CN106611437B - 为三维场景中的多个物体选择材质的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种为三维场景中的多个物体选择材质的方法和装置，包括：查询材质数据库，获取多个物体各自对应的候选材质的信息和多个物体与该多个物体各自对应的候选材质的概率关系；根据多个物体各自对应的候选材质的信息，确定该多个物体的多种材质组合方式；根据概率关系，确定多种材质组合方式中的每种材质组合方式的材质组合概率；将每种材质组合方式与预设的参考模板进行对比，确定每种材质组合方式的优选程度；根据材质组合概率和优选程度，在多种材质组合方式中选取出目标材质组合方式；根据目标材质对多个物体进行渲染。本发明实施例能够为多个物体选择搭配效果较好的目标材质。

Description

为三维场景中的多个物体选择材质的方法和装置

技术领域

本发明实施例涉及三维场景领域，并且更具体地，涉及一种为三维场景中的物体选择材质的方法和装置。

背景技术

在三维场景的纹理贴图和渲染中，为物体选择材质是一个很重要的过程，对于同样的场景，选择不同的材质组合很可能会呈现出完全不同的视觉效果。为了能够较方便地为三维场景中的物体选择材质组合方案，现有技术中根据从少量高质量三维场景模型库中提取的物体材质与几何形状的对应关系为三维场景中的物体选择材质组合方案。现有技术在选择材质组合方案的过程中主要存在以下问题：首先，目前免费的高质量三维场景模型的数量极少，因此，难以获取较准确的物体材质与几何形状的对应关系；另外，该方法只考虑物体的几何形状与材质的对应关系，而几何形状能提供的区分度较为有限，例如，室内的很多物体都是一些基本的几何形状组成的，实际中往往需要为这些物体选择不同的材质，而如果根据物体的几何形状与材质的关系为这些物体选择相同材质的话，搭配效果会比较差。

发明内容

本发明实施例提供一种为三维场景中的多个物体选择材质的方法和装置，能够为三维场景中的多个物体选择搭配效果较好的目标材质。

第一方面，提供一种为三维场景中的多个物体选择材质的方法，包括：根据所述多个物体查询预先建立的材质数据库，从而获取所述多个物体各自对应的候选材质的信息和所述多个物体与所述多个物体各自对应的候选材质的概率关系；根据所述多个物体各自对应的候选材质的信息，确定所述多个物体的多种材质组合方式；根据所述概率关系，确定所述多种材质组合方式中的每种材质组合方式的材质组合概率，所述材质组合概率用于指示所述多个物体搭配所述每种材质组合方式的概率；将所述每种材质组合方式与预设的参考模板进行对比，从而确定所述每种材质组合方式的优选程度；根据所述材质组合概率和所述优选程度，在所述多种材质组合方式中选取出目标材质组合方式，从而确定所述多个物体的目标材质；根据所述目标材质对所述三维场景中的多个物体进行渲染。

结合第一方面，在第一方面的第一种实现方式中，所述概率关系包括所述多个物体各自搭配所述多个物体各自对应在所述每种材质组合方式中的候选材质的概率，所述材质组合概率包括第一概率，所述第一概率为所述多个物体搭配所述多个物体各自在所述每种材质组合方式中的候选材质的概率的和。

结合第一方面的第一种实现方式，在第一方面的第二种实现方式中，所述根据所述概率关系，确定所述多种材质组合方式中的每种材质组合方式的材质组合概率，包括：根据确定所述第一概率，其中，F₁(P,M)为所述第一概率，P为所述多个物体，M为所述每种材质组合方式，p_i为所述多个物体中的第i个物体，m_i为物体p_i在M中的候选材质，i为大于或等于1的整数，n为大于或等于2的整数，f₁(p_i,m_i)为物体p_i取材质m_i的概率，ε为常数。

结合第一方面的第一种或者第二种实现方式，在第一方面的第三种实现方式中，所述概率关系还包括所述多个物体中的多个物体组合各自搭配所述多个物体各自对应在所述每种材质组合方式中的候选材质的概率，所述材质组合概率还包括第二概率，所述第二概率为所述多个物体组合各自搭配所述多个物体各自对应在所述每种材质组合方式中的候选材质的概率的和。

结合第一方面的第三种实现方式，在第一方面的第四种实现方式中，所述根据所 述概率关系，确定所述多种材质组合方式中的每种材质组合方式的材质组合概率，包括：根 据确定所述第二概率，其中，F₂(P, M)为所述第二概率，P为所述多个物体，M为所述每种材质组合方式，p_i为所述多个物体中的 第i个物体，p_j为所述多个物体中的第j个物体，m_i为p_i在M中的候选材质，m_j为p_j在M中的候选 材质，i和j均为大于等于1的整数，n为大于等于2的整数，f₂(p_i,m_i,p_j,m_j)为物体p_i和p_j分别 取材质m_i和m_j的概率，ε为常数。

结合第一方面的第三种或者第四种实现方式，在第一方面的第五种实现方式中，所述根据所述材质组合概率和所述优选程度，在所述多种材质组合方式中选取出目标材质组合方式，包括：根据F(M)＝F₁(P,M)+F₂(P,M)+G(M)，确定所述每种材质组合方式的效果值，其中，M为所述每种材质组合方式，F(M)为M的效果值，F₁(P,M)为所述第一概率，F₂(P,M)为所述第二概率，G(M)为所述优选程度；根据所述效果值，在所述多种材质组合方式中选取出所述目标材质组合方式。

