实施例的了解，下面将对本发明实施例的3D模型的材质添加装置进行详细介绍。

请一并参阅图9，图9是本发明实施例提供的3D模型的材质添加装置的结构示意图。所述3D模型的材质添加装置100包括：

选取单元10，用于在3D模型的总颜色贴图中，选取待添加材质的颜色贴图，并生成遮罩处理图；其中，每个待添加材质对应一个颜色值。

具体地，所述选取单元10具体用于，根据待添加材质的颜色贴图的颜色范围，从3D模型的总颜色贴图中，选取出颜色值位于所述颜色范围的颜色贴图所在的区域，并将所述总颜色贴图的其他区域的像素用黑色像素代替，生成遮罩处理图。

当然，应当说明的是，在本发明其他实施例中，所述选取单元10也可根据用户发出的选取指令来选取待添加材质的颜色贴图。此外，也可通过颜色范围和用户的选取指令两种方式配合进行选取，这些方案均在本发明的保护范围之内，在此不做赘述。

灰度转化单元20，用于将所述遮罩处理图转化为灰度图，获得所述3D模型的遮罩贴图。

材质效果计算单元30，用于根据所述遮罩贴图中的每个像素的灰度值及与待添加材质对应的颜色值，生成材质效果图。

在本发明实施例中，每个待添加材质对应一个颜色值，特别的，每个待添加材质对应一个颜色通道的颜色值。

在本发明实施例中，在获得所述遮罩贴图后，所述材质效果计算单元30将所述遮罩贴图中的每个像素的灰度值乘以所述颜色通道的颜色值，即可获得材质效果图。其中，不同的待添加材质对应的颜色通道可相同，也可不同。

材质叠加单元40，用于对所述材质效果图和所述总颜色贴图进行叠加计算，生成材质叠加贴图，并将所述材质叠加贴图渲染到所述3D模型上。

在本发明实施例中，在对所述颜色贴图增加材质时，所述材质叠加单元40对所述材质效果图和所述总颜色贴图进行叠加计算，即将材质效果图和所述总颜色贴图上对应的像素点的颜色值进行相加后，生成材质叠加贴图。此后，所述材质叠加单元40将所述材质叠加贴图渲染到所述3D模型上，即达到了在所述3D模型的指定位置增加材质的目的。

综上所述，本发明实施例提供的3D模型的材质添加装置100，所述选取单元10通过选取待添加材质的颜色贴图生成遮罩处理图，再由灰度转化单元20将其转化为灰度图，利用所述灰度图本身的明暗关系快速制作遮罩贴图，再由所述材质效果生成单元30利用这些遮罩贴图和颜色通道生成对应的材质效果图，通过材质叠加单元40将材质效果图叠加到所述总颜色贴图来获得渲染所需的材质叠加贴图，实现了较佳的渲染效果。本发明实施例由于仅通过已有的总颜色贴图来生成遮罩贴图，而无需额外绘制或制作遮罩贴图，因而节省了工作量，提高了工作效率。

请一并参阅图10，优选地，所述3D模型的材质添加装置100还包括：

亮度调节单元50，用于根据所述待添加材质的效果程度，调整所述遮罩贴图的亮度。

随机纹理添加单元60，用于对所述遮罩贴图中，因调整亮度而导致失去对比关系的区域添加随机纹理。

在本优选实施例中，所述亮度调节单元50可通过提高所述遮罩贴图的整体亮度来提高材质的效果程度，也可以降低所述遮罩贴图的整体亮度来减弱材质的效果程度，也可以对所述遮罩贴图的某个部分进行亮度的调整，来满足预定的需求。

进一步地，通过不断提高遮罩贴图的亮度，虽然会增加遮罩贴图的体积感，并获得更强的效果程度，然而由于不断增加亮度，可能导致曝光过渡而导致图像自身失去对比关系。为此，所述随机纹理添加单元60可通过效果笔刷在所述遮罩贴图的相应位置增加随机纹理，避免了因为过度曝光而导致的图像失去对比关系的问题。

请一并参阅图11，优选地，所述3D模型的材质添加装置100还包括：

对比度调节单元70，用于根据所述待添加材质的效果程度，调整所述遮罩贴图的对比度。

补充单元80，用于对所述遮罩贴图中，因调整对比度而导致像素的灰度值与0的差小于预设的阈值的区域进行补充。

本优选实施例中，有时候，可能还需要对同一个部位的遮罩贴图进行处理，使之具有区分度和对比度，这里调整对比度的效果是使得原本灰度值较小的像素点的灰度值更小，而灰度值较大的像素点的灰度值更大，如此，增加了区分度和对比度，满足了不同情况下的需求，例如，在一些需求中，需要本身灰度值大的像素点具有较强的效果程度，而本身灰度值小的像素点具有较弱的效果程度，通过调整对比度即可到达这种效果。

