CN109146775B - 二维图片转换方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种二维图片转换方法、装置、设备及存储介质，涉及图像处理技术领域，该方案具体包括：获取二维平面图片以及目标半径；计算所述二维平面图片中各像素点在二维圆面图片上的映射坐标，所述二维圆面图片与所述二维平面图片的分辨率相等，所述映射坐标根据所述目标半径以及各所述像素点的原始坐标确定；根据所述映射坐标对各所述像素点进行坐标映射，以得到二维圆面图片。采用上述方案可以解决现有技术中，球体的平面图形和球面图形之间的转换过于依赖3D技术，使得普通用户无法实现平面图形和球面图形进行转换的技术问题，实现利用简单的坐标映射技术完成平面图形和球面图形的转换。

Description

二维图片转换方法、装置、设备及存储介质

技术领域

本发明涉及图像处理技术领域，尤其涉及一种二维图片转换方法、装置、设备及存储介质。

背景技术

随着图像处理技术的发展，利用二维图片可以还原显示实际空间中的三维物体。如在二维图片中显示球面图形，以使用户可以通过二维图片认知实际空间中的球体。其中，二维图片中显示的球面图形也是二维的，即实际上是通过二维成像显示三维球面。

其中，在显示二维的球面图形时，为了便于用户对二维球面图形中球体的认知，除了球体的球面图形，还会显示球体的平面图形。以地球为例，可以在二维图片中显示地球展开后的平面地图，同时，也可以在二维图片中显示地球在某个角度的二维球面图形。此时，为了便于让用户明确如何在二维图片中实现球面图形和平面图形的转换，利用了现有的3D技术。发明人在实现本发明的过程中，发现现有技术存在如下问题：例如图1-图4为利用3D技术将平面图形转换成球面图形的动画截图。参考图1-图4，在利用3D技术进行球面图形和平面图形之间的转换时，通过计算转换动画中各时刻球面在三维空间中的顶点位置来实现，这样使得转换过程过于依赖3D技术，对于普通用户而言，如果没有一定的3D技术基础，便无法完成球面图形和平面图形之间的转换。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种二维图片转换方法、装置、设备及存储介质，以解决现有技术中，球体的平面图形和球面图形之间的转换过于依赖3D技术，使得普通用户无法实现平面图形和球面图形进行转换的技术问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种二维图片转换方法，包括：

获取二维平面图片以及目标半径；

计算所述二维平面图片中各像素点在二维圆面图片上的映射坐标，所述二维圆面图片与所述二维平面图片的分辨率相等，所述映射坐标根据所述目标半径以及各所述像素点的原始坐标确定；