结合第一方面或者第一方面的第一种至第五种实现方式中的任意一种，在第一方面的第六种实现方式中，所述将所述每种材质组合方式与预设的参考模板进行对比，从而确定所述每种材质组合方式的优选程度，包括：

根据确定所述优选程度，其中，M为所述每种材质组合方式，G(M)为所述优选程度，为所述参考模板，为所述参考模板的分值，为M与的的匹配值，α和β为常数。

结合第一方面或者第一方面的第一种至第六种实现方式中的任意一种，在第一方面的第七种实现方式中，所述根据所述材质组合概率和所述优选程度，在所述多种组合方式中确定目标组合方式，包括：在所述多种材质组合方式中选取出属于预设的材质集合的材质组合方式，所述材质组合集合包括用户确定的材质组合方式；根据所述材质组合概率和所述优选程度，在所述属于预设的材质集合的材质组合方式中选取出所述目标组合方式。

第二方面，提供一种选择网络功能服务的装置，包括：查询模块，用于根据所述多个物体查询预先建立的材质数据库，从而获取所述多个物体各自对应的候选材质的信息和所述多个物体与所述多个物体各自对应的候选材质的概率关系；第一确定模块，用于根据所述查询模块获取的所述多个物体各自对应的候选材质的信息，确定所述多个物体的多种材质组合方式；第二确定模块，用于根据所述查询模块获取的所述概率关系，确定所述多种材质组合方式中的每种材质组合方式的材质组合概率，所述材质组合概率用于指示所述多个物体搭配所述每种材质组合方式的概率；对比模块，用于将所述第一确定模块确定的所述每种材质组合方式与预设的参考模板进行对比，从而确定所述每种材质组合方式的优选程度；选择模块，用于根据所述第二确定模块确定的所述材质组合概率和所述优选程度，在所述多种材质组合方式中选取出目标材质组合方式，从而确定所述多个物体的目标材质；渲染模块，用于根据所述选择模块确定的所述目标材质对所述三维场景中的多个物体进行渲染。

结合第二方面，在第二方面的第一种实现方式中，所述概率关系包括所述多个物体各自搭配所述多个物体各自对应在所述每种材质组合方式中的候选材质的概率，所述材质组合概率包括第一概率，所述第一概率为所述多个物体搭配所述多个物体各自在所述每种材质组合方式中的候选材质的概率的和。

结合第二方面的第一种实现方式，在第二方面的第二种实现方式中，所述第二确定模块具体用于：根据确定所述第一概率，其中，F₁(P,M)为所述第一概率，P为所述多个物体，M为所述每种材质组合方式，p_i为所述多个物体中的第i个物体，m_i为物体p_i在M中的候选材质，i为大于或等于1的整数，n为大于或等于2的整数，f₁(p_i,m_i)为物体p_i取材质m_i的概率，ε为数值常量。

结合第二方面的第一种或者第二种实现方式，在第二方面的第三种实现方式中，所述概率关系还包括所述多个物体中的多个物体组合各自搭配所述多个物体各自对应在所述每种材质组合方式中的候选材质的概率，所述材质组合概率还包括第二概率，所述第二概率为所述多个物体组合各自搭配所述多个物体各自对应在所述每种材质组合方式中的候选材质的概率的和。

结合第二方面的第三种实现方式，在第二方面的第四种实现方式中，所述第二确 定模块具体用于：根据确定所述 第二概率，其中，F₂(P,M)为所述第二概率，P为所述多个物体，M为所述每种材质组合方式，p_i 为所述多个物体中的第i个物体，p_j为所述多个物体中的第j个物体，m_i为p_i在M中的候选材 质，m_j为p_j在M中的候选材质，i和j均为大于等于1的整数，n为大于等于2的整数，f₂(p_i,m_i, p_j,m_j)为物体p_i和p_j分别取材质m_i和m_j的概率，ε为常数。

结合第二方面的第三种或者第四种实现方式，在第二方面的第五种实现方式中，所述选择模块具体用于：根据F(M)＝F₁(P,M)+F₂(P,M)+G(M)，确定所述每种材质组合方式的效果值，其中，M为所述每种材质组合方式，F(M)为M的效果值，F₁(P,M)为所述第一概率，F₂(P,M)为所述第二概率，G(M)为所述优选程度；根据所述效果值，在所述多种材质组合方式中选取出所述目标材质组合方式。

结合第二方面或者第二方面的第一种至第五种实现方式中的任意一种，在第二方面的第六种实现方式中，所述对比模块具体用于：根据确定所述优选程度，其中，M为所述每种材质组合方式，G(M)为所述优选程度，为所述参考模板，为所述参考模板的分值，为M与的的匹配值，α和β为常数。

结合第二方面或者第二方面的第一种至第六种实现方式中的任意一种，在第二方面的第七种实现方式中，所述选择模块具体用于：在所述多种材质组合方式中选取出属于预设的材质集合的材质组合方式，所述材质组合集合包括用户确定的材质组合方式；根据所述材质组合概率和所述优选程度，在所述属于预设的材质集合的材质组合方式中选取出所述目标组合方式。

本发明实施例中，根据每种材质组合方式的材质组合概率以及每种材质组合方式与预设的参考模板对比得出的优选程度来确定目标材质组合方式，进而确定多个物体的模板材质，不像现有技术那样仅仅根据物体的几何形状与材质的对应关系来选择材质，而是通过综合考虑每种组合方式的材质组合概率以及优选程度为三维场景中的多个物体选择模板材质，能够为三维场景中的多个物体选择搭配效果较好的目标材质。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，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是本发明实施例的为三维场景中的多个物体选择材质的方法的示意性流程图。

