CN105879392A - 基于背景减除法对图像进行分解存储的在线图形化游戏制作系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于背景减除对图像进行分解存储的在线图形化游戏制作系统，服务器端包括：图片接收单元，接收由系统内各工作站端通过支持HTML5协议的浏览器上传的图片或图片序列；为接收到的图片设定系统内的一级编号；图片识别单元，分析所述图片序列，获得所述图片序列中每一张图片的背景区域和近似前景区域，形成近似前景图片序列和背景区域图片；处理单元，为所述的背景区域图片设定与其所在图片一级编号对应的二级编号后存储在所述的云服务器端的存储单元中；用户调取某一图片时，所述的处理单元分析用户调取的目标图像的一级编号，根据该编号找到存储单元中该目标图片的背景区域图片和近似前景图片，合成后发送给用户。

Description

基于背景减除法对图像进行分解存储的在线图形化游戏制作系统

技术领域

本发明涉及基于背景减除法对图像进行分解存储的在线图形化游戏制作系统，尤其涉及一种能够支持海量用户上传图片素材的游戏制作系统。涉及专利分类号G06计算；推算；计数G06F电数字数据处理G06F17/00特别适用于特定功能的数字计算设备或数据处理设备或数据处理方法G06F17/30信息检索；及其数据库结构。

背景技术

随着计算机科学技术的普及，人们和计算机、网络的联系越来越紧密，对于软件的需求也越来越大，但是软件开发一直是专业人士的领域，特别是计算机程序设计，涉及到大量的计算机基础知识、数据结构和算法、设计模式、编程语言语法等大量专业知识.对于并不具备计算机专业技术的用户来说，想开发一款属于自己的软件，几乎是不可能完成的梦想。

由MIT多媒体实验室开发的Scratch是目前图形化编程系统的代表，其面向8到16岁的用户，以制作游戏、动画等作品为应用背景。Scratch将编程语句封装成有沟槽的图形块，用不同的颜色来区分不同类型的编程块，方便儿童识别和查找。

随着互联网技术的发展，在原有Scratch/snapp的此类带有客户端的图像化变成系统的基础上，又发展出基于HTML5技术的基于网页的在线图形化游戏制作系统，程序的编辑和生成过程全部在服务器端完成。此类系统的出现，使得游戏/软件开发者免去了下载客户端的步骤，在任意终端，甚至基于HTML5技术的精简指令集设备也可继续完成之前的工作。

此类云系统虽然给使用者带来了极大的便利，但是也给远程的数据中心/服务器端造成了极大的负担。游戏制作过程中，为了形成流畅的视频动画，不可避免的需要产生和存储大量的帧图像，对服务器端的存储容量和文件传输速度都有极高的要求。

而随着以智能手机为代表的智能终端也开始支持HTML5协议，此类在线图形化系统也可以完成跨平台移植，这样就意味着开发者可以在移动端不间断的完成相应的游戏制作。在传输大量的图片时，如果在非wifi环境下，将浪费大量的移动通信流量。

发明内容

本发明针对以上问题的提出，而研制一种基于背景减除法对图像进行分解存储的在线图形化游戏制作系统，基于B/S架构，包括远程服务器端和分布式的工作站端，所述的服务器端包括：

图片接收单元，接收由系统内各工作站端通过支持HTML5协议的浏览器上传的图片或图片序列；为接收到的图片设定系统内的一级编号；

图片识别单元，分析所述图片序列，通过背景减除法获得所述图片序列中每一张图片的背景区域和近似前景区域，形成近似前景图片序列和背景区域图片；

处理单元，为所述的背景区域图片设定与其所在图片一级编号对应的二级编号后存储在所述的云服务器端的存储单元中；

对所述的近似前景图片序列中的图片设定与每张图片一级编号对应的二级编号，所述的处理单元逐张/帧分析所述的近似前景图片序列中的图片，将图片 分隔成固定大小的像素块，通过遍历前后帧的图像的像素块，找到相邻帧中的存在差别的像素块；

