CN107134001B - 用于3d动画材料的图像处理的方法、装置、设备及介质 - Google Patents

Abstract

本申请公开了用于3D动画材料的图像处理的方法、装置、设备及介质。该方法的一具体实施方式包括：基于质点弹簧模型将用于包围碰撞体的3D动画材料转换成网格集合，其中，将碰撞体转换成相应的圆柱体结构，个网格是由四个顶点组成的四边形；对于每个网格，将该网格的四个顶点投影到与碰撞体的中轴线垂直的平面得到该网格的四个投影顶点和由四个投影顶点构成的投影四边形；将碰撞体在平面上投影得到圆形；确定每个网格的投影四边形是否与圆形至少部分重叠；若至少一个网格的投影四边形与圆形至少部分重叠，则移动至少一个网格的顶点，使得移动后的网格在平面重新投影得到的投影四边形与圆形不重叠。该实施方式能够检测并修正3D动画材料穿过碰撞体的图像。

Description

用于3D动画材料的图像处理的方法、装置、设备及介质

技术领域

本申请涉及计算机技术领域，具体涉及图像处理技术领域，尤其涉及用于3D动画材料的图像处理的方法和装置。

背景技术

目前的3D应用中，服装布料大部分是基于质点弹簧模型模拟的。在虚拟平台上无法像真实世界的布料那样建立非常的稠密的顶点，所以都是通过网格采样的方法构建布料的整体架构，再渲染顶点之间连接的面片。在电脑3D中由于电脑的配置较高，计算性能好，致密的网格顶点也能实时计算；但是在移动端平台上由于硬件受限，无法构建与电脑一般致密的网格顶点，所以一般采用稀疏化顶点的方法模拟布料，但是布料顶点越稀疏，模拟的效果就越受限，尤其是在碰撞检测上更加难以处理。

一般的碰撞检测技术在稀疏顶点的布料模拟中穿过碰撞体的可能性大。而移动端的计算性能又有限，无法进行复杂的碰撞检测计算和更多顶点的仿真模拟。

发明内容

本申请的目的在于提出一种改进的用于3D动画材料的图像处理的方法和装置，来解决以上背景技术部分提到的技术问题。

第一方面，本申请实施例提供了一种用于3D动画材料的图像处理的方法，该方法包括：基于质点弹簧模型将用于包围碰撞体的3D动画材料转换成网格集合，其中，将碰撞体转换成相应的圆柱体结构，网格集合中的每个网格是由四个顶点组成的四边形，其中，四个顶点包括依次相邻的第一顶点、第二顶点、第三顶点、第四顶点，并且第一顶点和第二顶点位于第三顶点和第四顶点下方；对于每个网格，将该网格的四个顶点投影到与碰撞体的中轴线垂直的平面得到该网格的四个投影顶点和由四个投影顶点构成的投影四边形，其中，第一顶点、第二顶点、第三顶点、第四顶点分别投影得到第一投影顶点、第二投影顶点、第三投影顶点、第四投影顶点；将碰撞体在平面上投影得到圆形；确定每个网格的投影四边形是否与圆形至少部分重叠；若至少一个网格的投影四边形与圆形至少部分重叠，则移动至少一个网格的顶点，使得移动后的网格在平面重新投影得到的投影四边形与圆形不重叠。

在一些实施例中，确定每个网格的投影四边形是否与圆形至少部分重叠，包括：对于每个网格，确定圆形的圆心是否在该网格的投影四边形的内部，若在内部，则确定出该网格的投影四边形与圆形至少部分重叠。

在一些实施例中，确定每个网格的投影四边形是否与圆形至少部分重叠，包括：对于每个网格，确定该网格的至少一个投影顶点是否在圆形的内部，若在内部，则确定出该网格的投影四边形与圆形至少部分重叠。

在一些实施例中，移动至少一个网格的顶点，使得移动后的网格在平面重新投影得到的投影四边形与圆形不重叠，包括：移动至少一个网格的第一顶点和第二顶点，使得第一顶点和第二顶点移动前在平面投影得到的第一投影顶点和第二投影顶点构成的第一边与第一顶点和第二顶点移动后在平面重新投影得到的第一投影顶点和第二投影顶点构成的第二边平行，并且第二边与圆形相切且移动后的网格在平面重新投影得到的投影四边形在圆形的外部。