图2是本发明实施例的为三维场景中的多个物体选择材质的装置的示意性框图。

图3是本发明实施例的为三维场景中的多个物体选择材质的装置的示意性框图。

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，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。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的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本发明保护的范围。

图1是本发明实施例的为三维场景中的多个物体选择材质的方法的示意性流程图。图1的方法包括：

110、根据多个物体查询预先建立的材质数据库，从而获取多个物体各自对应的候选材质的信息和多个物体与该多个物体各自对应的候选材质的概率关系。

应理解，三维场景中的多个物体可以是指该三维场景中的所有的组成物体，也可以是该三维场景中的部分组成物体。也就是说本发明实施例既可以为三维场景中的所有组成物体选择材质，也可以只为三维场景中的部分物体选择材质，另外，该多个物体可以为两个或两个以上的物体。

上述材质数据库可以是根据以下步骤预先建立的：首先，根据关键词从互联网中获取大量的图片，建立一个图片数据库；其次，对图片数据库中的图片所包含的物体的进行名称标注，接下来对这些物体采用的是什么材质进行分析，将物体的材质信息也标注出来，最后将图片数据库中包含了多少物体，每种物体的候选材质有几种，每种物体选择其中一种候选材质的概率等信息提取出来形成材质数据库，这样根据材质数据库就可以获知每种物体可选的材质有多少，选择某种材质的概率。具体来说，当上述三维场景为室内场景时，可以利用“沙发、椅子、桌子、床、柜子”等与室内场景有关的关键词从互联网中获取包含这些物体的大量图片，例如，这里获取的某个图片包含椅子和桌子且它们的材质分别是塑料和木质，那么就要在该图片中标出椅子和桌子的名称，并分别标注它们的材质为塑料和木质，如果这些图片中一共出现了三种材质的椅子，那么就可以确定椅子的候选材质有三种，这时再将从图片中获取椅子、桌子等物体的可选的材质以及这些物体选择这些候选材质的概率信息提取出来并保存，形成材质数据库。

应理解，上述多个物体与多个物体各自对应的候选材质的概率关系可以是三维场景中的多个物体中的至少一个物体取从相应的候选材质中选择材质的概率信息，例如，该材质数据库可以包含三维场景中的每一个物体取其候选材质中的每种材质的概率信息，该材质数据库还可以包含三维场景中的每两个物体取该两个物体的候选材质中的两种材质的概率，同样，上述材质数据库还可以包含三维场景中的每三个物体取该三个物体的候选材质中的三种材质的概率。更具体地，当三维场景中包含桌子、椅子和床三个物体，这三个物体的候选材质都是塑料、金属和木质，那么该材质数据库就包含桌子、椅子以及床这三个物体分别取三种材质的概率信息，该材质数据库还可以包含桌子和椅子、椅子和床、桌子和床分别取任意两种材质的概率，该材质数据库还可以包含桌子。椅子和床分别取任意三种材质的概率信息。也就是说通过材质数据库可以获取单个物体取其候选材质中的每种材质的概率信息，还可以通过材质数据库获取多个物体分别取它们的候选材质中的每种材质的概率信息。

另外，可以认为只要上述材质的类型相同就属于同一种材质，例如，木质、金属、喷漆以及相关的材质纹理都属于材质的类型，如果两种物体的材质都是木质，那么可以认为该这两种物体的材质相同。另外，为了对材质的描述更加详细，以便在从更多的材质组合中选择搭配效果较好的材质组合，在考虑两种材质是否属于相同材质时还可以将材质的其他参数，例如，将材质的漫反射系数、高光反射系数、粗糙度系数都考虑进去，这时，如果两种材质仅仅类型相同，但是这些参数不完全一致的话那么可以认为这两种材质属于不同的材质，只有当这两种材质的种类相同，且这几种参数都相同才认为这两种材质属于同一种材质，这样在为三维场景选择材质时，可选的材质组合就增多了，这样就以便于为三维场景中的多个物体选择搭配效果更好的材质组合。

120、根据多个物体各自对应的候选材质的信息，确定该多个物体的多种材质组合方式。

作为一个具体的情况，假设上述三维场景仅包含桌子、椅子和沙发，那么通过查询该材质数据库就可以确定桌子、椅子和沙发分别可以取哪几种材质，这样就可以得出该三维场景中的三个物体的材质所有可能的组合方式，例如，当三维场景中的桌子、椅子和沙发都分别有三种可选的材质时，那么这三个物体的材质就一共有27种组合方式。应理解，上述图片数据库中的图片不仅可以从互联网中获取还可以从其他专业图库中获得。

130、根据概率关系，确定多种材质组合方式中的每种材质组合方式的材质组合概率，该材质组合概率用于指示多个物体搭配每种材质组合方式的概率。

可选地，材质数据库中的多个物体与该多个物体各自对应的候选材质的概率关系可以包括多个物体各自搭配该多个物体各自对应在每种材质组合方式中的候选材质的概率，这时上述材质组合概率可以包括第一概率，该第一概率为多个物体搭配该多个物体各自在所述每种材质组合方式中的候选材质的概率的和。

可选地，上述概率关系还可以包括多个物体中的多个物体组合各自搭配该多个物体各自对应在每种材质组合方式中的候选材质的概率，这时上述材质组合概率可以包括第二概率，该第二概率为该多个物体组合各自搭配该多个物体各自对应在每种材质组合方式中的候选材质的概率的和。