根据所述映射坐标对各所述像素点进行坐标映射，以得到二维圆面图片。进一步的，所述计算所述二维平面图片中各像素点在二维圆面图片上的映射坐标包括：

对二维平面图片中各像素点的原始坐标进行坐标变换，以得到各像素点的相对坐标，所述相对坐标的坐标值范围大于所述原始坐标的坐标值范围；

确定二维圆面图片的中心点坐标；

根据所述相对坐标和所述目标半径确定二维平面图片中各像素点相对于所述中心点坐标的位置参数；

根据所述位置参数确定各所述像素点在二维圆面图片上的目标坐标；

对所述目标坐标进行坐标逆变换，以得到各像素点的映射坐标。

进一步的，所述根据所述相对坐标和所述目标半径确定二维平面图片中各像素点相对于所述中心点坐标的位置参数包括：

根据所述相对坐标计算二维平面图片中各像素点到所述中心点坐标的长度；

根据所述目标半径和各像素点的长度计算各像素点在目标球面的垂直方向上第一夹角，所述目标球面是二维圆面图片中显示的球面；

根据各像素点的第一夹角及目标半径计算各像素点的长度在所述目标球面上的弧度值；

根据各像素点的长度计算各像素点在目标球面的水平方向上第二夹角。

进一步的，所述根据所述位置参数确定各所述像素点在二维圆面图片上的目标坐标包括：

根据各像素点的长度、第二夹角以及相对坐标确定各像素点在二维圆面图片上的水平坐标；

根据各像素点的长度和第一夹角确定各像素点在二维圆面图片上的竖直坐标。

进一步的，所述根据所述映射坐标对各所述像素点进行坐标映射，以得到二维圆面图片包括：

将各所述像素点的像素值显示在对应的映射坐标上；

映射完成后，获取二维圆面图片中的背景坐标，所述背景坐标为二维圆面图片中的非映射坐标；

将所述背景坐标的像素值设置为目标背景像素值。

进一步的，所述根据所述映射坐标对各所述像素点进行坐标映射，以得到二维圆面图片之后，还包括：

记录各像素点和所述映射坐标的对应关系。

进一步的，所述记录各像素点和所述映射坐标的对应关系之后；

接收图片复原指令；

根据所述对应关系，将所述二维圆面图片转换成二维平面图片。

第二方面，本发明实施例提供了一种二维图片转换装置，包括：

获取模块，用于获取二维平面图片以及目标半径；

计算模块，用于计算所述二维平面图片中各像素点在二维圆面图片上的映射坐标，所述二维圆面图片与所述二维平面图片的分辨率相等，所述映射坐标根据所述目标半径以及各所述像素点的原始坐标确定；

映射模块，用于根据所述映射坐标对各所述像素点进行坐标映射，以得到二维圆面图片。

进一步的，所述计算模块包括：

坐标变换单元，用于对二维平面图片中各像素点的原始坐标进行坐标变换，以得到各像素点的相对坐标，所述相对坐标的坐标值范围大于所述原始坐标的坐标值范围；

中心点坐标确定单元，用于确定二维圆面图片的中心点坐标；

参数确定单元，用于根据所述相对坐标和所述目标半径确定二维平面图片中各像素点相对于所述中心点坐标的位置参数；

目标坐标确定单元，用于根据所述位置参数确定各所述像素点在二维圆面图片上的目标坐标；

坐标逆变换单元，用于对所述目标坐标进行坐标逆变换，以得到各像素点的映射坐标。

进一步的，所述参数确定单元包括：

长度计算子单元，用于根据所述相对坐标计算二维平面图片中各像素点到所述中心点坐标的长度；

第一夹角计算单元，用于根据所述目标半径和各像素点的长度计算各像素点在目标球面的垂直方向上第一夹角，所述目标球面是二维圆面图片中显示的球面；

弧度值计算子单元，用于根据目标半径计算各像素点的长度在所述目标球面上的弧度值；

第二夹角计算子单元，用于根据各像素点的长度计算各像素点在目标球面的水平方向上第二夹角。

第三方面，本发明实施例还提供了一种二维图片转化设备，包括：存储器、显示屏以及一个或多个处理器；

所述存储器，用于存储一个或多个程序；

所述显示屏，用于显示二维平面图片以及二维圆面图片；

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第一方面所述的二维图片转换方法。

第四方面，本发明实施例还提供了包含计算机可执行指令的存储介质，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行如第一方面所述的二维图片转换方法。

上述提供的二维图片转换方法、装置、设备及存储介质，通过获取二维平面图片以及目标半径，根据目标半径计算二维平面图片中各像素点在二维圆面图片中的映射坐标，进而根据映射坐标将各像素点映射到二维圆面图片的技术手段，解决现有技术中球体的平面图形和球面图形之间的转换过于依赖3D技术，使得普通用户无法实现平面图形和球面图形进行转换的技术问题，利用坐标映射技术便可以实现二维平面图片向二维圆面图片的转换，减小了对3D技术的依赖，同时，利用简单的几何及三角函数计算就可以确定映射坐标，并且，极易进行二维圆面图片向二维平面图片的转换，降低了运算复杂度和运算量。

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，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为现有技术中平面图形的示意图；