在一些实施例中，确定圆形的圆心是否在该网格的投影四边形的内部，包括：确定圆心分别到该网格的第一投影顶点、第二投影顶点、第三投影顶点、第四投影顶点的第一向量、第二向量、第三向量和第四向量；依次叉乘第一向量、第二向量、第三向量和第四向量中相邻的向量，得到叉乘后的第五向量、第六向量、第七向量和第八向量；确定第五向量、第六向量、第七向量和第八向量是否同向；若同向，则圆心在该网格的投影四边形的内部。

在一些实施例中，该方法还包括：对于每个网格，依次移动该网格的相邻的两个顶点，使得移动后的网格的每个投影顶点在圆形的外部，并且每对相邻的两个顶点移动后在平面重新投影得到的两个投影顶点构成的边与圆形相切，且移动后的网格在平面重新投影得到的投影四边形在圆形的外部。

第二方面，本申请实施例提供了一种用于3D动画材料的图像处理的装置，该装置包括：转换单元，用于基于质点弹簧模型将用于包围碰撞体的3D动画材料转换成网格集合，并将碰撞体转换成相应的圆柱体结构，其中，网格集合中的每个网格是由四个顶点组成的四边形，四个顶点包括依次相邻的第一顶点、第二顶点、第三顶点、第四顶点，并且第一顶点和第二顶点位于第三顶点和第四顶点下方；第一投影单元，用于对于每个网格，将该网格的四个顶点投影到与碰撞体的中轴线垂直的平面得到该网格的四个投影顶点和由四个投影顶点构成的投影四边形，其中，第一顶点、第二顶点、第三顶点、第四顶点分别投影得到第一投影顶点、第二投影顶点、第三投影顶点、第四投影顶点；第二投影单元，用于将碰撞体在平面上投影得到圆形；确定单元，用于确定每个网格的投影四边形是否与圆形至少部分重叠；移动单元，用于当至少一个网格的投影四边形与圆形至少部分重叠时，移动至少一个网格的顶点，使得移动后的网格在平面重新投影得到的投影四边形与圆形不重叠。

在一些实施例中，确定单元进一步用于：对于每个网格，确定圆形的圆心是否在该网格的投影四边形的内部，若在内部，则确定出该网格的投影四边形与圆形至少部分重叠；和/或对于每个网格，确定该网格的至少一个投影顶点是否在圆形的内部，若在内部，则确定出该网格的投影四边形与圆形至少部分重叠。

在一些实施例中，移动单元进一步用于：移动至少一个网格的第一顶点和第二顶点，使得第一顶点和第二顶点移动前在平面投影得到的第一投影顶点和第二投影顶点构成的第一边与第一顶点和第二顶点移动后在平面重新投影得到的第一投影顶点和第二投影顶点构成的第二边平行，并且第二边与圆形相切且移动后的网格在平面重新投影得到的投影四边形在圆形的外部。

在一些实施例中，确定单元进一步用于：确定圆心分别到该网格的第一投影顶点、第二投影顶点、第三投影顶点、第四投影顶点的第一向量、第二向量、第三向量和第四向量；依次叉乘第一向量、第二向量、第三向量和第四向量中相邻的向量，得到叉乘后的第五向量、第六向量、第七向量和第八向量；确定第五向量、第六向量、第七向量和第八向量是否同向；若同向，则圆心在该网格的投影四边形的内部。

在一些实施例中，移动单元进一步用于：对于每个网格，依次移动该网格的相邻的两个顶点，使得移动后的网格的每个投影顶点在圆形的外部，并且每对相邻的两个顶点移动后在平面重新投影得到的两个投影顶点构成的边与圆形相切，且移动后的网格在平面重新投影得到的投影四边形在圆形的外部。

第三方面，本申请实施例提供了一种设备，包括：一个或多个处理器；存储装置，用于存储一个或多个程序，当一个或多个程序被一个或多个处理器执行，使得一个或多个处理器实现如第一方面中任一的方法。