例如，当一个三维场景包含物体A，B，C，这三种物体的任意一种材质组合为x，y，z，那么第一概率就表示物体A取材质x的概率、物体B取材质y的概率以及物体C取材质z的概率的和；第二信息表示物体A和B分别取材质x和y的概率、物体A和C分别取材质x和z的概率以及物体B和C分别取材质y和z的概率的和。

具体来说，可以根据以下方式来确定第一概率和第二概率：

根据确定第一概率，其中，F₁(P,M)为第一概率，P为多个物体，M为多种每种材质组合方式，p_i为多个物体中的第i个物体，m_i为物体p_i在M中的候选材质，i为大于或等于1的整数，n为大于或等于2的整数，f₁(p_i,m_i)为物体p_i取材质m_i的概率，ε为常数。

根据确定第二概率，其 中，F₂(P,M)为所述第二概率，P为所述多个物体，M为每种材质组合方式，p_i为多个物体中的 第i个物体，p_j为多个物体中的第j个物体，m_i为p_i在M中的候选材质，m_j为p_j在M中的候选材 质，i和j均为大于等于1的整数，n为大于等于2的整数，f₂(p_i,m_i,p_j,m_j)为物体p_i和p_j分别取 材质m_i和m_j的概率，ε为常数，例如，ε可以是为了避免数值计算一场而引入的数值常量。

应理解，可以通过查询材质数据库来获取f₁(p_i,m_i)和f₂(p_i,m_i,p_j,m_j)，另外，材质数据库中的f₁(p_i,m_i)和f₂(p_i,m_i,p_j,m_j)可以是通过下面的方法计算得到的。

根据计算f₁(p_i,m_i)，其中，p_i为多个物体中的第i个物体，m_i为物体p_i在M中的候选材质，c(p_i)为在图片数据库中含有物体p_i的图片的数目，c(p_i,m_i)为在图片数据库中含有物体p_i且物体p_i的材质为m_i的图片的数目。

根据计算f₂(p_i,m_i,p_j,m_j)，其中，p_i和p_j分别为多个物体中的第i个和第j个物体，m_i为p_i在M中的候选材质，m_j为p_j在M中的候选材质，c(p_i,p_j)为在图片数据库中同时含有物体p_i和p_j的图片的数目，c(p_i,m_i,p_j,m_j)为在图片数据库中同时含有物体p_i和p_j且物体p_i和p_j的材质分别为m_i和m_j的图片的数目。另外，在计算f₂(p_i,m_i,p_j,m_j)时，c(p_i,m_i,p_j,m_j)还可以包括在图片数据库中同时含有物体p_i和p_j且物体p_i和p_j的材质分别为和的图片的数目，其中，是与m_i相似的材质，是与m_j相似的材质，这样就将相似材质的情况也考虑进去，这样可以避免因为f₂(p_i,m_i,p_j,m_j)过小而导致的材质组合方式过少的情况发生。

应理解，上述图片数据库可以是根据相关的关键词从互联网中获取大量的图片，该数据库中包含三维场景中的所有物体，在这里，多个物体可以是两个物体，也可以是两个以上的物体。

为了便于对根据上述公式计算f₁(p_i,m_i)和f₂(p_i,m_i,p_j,m_j)的过程的理解，下面结合两个具体的例子对相关计算过程进行详细的描述。

例如，上述三维场景包含的物体为桌子和椅子，桌子和椅子的候选材质均为金属、塑料和木质。在图片数据库中，包含桌子的图片共有100张，其中，包含桌子且桌子的材质为木质的图片有50张，包含桌子且桌子的材质为金属的图片有30张，包含桌子且桌子的材质为塑料的图片有20张，那么就可以计算得到桌子的材质为木质的概率为50％，为金属的概率为30％，为塑料的概率为20％，按照同样的过程可以计算出其他物体为不同材质的概率。

例如，上述三维场景中的物体仍包含桌子和椅子，桌子和椅子的候选材质均为木质和金属。在图片数据库中，同时含有桌子和椅子的图片为50张，同时含有桌子和椅子且桌子和椅子的材质分别为木质和金属的图片为10张，同时含有桌子和椅子且桌子和椅子的材质均为木质的图片为20张，同时含有桌子和椅子且桌子和椅子的材质均为金属的图片为5张，同时含有桌子和椅子且桌子和椅子的材质分别为金属和木质的图片为15张。那么可以计算得到桌子和椅子的材质分别为木质和金属的概率为20％，桌子和椅子的材质分均为木质的概率为40％，桌子和椅子的材质均为金属的概率为10％，桌子和椅子的材质分别为金属和木质的概率为30％，按照同样的过程可以计算出任意两个物体分别为不同材质的概率。

140、将每种材质组合方式与预设的参考模板进行对比，从而确定每种材质组合方式的优选程度。

可选地，可以根据确定上述优选程度，其中，M为每种材质组合方式，G(M)为优选程度，为参考模板，为参考模板的分值，为M与的的匹配值，α和β为常数。

应理解，在确定上述优选程度时，可以将M的颜色搭配风格与预设的参考模板的颜色搭配风格进行对比，参考模板可以是从现有场景中选择颜色搭配风格较好的三维场景，也就是说，可以从现有场景中选择值较高的模板作为参考模板。