图2为现有技术中平面图形转换成球面图形时转换过程第一截图示意图；

图3为现有技术中平面图形转换成球面图形时转换过程第二截图示意图；

图4为现有技术中球面图形的示意图；

图5为本发明实施例一提供的一种二维图片转换方法的流程图；

图6为本发明实施例二提供的一种二维图片转换方法的流程图；

图7为原始坐标系示意图；

图8为相对坐标系示意图；

图9为目标球体的三维坐标系示意图；

图10为目标坐标系示意图；

图11为映射坐标系示意图；

图12为二维平面图片示意图；

图13为映射过程中图片转换的第一截图示意图；

图14为映射过程中图片转换的第二截图示意图；

图15为二维圆面图片示意图；

图16为本发明实施例三提供的一种二维图片转换装置的结构示意图；

图17为本发明实施例四提供的一种二维图片转换设备的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明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本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部内容。

实施例一

图5为本发明实施例一提供的一种二维图片转换方法的流程图。实施例中提供的二维图片转换方法可以由二维图片转换设备执行，该二维图片转换设备可以通过软件和/或硬件的方式实现，该二维图片转换设备可以是两个或多个物理实体构成，也可以是一个物理实体构成。一般而言，该二维图片转换设备可以是电脑，手机，平板或智能交互平板等。

为了便于理解，实施例中以智能交互平板为二维图片转换设备进行示例性描述。其中，智能交互平板可以是通过触控技术对显示在显示平板上的内容进行操控和实现人机交互操作的一体化设备，其集成了投影机、电子白板、幕布、音响、电视机以及视频会议终端等一种或多种功能。一般而言，智能交互平板的显示屏可以是电容屏、电阻屏或者电磁屏。用户可以通过手指或者触控笔对智能交互平板进行触控操作。

具体的，二维图片转换设备中安装有图像处理软件。该图像处理软件可以显示图片，并具有一定的数据计算以及图片处理能力。该图像处理软件可以是专门用于图像处理的软件，也可以是集成有图像处理功能的其他软件，如集成有图像处理功能的教学软件、集成有图像处理功能的电子白板软件等。该图像处理软件可以是操作系统自带的应用软件，同时，也可以是从第三方设备或者服务器中下载的应用软件。实施例中，以运行该图像处理软件为例进行描述。

参考图5，本实施例提供的二维图片转换方法具体包括：

S110、获取二维平面图片以及目标半径。

其中，二维平面图片的显示内容是对目标球体展开后的二维平面内容。目标球体可以是地球、足球等球体。进一步的，获取二维平面图片是指将二维平面图片插入至图像处理软件，具体的插入方式实施例不作限定。进一步的，根据二维平面图片的分辨率为二维平面图片设定坐标系，该坐标系记为原始坐标系。即每个像素点相对于原始坐标系均有一个原始坐标。通常，设定二维平面图片左下角像素点的原始坐标为(0，0)，即原点。

进一步的，目标半径可以理解为将二维平面图片转换成二维圆面图片时，用户期望目标球体在二维圆面图片中显示时，目标球体的半径。其中，目标半径由用户输入，目标半径具有可变性。例如，将二维平面图片进行转换后，若最终得到的二维圆面图片不符合用户期望，那么用户可以通过更改目标半径的方式，保证目标球体在二维平面图片中达到最佳大小。一般而言，设定目标半径记为R，当2*π*R的值与原始坐标系中二维平面图片在竖直方向上的最大坐标值相等时，二维平面图片刚好可以转换成一个显示在二维圆面图形上的目标球面，即目标球体某一观测角度的球面。当R趋于正无穷大时，二维平面图片转换成一个球面图形后，二维平面图片中各像素点的位置几乎是保持不变的，因此，二维圆面图片中实际显示的内容还是平面。可选的，为了便于后续计算，设定R的可输入范围。实施例中为了便于设定R的可输入范围，将R取倒数，且倒数范围为[0,2*π/1]，即用户输入的数值实际上是R的倒数。