存储所述的像素块在当前帧图片中的位置信息和该像素块所在当前近似前景图像的二级编号，并特殊存储该像素块的图片信息；

对相邻帧中无差别的像素块，存储无差别像素块的位置信息和像素块出现的第一幅图片二级编号；

用户调取某一图片时，所述的处理单元分析用户调取的目标图像的一级编号，根据该编号找到存储单元中该目标图片的背景区域图片和近似前景图片，合成后发送给用户。

作为优选的实施方式，对于没有与相邻帧存在一致的像素块的近似前景图片，所述的处理单元直接为该近似前景图片设定二级编号并存储在所述的存储单元中。

作为优选的实施方式，所述的图片识别单元对图片序列划分特定尺寸的网格，比对序列中的图片的网格中的图像信息，根据网格中的得到背景区域和所述的近似前景区域。

更进一步的，所述的图片识别单元首先识别图片中的alpha值，如存在alpha值为0的区域，则判定该区域为背景区域。

作为优选的实施方式，所述的图片接收单元根据序列图片的一致性判定接收到图片是否属于图片序列。

作为优选的实施方式，所述的服务器端包括：

图形元素库，该元素库存储有支持拖拽操作的多种类型颜色的逻辑图形块；

代码存储单元，该单元存储有所述的多种逻辑块对应的代码；

提供所述的逻辑图形块排列组合区域的操作界面单元以及代码组合单元和预览单元；

工作时，使用者将不同的逻辑图形块按顺序拖拽至所述的操作界面单元，该界面单元识别当前拖拽的逻辑图形块；所述的代码组合单元根据识别结果，调取所述代码存储单元中存储的当前逻辑图形块对应的代码，与之前的逻辑图形块代码组合，生成程序根据程序调用所述存储单元中存储的图片或图片序列，该程序由所述的预览单元输出结果，完成图形化编程。

作为优选的实施方式，所述的逻辑图形块包括：

起始图形块，作为当前程序的起始，该图形块具有供一个或多个图形块插入的宽度可变的填充区

为分段程序的起始，该图形块具有供其它一个或多个逻辑块插入的宽度可变的填充区和设置的起始图形块尾部的连接区；

该段起始图形块填充在所述的填充区内或承接在所述的起始图形块末端连接区，作为程序段的起始；

承接图形块，填充在所述起始图形块内的填充区内或承接在所述的起始图形块后；

所述的多个承接逻辑块、段起始图形块和至少一个起始图形块形成多段可执行程序。

更进一步的，所述的起始图形块和段起始图形块的填充区的前端以及所述逻辑图形块的末端设有提示部；所述的段起始图形块和承接图形块的前端设有与所述的提示部相配合的配合部；

编程时，将配合部与当前目标图形块提示部一致的段起始图形块和承接图形块放置对应的目标图形块内的填充区或逻辑图形块的后部。

作为优选的实施方式，所述的起始图形块、段起始图形块和承接图形块内部还设有供嵌套图形块插入的设定填充区：

所述的嵌套图形块与设定填充区的形状相配合，至少包括：

用于定义变量类型的变量块；

完成指定运算和数值选择的运算块；

设定目标物体运动变化和力学参数的物理块；以及

用于设定程序转变条件的侦测块；

使用时，将所述的嵌套图形块移入所述的设定填充区，完成对当前逻辑图形块所代表的程序步骤的参数赋值。

更进一步的，所述的语法检查单元记录当前语法规则冲突所涉及的逻辑图形块和当前使用者修正后的正确的连接方案，按逻辑图形块作为索引，将当前采取的连接方案存入冲突数据库；

当出现冲突时，所述的逻辑界面单元在所述的冲突数据库中按当前逻辑图形块调取冲突解决方案，呈现给使用者。

附图说明

为了更清楚的说明本发明的实施例或现有技术的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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为本发明实施例采集到的帧序列图片

图2为本发明实施例中对帧序列图片进行识别后形成的近似前景图片序列示意图

图3为本发明实施例中划分网格的示意图

图4为本发明的系统模块图

图5为本发明图像识别存储子系统的系统模块图

具体实施方式

为使本发明的实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面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的描述：

如图1-4所示：一种基于背景减除法对图像进行分解存储的在线图形化游戏制作系统，基于B/S架构，包括远程服务器端和分布式的工作站端，所述的服务器端主要包括：

图片接收单元，接收由系统内各工作站端通过支持HTML5协议的浏览器上传的图片或图片序列；为接收到的图片设定系统内的一级编号。在本实施例中上传的图像如图1所示，为20张图片组成人物动作图像，由图片设定系统分别为图片设定a-t的一级编号。

考虑到帧序列图片的特点，如图3所示，目标信息较为一致，存在较大区域的背景或者透明背景区域，前景或者说目标图片在每帧图片中的位置也基本固定，故为了进一步的减少运算量，图片识别单元首先对图片序列划分特定尺寸的网格，通过识别，即可得出目标所在区域。