具体来说，参考模板所在的场景可以与上述三维场景不一致，也就是说参考模板包含的物体可以与上述三维场景中包含的物体不一致，这时只是用该参考模板来衡量不同的材质组合方式的颜色搭配风格。当然，如果选择的参考模板的场景与上述三维场景越接近的的话，比如说，参考模板的场景中包含的物体与上述三维场景包含的物体越接近的话，上述优选程度越能准确的反映上述三维场景选择不同材质组合方式时的颜色搭配风格，这样选择的材质组合的搭配效果可能会更好。另外，在这里α和β为常数，在计算时可以根据实际情况调整α和β的数值，例如，α可以为0.6，β可以为0.4。

150、根据材质组合概率和优选程度，在多种材质组合方式中选取出目标材质组合方式，从而确定多个物体的目标材质。

160、根据目标材质对该三维场景中的多个物体进行渲染。

应理解，这里的渲染可以是根据确定好的目标材质为三维场景中的多个物体搭配材质，以显示出多个物体选择目标材质所体现出的渲染效果。

本发明实施例中，根据每种材质组合方式的材质组合概率以及每种材质组合方式与预设的参考模板对比得出的优选程度来确定目标材质组合方式，进而确定多个物体的模板材质，不像现有技术那样仅仅根据物体的几何形状与材质的对应关系来选择材质，而是通过综合考虑每种组合方式的材质组合概率以及优选程度为三维场景中的多个物体选择模板材质，能够为三维场景中的多个物体选择搭配效果较好的目标材质。

可选地，作为一个实施例，可以根据F(M)＝F₁(P,M)+F₂(P,M)+G(M)，确定每种材质组合方式的效果值，其中，M为每种材质组合方式，F(M)为M的效果值，F₁(P,M)为第一概率，F₂(P,M)为第二概率，G(M)为优选程度。一般来说，F(M)的值越小可以认为M的搭配效果越好，因此，在根据F(M)从多种材质组合方式中选择目标材质组合方式时，可以选择F(M)值较小的材质组合方式作为目标材质组合方式。

具体来说，可以采用模拟退火算法进行迭代以寻找F(M)值较小的材质组合方式，具体过程如下：

上述三维场景的多个物体的列表P＝{p₁，p₂，…，p_n}，该多个物体对应的多种材质组合方式中的任意一种材质组合为M＝{m₁，m₂，…，m_n}，该多个物体中的任意一个物体为p_i，其对应的材质为m_i。在进行第K次迭代时的材质组合为M_k，在进行第K+1次迭代时，对于每一个m_i,k∈M_k，从与m_i,k相近的材质中随机选择一个材质m′_i,k，类似地，采用同样的方法为M_k中的其它材质选择近似的材质，用以构建最终的M′_K，并以如下的概率P_M′K→MK+1接受M′_K＝M_K+1：

在按照上述过程在进行每次迭代之后，都要为当前材质组合中的每种材质在其相似的材质中任意选择一个材质，以形成新的材质组合，然后按照一定的概率接受该新的材质组合，如果接受了这个新的材质组合的话，那么在该新的材质基础上重复进行上述过程。如果按照概率没有接受该新的材质组合的话，那么就不改变原来的材质组合，在原来的材质组合的基础上再重复进行上述迭代过程，直至函数F(M)收敛，这时的M就是目标材质组合方式。其中，F(M)＝F₁(P,M)+F₂(P,M)+G(M)，T₀和模拟退火算法的初始参数，在实际应用中可以根据情况给出具体的数值，k是迭代的次数。

可选地，作为一个实施例，可以根据材质组合概率和优选程度，在多种组合方式中确定目标组合方式时还可以在多种材质组合方式中选取出属于预设的材质集合的材质组合方式，该材质组合集合包括用户确定的材质组合方式，接下来再根据材质组合概率和优选程度，在属于预设的材质集合的材质组合方式中选取出所述目标组合方式。

应理解，上述材质组合集合中包含的材质组合方式可以是根据用户的偏好来设置的，例如该材质组合集合可以包含用户喜爱的现有场景的组合方式。

另外，在确定了目标组合方式后，还可以直接根据用户的偏好从目标组合方式中选择一个效果较好的组合方式，例如，用户偏好沙发的材质为木质的材质组合方式，那么在目标组合方式中就可以选择沙发的材质为木质的材质组合方式(假设三维场景中的物体有沙发，且目标组合方式中也存在沙发为木质的材质组合)，或者用户还可以从目标组合方式中选择沙发为木质，椅子为塑料的组合方式(假设三维场景中的物体有沙发和椅子，且目标材质组合中也存在沙发为木质，椅子为塑料的材质组合)，或者还可以根据喜好的颜色风格从中选择一个最优的组合方式。

上文结合图1详细的描述了根据本发明实施例的为三维场景中的多个物体选择材质的方法，下面将结合图2和图3，描述本发明实施例的为三维场景中的多个物体选择材质的装置。

应理解，图2和图3描述的为三维场景中的多个物体选择材质的装置能够实现图1中描述的为三维场景中的多个物体选择材质的方法的各个步骤，为了简洁，适当省略重复的描述。

图2是本发明实施例的为三维场景中的多个物体选择材质的装置的示意性框图。图2的装置200包括：

查询模块210，用于根据所述多个物体查询预先建立的材质数据库，从而获取所述多个物体各自对应的候选材质的信息和所述多个物体与所述多个物体各自对应的候选材质的概率关系；

第一确定模块220，用于根据所述查询模块获取的所述多个物体各自对应的候选材质的信息，确定所述多个物体的多种材质组合方式；

第二确定模块230，用于根据所述查询模块获取的所述概率关系，确定所述多种材质组合方式中的每种材质组合方式的材质组合概率，所述材质组合概率用于指示所述多个物体搭配所述每种材质组合方式的概率；