第四方面，本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如第一方面中任一的方法。

本申请实施例提供的用于3D动画材料的图像处理的方法和装置，通过基于质点弹簧模型将3D动画材料转换成网格集合，若网格集合在碰撞体的中轴线垂直的平面投影得到的四边形与碰撞体在该平面上投影得到的圆形有部分重叠，则移动网格的顶点，使得移动后的网格在该平面重新投影得到的投影四边形与圆形不重叠。从而简单快速地检测出3D动画材料穿透碰撞体或卡顿在碰撞体上的现象并修正出现穿透或卡顿现象的图像。其中，卡顿指的是碰撞体投影得到的圆形的圆心在3D动画材料投影得到的四边形内部。穿透指的是该四边形和该圆形有重叠但是该圆心没在该四边形内部。穿透是可能是精度计算的问题，而卡顿则是违反常理的错误，从某种角度来看可以理解卡顿就是严重的穿透。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1是本申请可以应用于其中的示例性系统架构图；

图2是根据本申请的用于3D动画材料的图像处理的方法的一个实施例的流程图；

图3a、3b、3c、3d、3e是根据本申请的用于3D动画材料的图像处理的方法的一个应用场景的示意图；

图4是根据本申请的用于3D动画材料的图像处理的方法的又一个实施例的流程图；

图5是根据本申请的用于3D动画材料的图像处理的装置的一个实施例的结构示意图；

图6是适于用来实现本申请实施例的设备的计算机系统的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与有关发明相关的部分。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

图1示出了可以应用本申请的用于3D动画材料的图像处理的方法或用于3D动画材料的图像处理的装置的实施例的示例性系统架构100。

如图1所示，系统架构100可以包括终端设备101、102、103，网络104和服务器105。网络104用以在终端设备101、102、103和服务器105之间提供通信链路的介质。网络104可以包括各种连接类型，例如有线、无线通信链路或者光纤电缆等等。

用户可以使用终端设备101、102、103通过网络104与服务器105交互，以接收或发送消息等。终端设备101、102、103上可以安装有各种3D动画客户端应用，例如网页浏览器应用、购物类应用、搜索类应用、即时通信工具、邮箱客户端、社交平台软件等。

终端设备101、102、103可以是具有显示屏并且支持3D动画浏览的各种电子设备，包括但不限于智能手机、平板电脑、电子书阅读器、MP3播放器(Moving Picture ExpertsGroup Audio Layer III，动态影像专家压缩标准音频层面3)、MP4(Moving PictureExperts Group Audio Layer IV，动态影像专家压缩标准音频层面4)播放器、膝上型便携计算机和台式计算机等等。

服务器105可以是提供各种服务的服务器，例如对终端设备101、102、103上显示的3D动画提供支持的后台3D动画服务器。后台3D动画服务器可以对接收到的3D动画数据进行分析等处理，并将处理结果(例如修正后的3D动画数据)反馈给终端设备。后台3D动画服务器也可以直接接收终端设备发送的修正后的3D动画数据。

需要说明的是，本申请实施例所提供的用于3D动画材料的图像处理的方法一般由终端设备101、102、103执行，也可以由服务器105执行，相应地，用于3D动画材料的图像处理的装置一般设置于终端设备101、102、103或服务器105中。

应该理解，图1中的终端设备、网络和服务器的数目仅仅是示意性的。根据实现需要，可以具有任意数目的终端设备、网络和服务器。

继续参考图2，示出了根据本申请的用于3D动画材料的图像处理的方法的一个实施例的流程200。该用于3D动画材料的图像处理的方法，包括以下步骤：

步骤201，基于质点弹簧模型将用于包围碰撞体的3D动画材料转换成网格集合。

在本实施例中，用于3D动画材料的图像处理的方法运行于其上的电子设备(例如图1所示的终端设备)可以通过有线连接方式或者无线连接方式从服务器接收动画数据，动画数据中包括碰撞体和包围该碰撞体的3D动画材料。碰撞体可以是例如动画人物的大腿、头等身体部位，3D动画材料可以是动画人物的穿着的裙子，头发等材料。将碰撞体转换成相应的圆柱体结构，例如将动画人物的胳膊、大腿、头近似为圆柱形状。质点弹簧模型是利用牛顿运动定律来模拟物体变形的方法。网格集合中的每个网格是由四个顶点组成的四边形(如图3a所示)，其中，四个顶点包括依次相邻的第一顶点(如图3a中的顶点301)、第二顶点(如图3a中的顶点302)、第三顶点(如图3a中的顶点303)、第四顶点(如图3a中的顶点304)，并且第一顶点和第二顶点位于第三顶点和第四顶点下方。碰撞体的方向为动画人物站立时的方向，即动画人物的头在上方，脚在下方。假定第三顶点和第四顶点已经处于正确的位置，不在圆柱体内，即不会卡顿在圆柱体上。