进一步地，通过不断提高遮罩贴图的对比度，虽然会增加遮罩贴图的体积感，并使得不同部位获得对比度更好的效果程度，但是也可能导致所述遮罩贴图的一些区域(如图7的臂带03和束腰04)的像素的灰度值趋于0，进而其对应的材质的效果也消失了，故而需要对这些区域进行补充。

具体地，所述补充单元80可从所述灰度图中截取出与因调整对比度而导致像素的灰度值与0的差小于预设的阈值的区域所对应的图像，并将截取的图像补充到调整对比度之后的遮罩贴图的相应位置。此外，还也可通过绘制的方式对这部分区域进行补充。

请一并参阅图12，优选地，所述3D模型的材质添加装置100还包括：

法线贴图获取单元90，用于获取所述3D模型的法线贴图；

则所述材质效果生成单元30具体用于，将所述遮罩贴图输出到所述法线贴图的与所述待添加材质对应的颜色通道，并将所述遮罩贴图的每个像素的灰度值乘以所述颜色通道的颜色值，获得材质效果图；其中，一个待添加材质对应一个颜色通道。

在本发明实施例中，所述3D模型的法线贴图本身也带有颜色通道，因而可以将所述遮罩贴图的像素输出到所述法线贴图的颜色通道来直接获得材质效果图，即将所述材质效果图合并到所述法线贴图上，从而不需要再额外生成一张材质效果图。

但是法线贴图本身的颜色通道比较少，因而如果需要将不同部位的遮罩贴图输出到不同的颜色通道，则本优选实施例可能存在法线贴图的颜色通道不足的问题，因而本优选实施例适用于所需颜色通道较少(如只需要使用到一个颜色通道)的情况。

本发明实施例还提供一种终端，所述终端包括上述任一实施例所述的3D模型的材质添加装置100。

本发明实施例提供的终端，所述选取单元10通过选取待添加材质的颜色贴图生成遮罩处理图，再由灰度转化单元20将其转化为灰度图，利用所述灰度图本身的明暗关系快速制作遮罩贴图，再由所述材质效果生成单元30利用这些遮罩贴图和颜色通道生成对应的材质效果图，通过材质叠加单元40将材质效果图叠加到所述总颜色贴图来获得渲染所需的材质叠加贴图，实现了较佳的渲染效果。本发明实施例由于仅通过已有的总颜色贴图来生成遮罩贴图，而无需额外绘制或制作遮罩贴图，因而节省了工作量，提高了工作效率。

以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-OnlyMemory，ROM)或随机存储记忆体(RandomAccessMemory，RAM)等。

Claims (21)

1.一种3D模型的材质添加方法，其特征在于，包括如下步骤：

在3D模型的总颜色贴图中，选取待添加材质的颜色贴图，并生成遮罩处理图；其中，每个待添加材质对应一个颜色值；

将所述遮罩处理图转化为灰度图，获得所述3D模型的遮罩贴图；

根据所述遮罩贴图中的每个像素的灰度值及与待添加材质对应的颜色值，生成材质效果图；

对所述材质效果图和所述总颜色贴图进行叠加计算，生成材质叠加贴图，并将所述材质叠加贴图渲染到所述3D模型上。

2.根据权利要求1所述的3D模型的材质添加方法，其特征在于，所述在3D模型的总颜色贴图中，选取待添加材质的颜色贴图，并生成遮罩处理图，具体为：

根据待添加材质的颜色贴图的颜色范围，从3D模型的总颜色贴图中，选取出颜色值位于所述颜色范围的颜色贴图所在的区域，并将所述总颜色贴图的其他区域的像素用黑色像素代替，生成遮罩处理图。