图片识别单元，分析所述图片序列或者直接针对每一张图片的所在区域进行识别。通过背景减除法或者类似背景减除法获得所述图片序列中每一张图片的背景区域和近似前景区域(如果是针对目标所在区域，则得到的是前景和所在网格的背景)，形成近似前景图片序列和背景区域图片。

处理单元，为所述的背景区域图片设定与其所在图片一级编号对应的二级编号后存储在所述的云服务器端的存储单元中；

对所述的近似前景图片序列中的图片设定与每张图片一级编号对应的二级编号，所述的处理单元逐张/帧分析所述的近似前景图片序列中的图片，将图片 分隔成固定大小的像素块，通过遍历前后帧的图像的像素块，找到相邻帧中的存在差别的像素块。

存储所述的像素块在当前帧图片中的位置信息和该像素块所在当前近似前景图像的二级编号，并特殊存储该像素块的图片信息。

对相邻帧中无差别的像素块，存储无差别像素块的位置信息和像素块出现的第一幅图片二级编号。

如图2所示，经过图像块比对，图像cde中目标腰部以下的图像均没有差别，可以将上述的位置对应的图像块进行存储，即三幅图片对应的腰部以下的图像只在存储单元中存储一次，在后期图像输出时，由处理单元组合后进行输出，可以极大的节省存储空间。

同样的，图像kl和图像rs中目标腰部以下的图像也相同，可以单独存储成图像块，即可以节省一半的存储空间。

用户调取某一图片时，所述的处理单元分析用户调取的目标图像的一级编号，根据该编号找到存储单元中该目标图片的背景区域图片和近似前景图片，合成后发送给用户。

更进一步的，考虑到帧序列图像中，可能某帧图像的变动较大，与相邻的帧图像缺少一致性较大的图像，通过算法分割处理很难再通过算法拼合组成。故作为优选的实施方式，对于没有与相邻帧存在一致的像素块的近似前景图片，所述的处理单元直接为该近似前景图片设定二级编号并存储在所述的存储单元中。

更进一步的，针对背景为透明的图像，可省略上述的背景识别步骤，所述的图片识别单元首先识别图片中的alpha值，如存在alpha值为0的区域，即可判定该区域为背景区域。

更进一步的，考虑到客户可能会针对帧图像序列增加新的帧图片，故作为优选的实施方式，所述的图片接收单元根据序列图片的一致性比例判定接收到图片是否属于图片序列，比如可以根据图片的像素信息，在存储单元中的已存储序列进行比对，可以认定像素信息较为一致的图像为同一帧序列中的图像。

相应的，本系统的服务器端还具有有分类存储上述逻辑图形块的图形元素库，作为可实现的优选的实施方式，将所述的逻辑图形块主要划分为：动作、控制、变量、运算、物理、侦测、声音、动画、外观和画笔等大类，可设计成二级或者多级下拉菜单，便于使用者在使用时选择。

相应的，为了能够实现逻辑图形块的程序功能，还必须能够将逻辑图形块所代表的程序进行整合，才能够生成可执行的程序。

在本发明中还设有代码存储单元，该单元存储所述的逻辑图形块所对应的编程语言或者代码。

为了能够实现完整的程序，还设有供所述的逻辑图形块排列组合区域的操作界面单元以及代码组合单元。

编程时，使用者根据自身需求将选定的逻辑图形块按设定的顺序拖拽至所述的操作界面单元，所述的代码组合单元调取所述的代码存储单元中存储的代码，组合形成能够执行和结束的完整的程序代码，完成本次编程动作。

作为优选的实施方式，所述的逻辑图形块按在程序中所起的段落划分作用来说，主要分为如下几类：

起始图形块，作为当前程序的起始，该图形块具有供其它一个或多个逻辑块插入的宽度可变的填充区和设置的起始图形块尾部的连接端。段起始图形块，作为程序段的起始，该图形块具有供其它一个或多个逻辑块插入的宽度可变的填充区和设置的起始图形块尾部的连接端。

该段起始图形块填充在所述的填充区内或承接在所述的起始图形块的连接端，作为程序段的起始。

承接图形块，填充在所述起始图形块内的填充区内或承接在所述的起始图形块后。

所述的多个承接逻辑块、段起始图形块和至少一个起始图形块形成多段可执行程序。

更进一步的，为了能够使编程人员知道基本的图形块组合规则，作为优选的实施方式，在所述的起始图形块和段起始图形块中的填充区的前端设置有提示部。编程时，将配合部与当前目标图形块提示部一致的段起始图形块和承接图形块放置对应的目标图形块内的填充区或图形块后部。