以3D服装为例，服装的模型可以简化成一个四边形状均匀分布的网格顶点群。每个顶点都和上下左右的顶点相互牵连(除了边角的位置)，顶点与顶点之间的连接线用弹簧系统来模拟，如果两个顶点大于其静止长度，那么两个顶点之间就在弹簧的作用下拉近距离，反之亦然。本申请的用于3D动画材料的图像处理的方法是将这些顶点群按从左到右、从上到下的顺序，以每个小四边形为单位，通过与碰撞体中心点几何关系判断碰撞体是否在小四边形内，即该小四边形的材料是否已经发生卡顿的现象。如果发生卡顿，那么触发修正处理步骤，把卡顿的材料点往正确的方向上推移出去。

步骤202，对于每个网格，将该网格的四个顶点投影到与碰撞体的中轴线垂直的平面得到该网格的四个投影顶点和由四个投影顶点构成的投影四边形，其中，第一顶点、第二顶点、第三顶点、第四顶点分别投影得到第一投影顶点、第二投影顶点、第三投影顶点、第四投影顶点。

在本实施例中，第一投影顶点、第二投影顶点、第三投影顶点、第四投影顶点可分别对应于图3b、3c、3d、3e中的顶点A、B、C、D。

步骤203，将碰撞体在该平面上投影得到圆形。

在本实施例中，由于网格的投影面为与碰撞体的中轴线垂直的平面，因此转换为圆柱体的碰撞体在该平面上投影能得到圆形。如图3b、3c、3d、3e中以O点为圆心的圆形。

步骤204，确定每个网格的投影四边形是否与圆形至少部分重叠。

在本实施例中，判断投影四边形与圆形是否至少部分重叠，需要确定投影四边形与圆形是否有公共部分，投影四边形内的任意一点在圆形的内部即为部分重叠。

在本实施例的一些可选的实现方式中，确定每个网格的投影四边形是否与圆形至少部分重叠，包括：对于每个网格，确定圆形的圆心是否在该网格的投影四边形的内部，若在内部，则确定出该网格的投影四边形与圆形至少部分重叠。如图3d所示，圆心O在投影四边形ABCD的内部，因此该网格的投影四边形与圆形至少部分重叠。这说明出现了卡顿现象，即检测出服装的布料已经穿过了碰撞体并且穿过了碰撞体的中心点。

在本实施例的一些可选的实现方式中，确定圆形的圆心是否在该网格的投影四边形的内部，包括：确定圆心分别到该网格的第一投影顶点、第二投影顶点、第三投影顶点、第四投影顶点的第一向量、第二向量、第三向量和第四向量；依次叉乘第一向量、第二向量、第三向量和第四向量中相邻的向量，得到叉乘后的第五向量、第六向量、第七向量和第八向量；确定第五向量、第六向量、第七向量和第八向量是否同向；若同向，则圆心在该网格的投影四边形的内部。

以图3b和图3d为例进一步解释如何确定圆形的圆心O是否在投影四边形ABCD：

1)计算圆心O分别到投影四边形ABCD四个顶点A、B、C、D的向量v1、v2、v3、v4；

2)依次叉乘v1、v2、v3、v4中相邻的向量(最后一个v4和v1叉乘)，得到四个叉乘后的向量a1、a2、a3、a4；

3)判断a1、a2、a3、a4的方向，如果四个都同向，则说明该点在投影四边形的内部，发生卡顿现象。反之，则说明圆心在投影四边形外侧。经过计算可知图3b中圆心O在投影四边形ABCD的外部，图3d中圆心O在投影四边形ABCD的内部。

在本实施例的一些可选的实现方式中，确定每个网格的投影四边形是否与圆形至少部分重叠，包括：对于每个网格，确定该网格的至少一个投影顶点是否在圆形的内部，若在内部，则确定出该网格的投影四边形与圆形至少部分重叠。如图3b所示，投影四边形ABCD的顶点A和B在圆形的内部。因此该网格的投影四边形与圆形至少部分重叠。这说明出现了穿透现象，即检测出服装的布料已经穿过了碰撞体但没穿过碰撞体的中心点。