S120、计算二维平面图片中各像素点在二维圆面图片上的映射坐标，二维圆面图片与二维平面图片的分辨率相等，映射坐标根据目标半径以及各像素点的原始坐标确定。

其中，二维圆面图片用于显示目标球体的目标球面，该目标球面是将二维平面图片的显示内容进行转换后、从某个观测角度得到的球面。具体的，观测角度可以根据实际情况时设定。如在二维平面图片上确定目标球面的中心点，并将正对中心点的角度作为观测角度。一般而言，二维平面图片和二维圆面图片的转换过程可以理解为在同一显示区域内进行转换，因此，二维平面图片和二维圆面图片的分辨率相等。同时，设置分辨率相同的好处是，可以减小映射坐标的计算量。

进一步的，映射坐标是指将二维平面图片中像素点的像素值映射到二维圆面图片时，二维圆面图片中显示该像素值的像素点坐标。实施例中采用坐标映射的方式，预先计算各像素点在二维圆面图片上的映射坐标，进而只需在映射坐标的像素点位置处显示二维平面图片中对应像素点的像素值，便可得到二维圆面图片。具体的，计算映射坐标时，可以是确定目标球体在二维圆面图片的中心点，之后，基于中心点建立目标球体的坐标系。由于目标球体在实际中是立体图形，因此，建立的坐标系为三维坐标系。三维坐标系中，两个方向的坐标轴与原始坐标系的两个坐标轴方向相同。第三个方向的坐标轴位于垂直于二维平面图片的方向上。此时，对于二维平面图片的显示区域而言，其存在两个坐标系，一个是三维坐标系，另一个为原始坐标系。进一步的，利用几何算法确定原始坐标系与三维坐标系的坐标映射关系，进而可以得到原始坐标系中原始坐标在三维坐标系中的三维坐标。进一步的，由于最终显示二维圆面图片，因此，在三维坐标中，仅取与原始坐标系坐标轴方向相同的两个坐标作为最终得到的映射坐标。可选的，对于目标球体而言，当立体的球形在二维圆面图片上显示时，位于球体背面的内容是无法显示在图片中的。此时，目标球面上除去球体边线上的映射坐标外，其他映射坐标实际上对应两个三维坐标，即二维平面图片中存在两个像素点计算后可能存在相同的映射坐标。例如，映射坐标为(x,y),那么，其对应的三维坐标为(x,y,z)和(x,y,-z)，其中，一个三维坐标为面向用户的点，即显示在二维圆面图片上的点，另一个三维坐标为背向用户的点，即不显示在二维圆面图片上的点，且两个点实际应用中，是关于x轴和y轴所在平面对称的。此时，根据z的取值可以确定其为面向用户的点，还是背向用户的点。若是面向用户的点，则记录映射坐标与该点对应像素点的对应关系，同时，获取该映射坐标。

可选的，记录映射坐标和原始坐标的对应关系。其中，还可以记录三维坐标与原始坐标的对应关系，以便于后续二维圆面图片与二维平面图片的逆变换。同时，当用户转动二维圆面图片中的目标球面时，可以根据三维坐标对目标球面的显示内容进行变换。

S130、根据映射坐标对各像素点进行坐标映射，以得到二维圆面图片。

具体的，确定各像素点的映射坐标后，将各像素点对应的像素值映射到对应的映射坐标处，以实现由二维平面图片转换成二维圆面图片。进一步的，二维圆面图片上的其他非映射坐标可以设置为背景色，其中，背景色的像素值可以根据实际情况设定。

可选的，对于其他的非显示在二维圆面图片上的像素点，仍然按照目标球体进行映射。以便于当用户转动二维圆面图片上的目标球面时，可以快速更换目标球面的显示内容。

进一步的，在得到二维圆面图片后，可以将二维圆面图片进行逆转换，以将二维圆面图片转换成二维平面图片。在逆转换时，可以根据各映射坐标与原始坐标的对应关系，直接进行逆转换，也可以进行逆计算，计算各映射坐标在二维平面图片中对应的像素点，进而实现逆变换。

本实施例提供的技术方案，通过获取二维平面图片以及目标半径，根据目标半径计算二维平面图片中各像素点在二维圆面图片中的映射坐标，进而根据映射坐标将各像素点映射到二维圆面图片的技术手段，解决现有技术中球体的平面图形和球面图形之间的转换过于依赖3D技术，使得普通用户无法实现平面图形和球面图形进行转换的技术问题，利用坐标映射技术便可以实现二维平面图片向二维圆面图片的转换，减小了对3D技术的依赖，提升了用户使用体验。