作为优选的实施方式，所述的提示部为特定的图形缺口，如图1和图2所示，类C型的中部凹陷的区域上方，即为所述的填充区的前端的三角形区域。

相应的，也可根据需求，将所述的区域设定为其它形状。

或者，将提示部设置成磁吸形式，即符合前后逻辑关系的逻辑图形块设置成异性磁极相吸的形式，即使用者将图形块拖拽至目标图形块(之前步骤已经选择固定的图形块)附近时，图形块表现出向目标图形块移动的趋势，提醒使用者。

而当不符合前后逻辑关系的图形块相互接近时，表现出同性相斥的特性，即图形块始终表现出远离目标图形块的运动趋势，而且两图形块无法相互固定连接。

在其它实施例中，所述的逻辑图形块类C型的中部凹陷的指向方向可以改变，比如开口指向屏幕的上方或下方，以适应不同使用者的使用习惯。

更进一步的，为了减少图形块的数量，便于使用者整体识别，所述的起始图形块、段起始图形块和承接图形块内部还设有供嵌套图形块插入的设定填充区。

所述的嵌套图形块与设定填充区的形状相配合：

用于定义变量类型的变量块；完成指定运算和数值选择的运算块；设定目标物体运动变化和力学参数的物理块；以及用于设定程序转变条件的侦测块。

为了能够方便设置程序，尤其是游戏运行背景和便捷的设置游戏元素，比如流行的flappybird，主要包括背景图、处于飞行姿态的飞鸟(主要变化时，飞鸟的翅膀上下扇动，可选择翅膀位于上下两个位置的飞鸟图片，作为飞鸟元素)和不断出现的管道(可通过前述的逻辑程序块，编辑当前管道出现的时间、位置等元素)。

系统还具有存储程序背景和元素的素材库。使用时，操作界面单元调用所述素材库中存储的程序背景图片生成程序背景；元素通过所述的逻辑图形块完成定义和与程序的衔接(对于flappybird，翅膀位于上下两个位置的飞鸟图片，并且通过逻辑图形块定义两个元素交替出现的时间和位置，并且通过参数设定，即之前提到的物理块，设定元素在默认状态是始终受到引力，即自由落体状态)，最终实现程序的表达。

更进一步的，为了方便不同的在线用户都能够获得丰富的在线资源，作为优选的实施方式，还设有素材库或者描述为素材商店，方便系统内的合法用户在获得权限(比如收费)时可随时下载使用，增加系统内用户的粘性。

为了能够更进一步的帮助缺乏软件编程基础或者游戏制作基础的用户更快的完成程序的编写。作为优选的实施方式，还具有语法检查单元，该单元与所述的代码组合单元通信，根据设定的语法规则对所述的组合形成程序的代码进行校验；若当前程序与语法规则有冲突，则通过所述的操作界面单元发出提示。

作为优选的实施方式，该模块与所述的磁性预警方式相配合，当检测到当前的图形块有接近目标模型块的趋势时，即验证涉及到的两个图形块的语句是否存有冲突。除发出相应的磁性警示外，也可对使用者显示冲突的代码。

更进一步的，所述的语法检查单元记录当前语法规则冲突所涉及的逻辑图形块和正确的连接方案，按逻辑图形块作为索引，将当前采取的连接方案存入冲突数据库，该数据库同样可设置在云端，并且能够在系统用户范围内共享。当出现冲突时，所述的逻辑界面单元在所述的冲突数据库中按当前逻辑图形块调取冲突解决方案，呈现给使用者。

作为优选的实施方式，所述的在线图形块编程系统基于HTML5协议且设置在云端。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于背景减除法对图像进行分解存储的在线图形化游戏制作系统，基于B/S架构，包括远程服务器端和分布式的工作站端，其特征在于所述的服务器端包括：

图片接收单元，接收由系统内各工作站端通过支持HTML5协议的浏览器上传的图片或图片序列；为接收到的图片设定系统内的一级编号；

图片识别单元，分析所述图片序列，通过背景减除法获得所述图片序列中每一张图片的背景区域和近似前景区域，形成近似前景图片序列和背景区域图片；

处理单元，为所述的背景区域图片设定与其所在图片一级编号对应的二级编号后存储在所述的云服务器端的存储单元中；

对所述的近似前景图片序列中的图片设定与每张图片一级编号对应的二级编号，所述的处理单元逐张/帧分析所述的近似前景图片序列中的图片，将图片 分隔成固定大小的像素块，通过遍历前后帧的图像的像素块，找到相邻帧中的存在差别的像素块；