步骤205，若至少一个网格的投影四边形与圆形至少部分重叠，则移动至少一个网格的顶点，使得移动后的网格在平面重新投影得到的投影四边形与圆形不重叠。

在本实施例中，移动后的网格在平面重新投影得到的投影四边形可以与移动前的投影四边形的形状相同也可以不同。每个顶点移动的距离可以相同也可以不同。重新投影得到的投影四边形的任意一条边可以与圆形相离或相切。如图3c和3e所示，投影顶点A和B移动后变为A’和B’，重新投影得到的四边形A’B’CD与圆形不重叠。

本申请的上述实施例提供的方法通过移动至少一个网格的顶点，使得移动后的网格在平面重新投影得到的投影四边形与圆形不重叠，从而修正出现穿透现象或卡顿现象的图像。

进一步参考图4，其示出了用于3D动画材料的图像处理的方法的又一个实施例的流程400。该用于3D动画材料的图像处理的方法的流程400，包括以下步骤：

步骤401，基于质点弹簧模型将用于包围碰撞体的3D动画材料转换成网格集合。

步骤402，对于每个网格，将该网格的四个顶点投影到与碰撞体的中轴线垂直的平面得到该网格的四个投影顶点和由四个投影顶点构成的投影四边形，其中，第一顶点、第二顶点、第三顶点、第四顶点分别投影得到第一投影顶点、第二投影顶点、第三投影顶点、第四投影顶点。

步骤403，将碰撞体在该平面上投影得到圆形。

步骤404，确定每个网格的投影四边形是否与圆形至少部分重叠。

步骤401-404与步骤201-204基本相同，因此不再赘述。

步骤405，若至少一个网格的投影四边形与圆形至少部分重叠，则移动至少一个网格的第一顶点和第二顶点，使得第一顶点和第二顶点移动前在平面投影得到的第一投影顶点和第二投影顶点构成的第一边与第一顶点和第二顶点移动后在平面重新投影得到的第一投影顶点和第二投影顶点构成的第二边平行，并且第二边与圆形相切且移动后的网格在平面重新投影得到的投影四边形在圆形的外部。

在本实施例中，如图3c和3e所示，投影四边形的第一顶点、第二顶点、第三顶点和第四顶点分别为A、B、C、D。找到第一顶点和第二顶点构成的边AB上到圆心O的最短位置点P，如果没发生卡顿的现象且该点P到圆心O的距离小于碰撞体的半径r，则把第一顶点A、第二顶点B往

方向移出d的距离，

即，边AB移动后得到的边A’B’与AB平行且与圆在P’点相切。如果发生卡顿的现象，则把第一顶点A、第二顶点B往

方向移出d’的距离，

即，边AB移动后得到的边A’B’与AB平行且与圆在P’点相切。

步骤406，对于每个网格，依次移动该网格的相邻的两个顶点，使得移动后的网格的每个投影顶点在圆形的外部，并且每对相邻的两个顶点移动后在平面重新投影得到的两个投影顶点构成的边与圆形相切，且移动后的网格在平面重新投影得到的投影四边形在圆形的外部。

在本实施例中，当遍历完所有网格顶点构成的四边形后，已经确保了所有的顶点都处于正确的位置方向，对于每个网格，再依次对该网格的相邻的两个顶点执行一遍普通的移动处理(步骤405中的非穿透或卡顿现象的处理方法)，确保所有的网格的投影四边形与碰撞体的投影圆形不重叠，并且边AB移动后得到的边A’B’可以不与AB平行，边A’B’也可以不与圆相切。

从图4中可以看出，与图2对应的实施例相比，本实施例中的用于3D动画材料的图像处理的方法的流程400突出了移动投影四边形的顶点时使重新投影得到的投影四边形的边与圆形相切的步骤。使得移动距离最短并且移动后的3D动画材料更贴合碰撞体，从而简化了图像处理的过程。

进一步参考图5，作为对上述各图所示方法的实现，本申请提供了一种用于3D动画材料的图像处理的装置的一个实施例，该装置实施例与图2所示的方法实施例相对应，该装置具体可以应用于各种电子设备中。