3.根据权利要求1所述的3D模型的材质添加方法，其特征在于，在所述将所述遮罩处理图转化为灰度图，获得所述3D模型的遮罩贴图之后，还包括：

根据所述待添加材质的效果程度，调整所述遮罩贴图的亮度。

4.根据权利要求3所述的3D模型的材质添加方法，其特征在于，在根据所述待添加材质的效果程度，调整所述遮罩贴图的亮度之后，还包括：

对所述遮罩贴图中，因调整亮度而导致失去对比关系的区域添加随机纹理。

5.根据权利要求1所述的3D模型的材质添加方法，其特征在于，在所述将所述遮罩处理图转化为灰度图，获得所述3D模型的遮罩贴图之后，还包括：

根据所述待添加材质的效果程度，调整所述遮罩贴图的对比度。

6.根据权利要求5所述的3D模型的材质添加方法，其特征在于，在所述根据所述待添加材质的效果程度，调整所述遮罩贴图的对比度之后，还包括：

对所述遮罩贴图中，因调整对比度而导致像素的灰度值与0的差小于预设的阈值的区域进行补充。

7.根据权利要求6所述的3D模型的材质添加方法，其特征在于，所述对所述遮罩贴图中，因调整对比度而导致像素的灰度值与0的差小于预设的阈值的区域进行补充，具体为：

从所述灰度图中截取出与因调整对比度而导致像素的灰度值与0的差小于预设的阈值的区域所对应的图像，并将截取的图像补充到调整对比度之后的遮罩贴图的相应位置。

8.根据权利要求6所述的3D模型的材质添加方法，其特征在于，所述对所述遮罩贴图中，因调整对比度而导致像素的灰度值与0的差小于预设的阈值的区域进行补充，具体为：

对所述遮罩贴图中，因调整对比度而导致像素的灰度值与0的差小于预设的阈值的区域进行绘制补充。

9.根据权利要求1至7任意一项所述的3D模型的材质添加方法，其特征在于，

所述待添加材质与一个颜色通道对应；

则所述根据所述遮罩贴图中的每个像素的灰度值及与待添加材质对应的颜色值，生成材质效果图，具体为：

将所述遮罩贴图输出到与所述待添加材质对应的颜色通道，并将所述遮罩贴图的每个像素的灰度值乘以所述颜色通道的颜色值，获得材质效果图。

10.根据权利要求1至7任意一项所述的3D模型的材质添加方法，其特征在于，还包括：

获取所述3D模型的法线贴图；

则所述根据所述遮罩贴图中的每个像素的灰度值及与待添加材质对应的颜色值，生成材质效果图，具体为：

将所述遮罩贴图输出到所述法线贴图的与所述待添加材质对应的颜色通道，并将所述遮罩贴图的每个像素的灰度值乘以所述颜色通道的颜色值，获得材质效果图；其中，一个待添加材质对应一个颜色通道。

11.一种3D模型的材质添加装置，其特征在于，包括：

选取单元，用于在3D模型的总颜色贴图中，选取待添加材质的颜色贴图，并生成遮罩处理图；其中，每个待添加材质对应一个颜色值；

灰度转化单元，用于将所述遮罩处理图转化为灰度图，获得所述3D模型的遮罩贴图；

材质效果计算单元，用于根据所述遮罩贴图中的每个像素的灰度值及与待添加材质对应的颜色值，生成材质效果图；

材质叠加单元，用于对所述材质效果图和所述总颜色贴图进行叠加计算，生成材质叠加贴图，并将所述材质叠加贴图渲染到所述3D模型上。

12.根据权利要求11所述的3D模型的材质添加装置，其特征在于，所述选取单元具体用于，根据待添加材质的颜色贴图的颜色范围，从3D模型的总颜色贴图中，选取出颜色值位于所述颜色范围的颜色贴图所在的区域，并将所述总颜色贴图的其他区域的像素用黑色像素代替，生成遮罩处理图。

13.根据权利要求11所述的3D模型的材质添加装置，其特征在于，所述3D模型的材质添加装置还包括：

亮度调节单元，用于根据所述待添加材质的效果程度，调整所述遮罩贴图的亮度。

14.根据权利要求13所述的3D模型的材质添加装置，其特征在于，所述3D模型的材质添加装置还包括：

随机纹理添加单元，用于对所述遮罩贴图中，因调整亮度而导致失去对比关系的区域添加随机纹理。

15.根据权利要求11所述的3D模型的材质添加装置，其特征在于，所述3D模型的材质添加装置还包括：

对比度调节单元，用于根据所述待添加材质的效果程度，调整所述遮罩贴图的对比度。

16.根据权利要求15所述的3D模型的材质添加装置，其特征在于，所述3D模型的材质添加装置还包括：

补充单元，用于对所述遮罩贴图中，因调整对比度而导致像素的灰度值与0的差小于预设的阈值的区域进行补充。

17.根据权利要求16所述的3D模型的材质添加装置，其特征在于，所述补充单元具体用于，从所述灰度图中截取出与因调整对比度而导致像素的灰度值与0的差小于预设的阈值的区域所对应的图像，并将截取的图像补充到调整对比度之后的遮罩贴图的相应位置。

18.根据权利要求16所述的3D模型的材质添加装置，其特征在于，所述补充单元具体用于，对所述遮罩贴图中，因调整对比度而导致像素的灰度值与0的差小于预设的阈值的区域进行绘制补充。

19.根据权利要求11至17任意一项所述的3D模型的材质添加装置，其特征在于，所述待添加材质与一个颜色通道对应；

则所述材质效果生成单元具体用于，将所述遮罩贴图输出到与所述待添加材质对应的颜色通道，并将所述遮罩贴图的每个像素的灰度值乘以所述颜色通道的颜色值，获得材质效果图。

20.根据权利要求11至17任意一项所述的3D模型的材质添加装置，其特征在于，所述3D模型的材质添加装置还包括：

法线贴图获取单元，用于获取所述3D模型的法线贴图；

则所述材质效果生成单元具体用于，将所述遮罩贴图输出到所述法线贴图的与所述待添加材质对应的颜色通道，并将所述遮罩贴图的每个像素的灰度值乘以所述颜色通道的颜色值，获得材质效果图；其中，一个待添加材质对应一个颜色通道。

21.一种终端，其特征在于，包括如权利要求11至20任意一项所述的3D模型的材质添加装置。