存储所述的像素块在当前帧图片中的位置信息和该像素块所在当前近似前景图像的二级编号，并特殊存储该像素块的图片信息；

对相邻帧中无差别的像素块，存储无差别像素块的位置信息和像素块出现的第一幅图片二级编号；

用户调取某一图片时，所述的处理单元分析用户调取的目标图像的一级编号，根据该编号找到存储单元中该目标图片的背景区域图片和近似前景图片，合成后发送给用户。

2.根据权利要求1所述的基于背景减除法对图像进行分解存储的在线图形化游戏制作系统，其特征还在于对于没有与相邻帧存在一致的像素块的近似前景图片，所述的处理单元直接为该近似前景图片设定二级编号并存储在所述的存储单元中。

3.根据权利要求1所述的基于背景减除法对图像进行分解存储的在线图形化游戏制作系统，其特征还在于所述的图片识别单元对图片序列划分特定尺寸的网格，比对序列中的图片的网格中的图像信息，根据网格中的得到背景区域和所述的近似前景区域。

4.根据权利要求3所述的基于背景减除法对图像进行分解存储的在线图形化游戏制作系统，其特征还在于：所述的图片识别单元首先识别图片中的alpha值，如存在alpha值为0的区域，则判定该区域为背景区域。

5.根据权利要求用1所述的基于背景减除法对图像进行分解存储的在线图形化游戏制作系统，其特征还在于所述的图片接收单元根据序列图片的一致性判定接收到图片是否属于图片序列。

6.根据权利要求用1所述的基于背景减除法对图像进行分解存储的在线图形化游戏制作系统，其特征还在于所述的服务器端包括：

图形元素库，该元素库存储有支持拖拽操作的多种类型颜色的逻辑图形块；

代码存储单元，该单元存储有所述的多种逻辑块对应的代码；

提供所述的逻辑图形块排列组合区域的操作界面单元以及代码组合单元和预览单元；

工作时，使用者将不同的逻辑图形块按顺序拖拽至所述的操作界面单元，该界面单元识别当前拖拽的逻辑图形块；所述的代码组合单元根据识别结果，调取所述代码存储单元中存储的当前逻辑图形块对应的代码，与之前的逻辑图形块代码组合，生成程序根据程序调用所述存储单元中存储的图片或图片序列，该程序由所述的预览单元输出结果，完成图形化编程。

7.根据权利要求6所述的基于背景减除法对图像进行分解存储的在线图形化游戏制作系统，其特征还在于：所述的逻辑图形块包括：

起始图形块，作为当前程序的起始，该图形块具有供一个或多个图形块插入的宽度可变的填充区

为分段程序的起始，该图形块具有供其它一个或多个逻辑块插入的宽度可变的填充区和设置的起始图形块尾部的连接区；

该段起始图形块填充在所述的填充区内或承接在所述的起始图形块末端连接区，作为程序段的起始；

承接图形块，填充在所述起始图形块内的填充区内或承接在所述的起始图形块后；

所述的多个承接逻辑块、段起始图形块和至少一个起始图形块形成多段可执行程序。

8.根据权利要求6所述的基于背景减除法对图像进行分解存储的在线图形化游戏制作系统，其特征还在于所述的起始图形块和段起始图形块的填充区的前端以及所述逻辑图形块的末端设有提示部；所述的段起始图形块和承接图形块的前端设有与所述的提示部相配合的配合部；

编程时，将配合部与当前目标图形块提示部一致的段起始图形块和承接图形块放置对应的目标图形块内的填充区或逻辑图形块的后部。

9.根据权利要求6所述的基于背景减除法对图像进行分解存储的在线图形化游戏制作系统，其特征还在于所述的起始图形块、段起始图形块和承接图形块内部还设有供嵌套图形块插入的设定填充区：

所述的嵌套图形块与设定填充区的形状相配合，至少包括：

用于定义变量类型的变量块；

完成指定运算和数值选择的运算块；

设定目标物体运动变化和力学参数的物理块；以及

用于设定程序转变条件的侦测块；

使用时，将所述的嵌套图形块移入所述的设定填充区，完成对当前逻辑图形块所代表的程序步骤的参数赋值。

10.根据权利要求9所述的基于背景减除法对图像进行分解存储的在线图形化游戏制作系统，其特征还在于所述的语法检查单元记录当前语法规则冲突所涉及的逻辑图形块和当前使用者修正后的正确的连接方案，按逻辑图形块作为索引，将当前采取的连接方案存入冲突数据库；

当出现冲突时，所述的逻辑界面单元在所述的冲突数据库中按当前逻辑图形块调取冲突解决方案，呈现给使用者。