如图5所示，本实施例的用于3D动画材料的图像处理的装置500包括：转换单元501、第一投影单元502、第二投影单元503、确定单元504和移动单元505。其中，转换单元501用于基于质点弹簧模型将用于包围碰撞体的3D动画材料转换成网格集合，并将碰撞体转换成相应的圆柱体结构，其中，网格集合中的每个网格是由四个顶点组成的四边形，四个顶点包括依次相邻的第一顶点、第二顶点、第三顶点、第四顶点，并且第一顶点和第二顶点位于第三顶点和第四顶点下方；第一投影单元502用于对于每个网格，将该网格的四个顶点投影到与碰撞体的中轴线垂直的平面得到该网格的四个投影顶点和由四个投影顶点构成的投影四边形，其中，第一顶点、第二顶点、第三顶点、第四顶点分别投影得到第一投影顶点、第二投影顶点、第三投影顶点、第四投影顶点；第二投影单元503用于将碰撞体在平面上投影得到圆形；确定单元504用于确定每个网格的投影四边形是否与圆形至少部分重叠；移动单元505用于当至少一个网格的投影四边形与圆形至少部分重叠时，移动至少一个网格的顶点，使得移动后的网格在平面重新投影得到的投影四边形与圆形不重叠。

在本实施例中，用于3D动画材料的图像处理的装置500的转换单元501、第一投影单元502、第二投影单元503、确定单元504和移动单元505的具体处理可以参考图2对应实施例中的步骤201、步骤202、步骤203、步骤204和步骤205。

在本实施例的一些可选的实现方式中，确定单元504进一步用于：对于每个网格，确定圆形的圆心是否在该网格的投影四边形的内部，若在内部，则确定出该网格的投影四边形与圆形至少部分重叠；和/或对于每个网格，确定该网格的至少一个投影顶点是否在圆形的内部，若在内部，则确定出该网格的投影四边形与圆形至少部分重叠。

在本实施例的一些可选的实现方式中，移动单元505进一步用于：移动至少一个网格的第一顶点和第二顶点，使得第一顶点和第二顶点移动前在平面投影得到的第一投影顶点和第二投影顶点构成的第一边与第一顶点和第二顶点移动后在平面重新投影得到的第一投影顶点和第二投影顶点构成的第二边平行，并且第二边与圆形相切且移动后的网格在平面重新投影得到的投影四边形在圆形的外部。

在本实施例的一些可选的实现方式中，确定单元504进一步用于：确定圆心分别到该网格的第一投影顶点、第二投影顶点、第三投影顶点、第四投影顶点的第一向量、第二向量、第三向量和第四向量；依次叉乘第一向量、第二向量、第三向量和第四向量中相邻的向量，得到叉乘后的第五向量、第六向量、第七向量和第八向量；确定第五向量、第六向量、第七向量和第八向量是否同向；若同向，则圆心在该网格的投影四边形的内部。

在本实施例的一些可选的实现方式中，移动单元505进一步用于：对于每个网格，依次移动该网格的相邻的两个顶点，使得移动后的网格的每个投影顶点在圆形的外部，并且每对相邻的两个顶点移动后在平面重新投影得到的两个投影顶点构成的边与圆形相切，且移动后的网格在平面重新投影得到的投影四边形在圆形的外部。

下面参考图6，其示出了适于用来实现本申请实施例的设备的计算机系统600的结构示意图。图6示出的设备仅仅是一个示例，不应对本申请实施例的功能和使用范围带来任何限制。

如图6所示，计算机系统600包括中央处理单元(CPU)601，其可以根据存储在只读存储器(ROM)602中的程序或者从存储部分608加载到随机访问存储器(RAM)603中的程序而执行各种适当的动作和处理。在RAM 603中，还存储有系统600操作所需的各种程序和数据。CPU 601、ROM 602以及RAM 603通过总线604彼此相连。输入/输出(I/O)接口605也连接至总线604。