实施例二

图6为本发明实施例二提供的一种二维图片转换方法的流程图。本实施例是在上述实施例的基础上进行的逆变换。参考图6，本实施例提供的图片转换方法具体包括：

S210、获取二维平面图片以及目标半径。

S220、对二维平面图片中各像素点的原始坐标进行坐标变换，以得到各像素点的相对坐标，所述相对坐标的坐标值范围大于所述原始坐标的坐标值范围。

具体的，由于二维平面图片中各像素点的原始坐标系原点位于左下角点，同时，后续计算时，为了便于计算，一般将目标球体在二维圆面图片上的中心点确定为三维坐标系的原点。因此，为了便于后续的计算，对原始坐标系进行坐标变换，以将坐标变换后的原点与三维坐标系的原点重合。一般而言，三维坐标系的原点对应的像素点处于二维圆面图片上的中心位置。

进一步的，设定原始坐标系的范围为：x:[0,1],y:[0,1]。即原始坐标系的x轴方向的最大坐标值为1，最小坐标值为0，y轴方向的最大坐标值为1，最小坐标值为0。坐标变换公式为：x'＝x*2.0-1.0；y'＝y*2.0-1.0。其中，(x,y)为像素点的原始坐标，(x',y')为该像素点的相对坐标。由转换公式可知，对像素点对应的原始坐标进行转换后，相对坐标的范围为：x':[-1,1],y':[-1,1]。此时，相对坐标的坐标值范围明显大于原始坐标的坐标值范围。例如，图7为原始坐标系示意图，此时，坐标系原点位于左下角。图8为相对坐标系示意图。如图8所示，对图7所示的原始坐标系进行坐标转换后，得到的相对坐标系示意图。此时，相对坐标系的原点位于二维平面图片的中心，且与三维坐标系的原点重合。可以理解的是，上述转换公式中的常数根据原始坐标系的坐标范围以及相对坐标系的期望范围设定。实际应用中，若坐标范围为：x:[0,a],y:[0,b]，相对坐标系的期望范围为：x:[-a,a],y:[-b,b]，那么转换公式为：x'＝x*2-a；y'＝y*2-b。

S230、确定二维圆面图片的中心点坐标。

其中，选择相对坐标为(0,0)的点为二维圆面图片的中心点坐标。此时，可以将中心点坐标作为目标球体的中心点，并根据中心点坐标建立三维坐标系，此时，三维坐标系中两个坐标轴与相对坐标系的两个坐标轴方向相同，另一个坐标系垂直于二维平面图片所在的平面。例如，图9为目标球体的三维坐标系示意图。其中，基于中心点21为球体图形22建立坐标系，其中，x轴和y轴与相对坐标系的x轴和y轴方向相同，z轴垂直于二维平面图片所在的平面。

S240、根据所述相对坐标和所述目标半径确定二维平面图片中各像素点相对于所述中心点坐标的位置参数。

具体的，位置参数是用于将相对坐标系上的坐标转换至三维坐标系时的所需要的参数。其包括但不限定于：相对坐标到中心点坐标的长度，相对坐标在垂直方向上的第一夹角、在水平方向上的第二夹角，相对坐标到中心点坐标的长度对应的弧度等。进一步的，该步骤具体包括：

S241、根据所述相对坐标计算二维平面图片中各像素点到所述中心点坐标的长度。

其中，参考图9，设定某一像素点的相对坐标为(x',y')，中心点坐标为(0,0)。长度的计算方式可以为：r＝sqrt(x'²+y'²)。其中，r表示长度。由上述公式可以看出像素点到中心点坐标的长度可以认为是：对像素点的相对坐标进行平方和后，计算平方根。