对比模块240，用于将所述第一确定模块确定的所述每种材质组合方式与预设的参考模板进行对比，从而确定所述每种材质组合方式的优选程度；

选择模块250，用于根据所述第二确定模块确定的所述材质组合概率和所述对比模块确定的所述优选程度，在所述多种材质组合方式中选取出目标材质组合方式，从而确定所述多个物体的目标材质；

渲染模块260，用于根据所述选择模块确定的所述目标材质对所述三维场景中的多个物体进行渲染。

本发明实施例中，根据每种材质组合方式的材质组合概率以及每种材质组合方式与预设的参考模板对比得出的优选程度来确定目标材质组合方式，进而确定多个物体的模板材质，不像现有技术那样仅仅根据物体的几何形状与材质的对应关系来选择材质，而是通过综合考虑每种组合方式的材质组合概率以及优选程度为三维场景中的多个物体选择模板材质，能够为三维场景中的多个物体选择搭配效果较好的目标材质。

可选地，作为一个实施例，所述概率关系包括所述多个物体各自搭配所述多个物体各自对应在所述每种材质组合方式中的候选材质的概率，所述材质组合概率包括第一概率，所述第一概率为所述多个物体搭配所述多个物体各自在所述每种材质组合方式中的候选材质的概率的和。

可选地，作为一个实施例，所述第二确定模块230具体用于根据确定所述第一概率，其中，F₁(P,M)为所述第一概率，P为所述多个物体，M为所述每种材质组合方式，p_i为所述多个物体中的第i个物体，m_i为物体p_i在M中的候选材质，i为大于或等于1的整数，n为大于或等于2的整数，f₁(p_i,m_i)为物体p_i取材质m_i的概率，ε为常数。

可选地，作为一个实施例，所述概率关系还包括所述多个物体中的多个物体组合各自搭配所述多个物体各自对应在所述每种材质组合方式中的候选材质的概率，所述材质组合概率还包括第二概率，所述第二概率为所述多个物体组合各自搭配所述多个物体各自对应在所述每种材质组合方式中的候选材质的概率的和。

可选地，作为一个实施例，所述第二确定模块230具体用于根据确定所述第二概率，其中，F₂(P,M) 为所述第二概率，P为所述多个物体，M为所述每种材质组合方式，p_i为所述多个物体中的第 i个物体，p_j为所述多个物体中的第j个物体，m_i为p_i在M中的候选材质，m_j为p_j在M中的候选材 质，i和j均为大于等于1的整数，n为大于等于2的整数，f₂(p_i,m_i,p_j,m_j)为物体p_i和p_j分别取 材质m_i和m_j的概率，ε为常数。

可选地，作为一个实施例，所述选择模块250具体用于根据F(M)＝F₁(P,M)+F₂(P,M)+G(M)，确定所述每种材质组合方式的效果值，其中，M为所述每种材质组合方式，F(M)为M的效果值，F₁(P,M)为所述第一概率，F₂(P,M)为所述第二概率，G(M)为所述优选程度；根据所述效果值，在所述多种材质组合方式中选取出所述目标材质组合方式。

可选地，作为一个实施例，所述对比模块240具体用于根据确定所述优选程度，其中，M为所述每种材质组合方式，G(M)为所述优选程度，为所述参考模板，为所述参考模板的分值，为M与的的匹配值，α和β为常数。

可选地，作为一个实施例，所述选择模块250具体用于在所述多种材质组合方式中选取出属于预设的材质集合的材质组合方式，所述材质组合集合包括用户确定的材质组合方式；根据所述材质组合概率和所述优选程度，在所述属于预设的材质集合的材质组合方式中选取出所述目标组合方式。

图3是本发明实施例的为三维场景中的多个物体选择材质的装置的示意性框图。图3的装置300包括：

存储器310，用于存储程序；

处理器320，用于执行程序，当所述程序执行时，所述处理器320具体用于：获取所述三维场景，确定所述三维场景包含的多个物体；根据所述多个物体查询预先建立的材质数据库，从而获取所述多个物体各自对应的候选材质的信息和所述多个物体与所述多个物体各自对应的候选材质的概率关系；根据所述多个物体各自对应的候选材质的信息，确定所述多个物体的多种材质组合方式；根据所述概率关系，确定所述多种材质组合方式中的每种材质组合方式的材质组合概率，所述材质组合概率用于指示所述多个物体搭配所述每种材质组合方式的概率；将所述每种材质组合方式与预设的参考模板进行对比，从而确定所述每种材质组合方式的优选程度；根据所述材质组合概率和所述优选程度，在所述多种材质组合方式中选取出目标材质组合方式，从而确定所述多个物体的目标材质；根据所述目标材质对所述三维场景中的多个物体进行渲染。

本发明实施例中，根据每种材质组合方式的材质组合概率以及每种材质组合方式与预设的参考模板对比得出的优选程度来确定目标材质组合方式，进而确定多个物体的模板材质，不像现有技术那样仅仅根据物体的几何形状与材质的对应关系来选择材质，而是通过综合考虑每种组合方式的材质组合概率以及优选程度为三维场景中的多个物体选择模板材质，能够为三维场景中的多个物体选择搭配效果较好的目标材质。

可选地，作为一个实施例，所述概率关系包括所述多个物体各自搭配所述多个物体各自对应在所述每种材质组合方式中的候选材质的概率，所述材质组合概率包括第一概率，所述第一概率为所述多个物体搭配所述多个物体各自在所述每种材质组合方式中的候选材质的概率的和。