以下部件连接至I/O接口605：包括键盘、鼠标、触摸屏等的输入部分606；包括诸如触摸屏、液晶显示器(LCD)等以及扬声器等的输出部分607；包括硬盘等的存储部分608；以及包括诸如LAN卡、调制解调器等的网络接口卡的通信部分609。通信部分609经由诸如因特网的网络执行通信处理。驱动器610也根据需要连接至I/O接口605。可拆卸介质611，诸如磁盘、光盘、磁光盘、半导体存储器等等，根据需要安装在驱动器610上，以便于从其上读出的计算机程序根据需要被安装入存储部分608。

特别地，根据本公开的实施例，上文参考流程图描述的过程可以被实现为计算机软件程序。例如，本公开的实施例包括一种计算机程序产品，其包括承载在计算机可读介质上的计算机程序，该计算机程序包含用于执行流程图所示的方法的程序代码。在这样的实施例中，该计算机程序可以通过通信部分609从网络上被下载和安装，和/或从可拆卸介质611被安装。在该计算机程序被中央处理单元(CPU)601执行时，执行本申请的方法中限定的上述功能。需要说明的是，本申请所述的计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质或者是上述两者的任意组合。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子可以包括但不限于：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本申请中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。而在本申请中，计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于：无线、电线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。

附图中的流程图和框图，图示了按照本申请各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分，该模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

描述于本申请实施例中所涉及到的单元可以通过软件的方式实现，也可以通过硬件的方式来实现。所描述的单元也可以设置在处理器中，例如，可以描述为：一种处理器包括转换单元、第一投影单元、第二投影单元、确定单元和移动单元。其中，这些单元的名称在某种情况下并不构成对该单元本身的限定，例如，转换单元还可以被描述为“基于质点弹簧模型将用于包围碰撞体的3D动画材料转换成网格集合，并将所述碰撞体转换成相应的圆柱体结构的单元”。

作为另一方面，本申请还提供了一种计算机可读介质，该计算机可读介质可以是上述实施例中描述的装置中所包含的；也可以是单独存在，而未装配入该装置中。上述计算机可读介质承载有一个或者多个程序，当上述一个或者多个程序被该装置执行时，使得该装置：基于质点弹簧模型将用于包围碰撞体的3D动画材料转换成网格集合，其中，将碰撞体转换成相应的圆柱体结构，网格集合中的每个网格是由四个顶点组成的四边形，其中，四个顶点包括依次相邻的第一顶点、第二顶点、第三顶点、第四顶点，并且第一顶点和第二顶点位于第三顶点和第四顶点下方；对于每个网格，将该网格的四个顶点投影到与碰撞体的中轴线垂直的平面得到该网格的四个投影顶点和由四个投影顶点构成的投影四边形，其中，第一顶点、第二顶点、第三顶点、第四顶点分别投影得到第一投影顶点、第二投影顶点、第三投影顶点、第四投影顶点；将碰撞体在平面上投影得到圆形；确定每个网格的投影四边形是否与圆形至少部分重叠；若至少一个网格的投影四边形与圆形至少部分重叠，则移动至少一个网格的顶点，使得移动后的网格在平面重新投影得到的投影四边形与圆形不重叠。

以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (9)

1.一种用于3D动画材料的图像处理的方法，其特征在于，所述方法包括：

基于质点弹簧模型将用于包围碰撞体的3D动画材料转换成网格集合，并将所述碰撞体转换成相应的圆柱体结构，其中，所述网格集合中的每个网格是由四个顶点组成的四边形，所述四个顶点包括依次相邻的第一顶点、第二顶点、第三顶点、第四顶点，并且第一顶点和第二顶点位于第三顶点和第四顶点下方；

对于每个网格，将该网格的四个顶点投影到与所述碰撞体的中轴线垂直的平面得到该网格的四个投影顶点和由所述四个投影顶点构成的投影四边形，其中，第一顶点、第二顶点、第三顶点、第四顶点分别投影得到第一投影顶点、第二投影顶点、第三投影顶点、第四投影顶点；