S242、根据所述目标半径和各像素点的长度计算各像素点在目标球面的垂直方向上第一夹角，所述目标球面是二维圆面图片中显示的球面。

其中，垂直方向是指三维坐标系中垂直于二维平面图片所在的平面。目标球面为目标球体在二维圆面图片中的显示形体。进一步的，参考图9，设定某个像素点的长度为r，则该像素点的第一夹角的计算公式可以为：theta＝arcsin(r/R)。其中，theta表示第一夹角，R为目标半径。其中，由于用户在输入目标半径时，输入的是目标半径的倒数，因此，上述计算公式也可以理解为r乘以用户输入的数值，再进行反三角函数计算。

进一步的，参考图9，确定第一夹角的好处是，可以确定该像素点映射后与z轴的相对角度关系，进而确定其是显示在二维圆面图片中，还是隐藏。具体的，可以是设定第一夹角的范围，当第一夹角满足该范围时，确定该像素点显示在二维圆面图片中，当第一夹角不满足该范围时，确定该像素点不显示在二维圆面图片中。同时，确定第一夹角后，可以保证后续确定的映射坐标更加准确，即映射坐标虽然仅包含三维坐标系中两个方向的坐标，但确定两个方向的坐标时考虑到了第一夹角。此外，由于目标球面是二维图片，在显示过程中仅需要确定三维坐标系中除去垂直方向外的其他两个方向上的坐标点，并可以实现像素点的显示，因此，实施例中设定仅确定垂直方向的第一夹角即可，无需在计算垂直方向的具体坐标值，也减小了计算量。

S243、根据各像素点的第一夹角及目标半径计算各像素点的长度在所述目标球面上的弧度值。

示例性的，弧度值是指在与中心点坐标的距离为像素点长度的位置上，绘制与中心点坐标的连线时，该连线的弧度值。其中，参考图9，设定某像素点的第一夹角为theta，那么弧度值的计算公式可以为：s＝theta*R，其中，s表示第一夹角，R为目标半径。其中，由于用户在输入目标半径时，输入的是目标半径的倒数，因此，上述计算公式也可以理解为第一夹角除以用户输入的数值。进一步的，确定在第一夹角方向上的弧度值后，可以确定映射坐标的大概区域，便于后续确定像素点在目标球面的映射坐标。

S244、根据各像素点的长度计算各像素点在目标球面的水平方向上第二夹角。

具体的，水平方向为与第二圆面图片及第二平面图片的底边平行的方向，实施例中设定，水平方向为相对坐标系及三维坐标系中x轴所在的方向。其中，参考图9，设定某个像素点的长度为r，相对坐标为(x',y')，则第二夹角的计算公式为：phi＝arcsin(y'/r)。其中，第二夹角为phi。进一步的，根据第二夹角可以确定映射坐标与x轴的相对角度，便于后续确定像素点在目标球面的映射坐标。

S250、根据所述位置参数确定各所述像素点在二维圆面图片上的目标坐标。

具体的，确定位置参数后，可以确定像素点映射到目标球面时，与中心点坐标的相对位置关系，进而根据相对位置关系便可以确定目标坐标。其中，当S240包括：S241-S244时，S250具体包括如下：

S251、根据各像素点的长度、第二夹角以及相对坐标确定各像素点在二维圆面图片上的水平坐标。

其中，设定像素点的长度为r，第二夹角为phi，相对坐标为(x',y')，那么，其在二维圆面图片上的水平坐标的计算公式为：x”＝s*cos(phi)*sign(x')。其中，sign是指取x'值的符号。进一步的，根据上述公式，便可以确定各像素点在三维坐标系下x轴的水平坐标x”。

S252、根据各像素点的长度和第一夹角确定各像素点在二维圆面图片上的竖直坐标。

其中，设定像素点的长度为r，第一夹角为theta，那么，其在二维圆面图片上的竖直坐标的计算公式为：y”＝s*sin(phi)。进一步的，根据上述公式，便可以确定各像素点在三维坐标系下y轴的竖直坐标y”。

进一步的，根据水平坐标和竖直坐标便可以确定在三维坐标系中除去垂直方向后所形成平面上，像素点对应的坐标，并记为目标坐标。此时，三维坐标系中，除去垂直方向外，剩余两个方向的坐标轴所组成的坐标系记为目标坐标系。