可选地，作为一个实施例，所述处理器320具体用于根据确定所述第一概率，其中，F₁(P,M)为所述第一概率，P为所述多个物体，M为所述每种材质组合方式，p_i为所述多个物体中的第i个物体，m_i为物体p_i在M中的候选材质，i为大于或等于1的整数，n为大于或等于2的整数，f₁(p_i,m_i)为物体p_i取材质m_i的概率，ε为常数。

可选地，作为一个实施例，所述概率关系还包括所述多个物体中的多个物体组合各自搭配所述多个物体各自对应在所述每种材质组合方式中的候选材质的概率，所述材质组合概率还包括第二概率，所述第二概率为所述多个物体组合各自搭配所述多个物体各自对应在所述每种材质组合方式中的候选材质的概率的和。

可选地，作为一个实施例，所述处理器320具体用于根据确定所述第二概率，其中，F₂(P,M) 为所述第二概率，P为所述多个物体，M为所述每种材质组合方式，p_i为所述多个物体中的第 i个物体，p_j为所述多个物体中的第j个物体，m_i为p_i在M中的候选材质，m_j为p_j在M中的候选材 质，i和j均为大于等于1的整数，n为大于等于2的整数，f₂(p_i,m_i,p_j,m_j)为物体p_i和p_j分别取 材质m_i和m_j的概率，ε为常数。

可选地，作为一个实施例，所述处理器320具体用于根据F(M)＝F₁(P,M)+F₂(P,M)+G(M)，确定所述每种材质组合方式的效果值，其中，M为所述每种材质组合方式，F(M)为M的效果值，F₁(P,M)为所述第一概率，F₂(P,M)为所述第二概率，G(M)为所述优选程度；根据所述效果值，在所述多种材质组合方式中选取出所述目标材质组合方式。

可选地，作为一个实施例，所述处理器320具体用于根据确定所述优选程度，其中，M为所述每种材质组合方式，G(M)为所述优选程度，为所述参考模板，为所述参考模板的分值，为M与的的匹配值，α和β为常数。

可选地，作为一个实施例，所述处理器320具体用于在所述多种材质组合方式中选取出属于预设的材质集合的材质组合方式，所述材质组合集合包括用户确定的材质组合方式；根据所述材质组合概率和所述优选程度，在所述属于预设的材质集合的材质组合方式中选取出所述目标组合方式。

应理解，本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

应理解，在本发明的各种实施例中，上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，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，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (16)

1.一种为三维场景中的多个物体选择材质的方法，其特征在于，包括：

根据所述多个物体查询预先建立的材质数据库，从而获取所述多个物体各自对应的候选材质的信息和所述多个物体与所述多个物体各自对应的候选材质的概率关系，所述多个物体与所述多个物体各自对应的候选材质的概率关系为所述多个物体中的至少一个物体从相应的候选材质中选择材质的概率信息；

根据所述多个物体各自对应的候选材质的信息，确定所述多个物体的多种材质组合方式；

根据所述概率关系，确定所述多种材质组合方式中的每种材质组合方式的材质组合概率，所述材质组合概率用于指示所述多个物体搭配所述每种材质组合方式的概率；

将所述每种材质组合方式的颜色搭配风格与预设的参考模板的颜色搭配风格进行对比，从而确定所述每种材质组合方式的优选程度，其中，所述预设的参考模板用于确定每种材质组合方式的优选程度，所述每种材质组合的优选程度，与所述每种材质组合的颜色搭配风格和预设的参考模板的颜色风格的匹配程度呈正相关关系；

根据所述材质组合概率和所述优选程度，在所述多种材质组合方式中选取出目标材质组合方式，从而确定所述多个物体的目标材质；

根据所述目标材质对所述三维场景中的多个物体进行渲染。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述概率关系包括所述多个物体各自搭配所述多个物体各自对应在所述每种材质组合方式中的候选材质的概率，所述材质组合概率包括第一概率，所述第一概率为所述多个物体搭配所述多个物体各自在所述每种材质组合方式中的候选材质的概率的和。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述概率关系，确定所述多种材质组合方式中的每种材质组合方式的材质组合概率，包括：

根据确定所述第一概率，其中，F₁(P,M)为所述第一概率，P为所述多个物体，M为所述每种材质组合方式，p_i为所述多个物体中的第i个物体，m_i为物体p_i在M中的候选材质，i为大于或等于1的整数，n为大于或等于2的整数，f₁(p_i,m_i)为物体p_i取材质m_i的概率，ε为常数。

4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述概率关系还包括所述多个物体中的多个物体组合各自搭配所述多个物体各自对应在所述每种材质组合方式中的候选材质的概率，所述材质组合概率还包括第二概率，所述第二概率为所述多个物体组合各自搭配所述多个物体各自对应在所述每种材质组合方式中的候选材质的概率的和。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述概率关系，确定所述多种材质组合方式中的每种材质组合方式的材质组合概率，包括：

根据确定所述第二概率，其中，F₂(P,M)为所述第二概率，P为所述多个物体，M为所述每种材质组合方式，p_i为所述多个物体中的第i个物体，p_j为所述多个物体中的第j个物体，m_i为p_i在M中的候选材质，m_j为p_j在M中的候选材质，i和j均为大于等于1的整数，n为大于等于2的整数，f₂(p_i,m_i,p_j,m_j)为物体p_i和p_j分别取材质m_i和m_j的概率，ε为常数。

6.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述材质组合概率和所述优选程度，在所述多种材质组合方式中选取出目标材质组合方式，包括：