将所述碰撞体在所述平面上投影得到圆形；

确定每个网格的投影四边形是否与所述圆形至少部分重叠；

若至少一个网格的投影四边形与所述圆形至少部分重叠，则移动所述至少一个网格的顶点，使得移动后的网格在所述平面重新投影得到的投影四边形与所述圆形不重叠；

其中，所述移动所述至少一个网格的顶点，使得移动后的网格在所述平面重新投影得到的投影四边形与所述圆形不重叠，包括：

移动所述至少一个网格的第一顶点和第二顶点，使得所述第一顶点和所述第二顶点移动前在所述平面投影得到的第一投影顶点和第二投影顶点构成的第一边与所述第一顶点和所述第二顶点移动后在所述平面重新投影得到的第一投影顶点和第二投影顶点构成的第二边平行，并且所述第二边与所述圆形相切且移动后的网格在所述平面重新投影得到的投影四边形在所述圆形的外部。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定每个网格的投影四边形是否与所述圆形至少部分重叠，包括：

对于每个网格，确定所述圆形的圆心是否在该网格的投影四边形的内部，若在内部，则确定出该网格的投影四边形与所述圆形至少部分重叠。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定每个网格的投影四边形是否与所述圆形至少部分重叠，包括：

对于每个网格，确定该网格的至少一个投影顶点是否在所述圆形的内部，若在内部，则确定出该网格的投影四边形与所述圆形至少部分重叠。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述确定所述圆形的圆心是否在该网格的投影四边形的内部，包括：

确定所述圆心分别到该网格的第一投影顶点、第二投影顶点、第三投影顶点、第四投影顶点的第一向量、第二向量、第三向量和第四向量；

依次叉乘所述第一向量、所述第二向量、所述第三向量和所述第四向量中相邻的向量，得到叉乘后的第五向量、第六向量、第七向量和第八向量；

确定所述第五向量、所述第六向量、所述第七向量和所述第八向量是否同向；

若同向，则所述圆心在该网格的投影四边形的内部。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

对于每个网格，依次移动该网格的相邻的两个顶点，使得移动后的网格的每个投影顶点在所述圆形的外部，并且每对相邻的两个顶点移动后在所述平面重新投影得到的两个投影顶点构成的边与所述圆形相切，且移动后的网格在所述平面重新投影得到的投影四边形在所述圆形的外部。

6.一种用于3D动画材料的图像处理的装置，其特征在于，所述装置包括：

转换单元，用于基于质点弹簧模型将用于包围碰撞体的3D动画材料转换成网格集合，并将所述碰撞体转换成相应的圆柱体结构，其中，所述网格集合中的每个网格是由四个顶点组成的四边形，所述四个顶点包括依次相邻的第一顶点、第二顶点、第三顶点、第四顶点，并且第一顶点和第二顶点位于第三顶点和第四顶点下方；

第一投影单元，用于对于每个网格，将该网格的四个顶点投影到与所述碰撞体的中轴线垂直的平面得到该网格的四个投影顶点和由所述四个投影顶点构成的投影四边形，其中，第一顶点、第二顶点、第三顶点、第四顶点分别投影得到第一投影顶点、第二投影顶点、第三投影顶点、第四投影顶点；

第二投影单元，用于将所述碰撞体在所述平面上投影得到圆形；

确定单元，用于确定每个网格的投影四边形是否与所述圆形至少部分重叠；

移动单元，用于当至少一个网格的投影四边形与所述圆形至少部分重叠时，移动所述至少一个网格的顶点，使得移动后的网格在所述平面重新投影得到的投影四边形与所述圆形不重叠；

其中，所述移动所述至少一个网格的顶点，使得移动后的网格在所述平面重新投影得到的投影四边形与所述圆形不重叠，包括：

移动所述至少一个网格的第一顶点和第二顶点，使得所述第一顶点和所述第二顶点移动前在所述平面投影得到的第一投影顶点和第二投影顶点构成的第一边与所述第一顶点和所述第二顶点移动后在所述平面重新投影得到的第一投影顶点和第二投影顶点构成的第二边平行，并且所述第二边与所述圆形相切且移动后的网格在所述平面重新投影得到的投影四边形在所述圆形的外部。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述确定单元进一步用于：

对于每个网格，确定所述圆形的圆心是否在该网格的投影四边形的内部，若在内部，则确定出该网格的投影四边形与所述圆形至少部分重叠；和/或

对于每个网格，确定该网格的至少一个投影顶点是否在所述圆形的内部，若在内部，则确定出该网格的投影四边形与所述圆形至少部分重叠。

8.一种电子设备，包括：

一个或多个处理器；

存储装置，用于存储一个或多个程序，

当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如权利要求1-5中任一所述的方法。

9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-5中任一所述的方法。

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