S260、对所述目标坐标进行坐标逆变换，以得到各像素点的映射坐标。

具体的，由于目标坐标是依据相对坐标系下的坐标进行计算的，而对于二维平面图片上的各像素点而言，其实际是在原始坐标系下的像素点。因此，为了保证图片转换是基于二维平面图片上的像素点进行，设定确定目标坐标后，对目标坐标进行坐标逆变换，以得到与原始坐标系对应的映射坐标。其中，坐标逆变换可以认为坐标变换的逆过程。以原始坐标系的范围为：x:[0,1],y:[0,1]，坐标变换公式为：x'＝x*2.0-1.0；y'＝y*2.0-1.0为例，若目标坐标为(x”，y”)，此时，相应的三维坐标系中x轴和y轴组成的平面坐标系，即目标坐标系如图10所示。进一步的，坐标逆变换公式为：x₁＝(x”+1)/2，y₁＝(y”+1)/2。其中，(x₁，y₁)为坐标逆变换后得到的映射坐标。对图10中的坐标系进行逆变换后，得到的映射坐标系如图11所示，其中，参考图11，映射坐标系也可以理解为二维圆面图形的坐标系，其中，二维圆面图像的坐标系原点(0,0)重新回到左下角的位置，且范围重新回到x:[0,1],y:[0,1]。

S270、将各所述像素点的像素值显示在对应的映射坐标上。

具体的，确定映射坐标后，将像素点上的像素值映射到对应的映射坐标上。其中，映射过程中，像素点的变化轨迹可以根据实际情况设定。例如，确定目标球面不同半径下该像素点对应的映射坐标，其中，最大半径为近似平面时的半径，最小半径为最终得到的目标球面的半径，进而根据不同目标半径的映射坐标确定变化轨迹。

可选的，在确定第一角度时，可以确定显示在二维圆面图片中的像素点，以及隐藏的像素点，那么在转换时，可以仅对显示的像素点进行映射，对于隐藏的像素点进行虚拟的映射，以在显示二维圆面图片时，目标球面可以认为是一个球体图形，便于后续用户在二维圆面图片中对球体图形进行旋转。

S280、映射完成后，获取二维圆面图片中的背景坐标，所述背景坐标为二维圆面图片中的非映射坐标。

具体的，将二维平面图片转换成二维圆面图片时，可以认为是将一个平铺的平面转换成立体的球面，此时，二维圆面图片上其他非映射坐标的坐标位置可以认为是背景坐标。

S290、将所述背景坐标的像素值设置为目标背景像素值。

其中，目标背景像素值可以根据实际情况设定。进一步的，将背景坐标的像素值确定为目标背景像素值，以完成背景坐标和映射坐标的区分。

需要说明的是，进行坐标逆变换后，会出现很多不在二维圆面图片上的坐标点，例如，二维圆面图片的坐标范围x:[0,1],y:[0,1]，进行坐标逆变换后，会出现x轴或y轴小于0的坐标点和x轴或y轴大于1的坐标点。此时，这可以将这些坐标点对应的像素点的Apha通道设置成透明色。其中，Apha通道是一种灰度图像通道。

S2100、记录各像素点和所述映射坐标的对应关系。

具体的，记录二维平面图片中每个像素点与其对应的映射坐标的对应关系。可选的，同步记录每个像素点与其对应的变化轨迹的对应关系，以及二维平面图形中进行虚拟映射时像素点和映射坐标的对应关系。

S2110、接收图片复原指令。

其中，图片复原指令是指将二维圆面图片转换回二维平面图片的指令。其可以由用户发出，也可以在得到二维圆面图片后自动生成。

具体的，当由用户发出时，可以是在显示屏设定虚拟的触发按键，当该触发按键接收到点击操作时，确定接收到图片复原指令。其中，点击操作可以通过用户触控智能交互平板的方式实现，还可以由用户通过外置设备以键控的方式实现。其中，外置设备包括但不限定于与智能交互平板相连的鼠标等。