根据F(M)＝F₁(P,M)+F₂(P,M)+G(M)，确定所述每种材质组合方式的效果值，其中，M为所述每种材质组合方式，F(M)为M的效果值，F₁(P,M)为所述第一概率，F₂(P,M)为所述第二概率，G(M)为所述优选程度；

根据所述效果值，在所述多种材质组合方式中选取出所述目标材质组合方式。

7.如权利要求1至6中任一项所述的方法，其特征在于，所述将所述每种材质组合方式与预设的参考模板进行对比，从而确定所述每种材质组合方式的优选程度，包括：

根据确定所述优选程度，其中，M为所述每种材质组合方式，G(M)为所述优选程度，为所述参考模板，为所述参考模板的分值，为M与的的匹配值，α和β为常数。

8.如权利要求1至6中任一项所述的方法，其特征在于，所述根据所述材质组合概率和所述优选程度，在所述多种组合方式中确定目标组合方式，包括：

在所述多种材质组合方式中选取出属于预设的材质集合的材质组合方式，所述材质组合集合包括用户确定的材质组合方式；

根据所述材质组合概率和所述优选程度，在所述属于预设的材质集合的材质组合方式中选取出所述目标组合方式。

9.一种为三维场景中的多个物体选择材质的装置，其特征在于，包括：

查询模块，用于根据所述多个物体查询预先建立的材质数据库，从而获取所述多个物体各自对应的候选材质的信息和所述多个物体与所述多个物体各自对应的候选材质的概率关系，所述多个物体与所述多个物体各自对应的候选材质的概率关系为所述多个物体中的至少一个物体从相应的候选材质中选择材质的概率信息；

第一确定模块，用于根据所述查询模块获取的所述多个物体各自对应的候选材质的信息，确定所述多个物体的多种材质组合方式；

第二确定模块，用于根据所述查询模块获取的所述概率关系，确定所述多种材质组合方式中的每种材质组合方式的材质组合概率，所述材质组合概率用于指示所述多个物体搭配所述每种材质组合方式的概率；

对比模块，用于将所述第一确定模块确定的所述每种材质组合方式的颜色搭配风格与预设的参考模板的颜色搭配风格进行对比，从而确定所述每种材质组合方式的优选程度，其中，所述预设的参考模板用于确定每种材质组合方式的优选程度，所述每种材质组合的优选程度，与所述每种材质组合的颜色搭配风格和预设的参考模板的颜色风格的匹配程度呈正相关关系；

选择模块，用于根据所述第二确定模块确定的所述材质组合概率和所述对比模块确定的所述优选程度，在所述多种材质组合方式中选取出目标材质组合方式，从而确定所述多个物体的目标材质；

渲染模块，用于根据所述选择模块确定的所述目标材质对所述三维场景中的多个物体进行渲染。

10.如权利要求9所述的装置，其特征在于，所述概率关系包括所述多个物体各自搭配所述多个物体各自对应在所述每种材质组合方式中的候选材质的概率，所述材质组合概率包括第一概率，所述第一概率为所述多个物体搭配所述多个物体各自在所述每种材质组合方式中的候选材质的概率的和。

11.如权利要求10所述的装置，其特征在于，所述第二确定模块用于：

根据确定所述第一概率，其中，F₁(P,M)为所述第一概率，P为所述多个物体，M为所述每种材质组合方式，p_i为所述多个物体中的第i个物体，m_i为物体p_i在M中的候选材质，i为大于或等于1的整数，n为大于或等于2的整数，f₁(p_i,m_i)为物体p_i取材质m_i的概率，ε为常数。

12.如权利要求10所述的装置，其特征在于，所述概率关系还包括所述多个物体中的多个物体组合各自搭配所述多个物体各自对应在所述每种材质组合方式中的候选材质的概率，所述材质组合概率还包括第二概率，所述第二概率为所述多个物体组合各自搭配所述多个物体各自对应在所述每种材质组合方式中的候选材质的概率的和。

13.如权利要求12所述的装置，其特征在于，所述第二确定模块用于：

根据确定所述第二概率，其中，F₂(P,M)为所述第二概率，P为所述多个物体，M为所述每种材质组合方式，p_i为所述多个物体中的第i个物体，p_j为所述多个物体中的第j个物体，m_i为p_i在M中的候选材质，m_j为p_j在M中的候选材质，i和j均为大于等于1的整数，n为大于等于2的整数，f₂(p_i,m_i,p_j,m_j)为物体p_i和p_j分别取材质m_i和m_j的概率，ε为常数。

14.如权利要求12所述的装置，其特征在于，所述选择模块用于：

根据F(M)＝F₁(P,M)+F₂(P,M)+G(M)，确定所述每种材质组合方式的效果值，其中，M为所述每种材质组合方式，F(M)为M的效果值，F₁(P,M)为所述第一概率，F₂(P,M)为所述第二概率，G(M)为所述优选程度；

根据所述效果值，在所述多种材质组合方式中选取出所述目标材质组合方式。

15.如权利要求9至14中任一项所述的装置，其特征在于，所述对比模块用于：

根据确定所述优选程度，其中，M为所述每种材质组合方式，G(M)为所述优选程度，为所述参考模板，为所述参考模板的分值，为M与的的匹配值，α和β为常数。

16.如权利要求9至14中任一项所述的装置，其特征在于，所述选择模块用于：

在所述多种材质组合方式中选取出属于预设的材质集合的材质组合方式，所述材质组合集合包括用户确定的材质组合方式；

根据所述材质组合概率和所述优选程度，在所述属于预设的材质集合的材质组合方式中选取出所述目标组合方式。