S2120、根据所述对应关系，将所述二维圆面图片转换成二维平面图片。

具体的，根据对应关系，将二维圆面图片上各映射坐标上的像素值映射到二维平面图片中对应像素点的位置，同步将虚拟映射时，映射坐标上的像素值映射到二维平面图片中对应像素点的位置，以实现将二维圆面图片转换成二维平面图片。可选的，在映射时，可以采用变化轨迹的逆轨迹，以减小计算量。

实际应用中，也可以采用逆计算的方式计算各映射坐标对应的像素点的原始坐标。其中，逆计算方式可以认为是上述计算的逆过程。

下面对本发明实施例提供的技术方案进行示例性描述。

具体的，图12为二维平面图片示意图。其中，参考图12，二维平面图片为平铺的地球示意图。进一步的，当前运行的应用软件为教学软件。其中，当教师在教学软件插入该二维平面图片后，提示教师输入目标半径的倒数。之后，智能交互平板自动进行图片转换，其中，先对二维平面图片的原始坐标系进行坐标变换以得到各像素点的相对坐标，然后选定中心点坐标，并根据相对坐标以及目标半径计算各像素点到中心点坐标的长度，各像素点的第一角度、第二角度以及弧度值，并通过第一角度确定在二维圆面图片中隐藏的像素点和显示的像素点。进一步的，根据各像素点到中心点坐标的长度，各像素点的第一角度、第二角度以及弧度值计算各像素点的目标坐标，并对目标坐标进行坐标逆变换，以得到各像素点的映射坐标。进一步的，对二维平面图片中的各像素点进行坐标映射，其中，图13和图14为映射过程中图片转换的截图。参考图13和图14，其映射过程明显不同于图2-3中现有技术的转换过程。进一步的，图15为二维圆面图片示意图，参考图15，其得到的二维圆面图片中显示有目标球面。进一步的，可以对二维圆面图片进行逆变换，以将图15所示的二维圆面图片变换为图12的二维平面图片。

本实施例提供的技术方案，通过获取二维平面图片以及目标半径，并对二维平面图片中各像素点的原始坐标进行坐标变换，根据目标半径计算二维平面图片中各像素点在二维圆面图片中的映射坐标，确定二维圆面图片的中心点坐标，根据所述相对坐标和所述目标半径确定二维平面图片中各像素点相对于所述中心点坐标的位置参数，根据所述位置参数确定各所述像素点在二维圆面图片上的目标坐标，并对所述目标坐标进行坐标逆变换，以得到各像素点的映射坐标，进而根据映射坐标将各像素点映射到二维圆面图片的技术手段，实现利用坐标映射技术便可以实现二维平面图片向二维圆面图片的转换，减小了对3D技术的依赖，利用简单的几何及三角函数计算，便可以实现坐标映射，同时，极易进行二维圆面图片向二维平面图片的转换，降低了运算复杂度和运算量。

实施例三

图16为本发明实施例三提供的一种二维图片转换装置的结构示意图。参考图16，该二维图片转换装置包括：获取模块301、计算模块302以及映射模块303。

其中，获取模块301，用于获取二维平面图片以及目标半径；计算模块302，用于计算所述二维平面图片中各像素点在二维圆面图片上的映射坐标，所述二维圆面图片与所述二维平面图片的分辨率相等，所述映射坐标根据所述目标半径以及各所述像素点的原始坐标确定；映射模块303，用于根据所述映射坐标对各所述像素点进行坐标映射，以得到二维圆面图片。

上述提供的技术方案，通过获取二维平面图片以及目标半径，根据目标半径计算二维平面图片中各像素点在二维圆面图片中的映射坐标，进而根据映射坐标将各像素点映射到二维圆面图片的技术手段，解决现有技术中球体的平面图形和球面图形之间的转换过于依赖3D技术，使得普通用户无法实现平面图形和球面图形进行转换的技术问题，利用坐标映射技术便可以实现二维平面图片向二维圆面图片的转换，减小了对3D技术的依赖，提升了用户使用体验。

进一步的，计算模块302包括：坐标变换单元，用于对二维平面图片中各像素点的原始坐标进行坐标变换，以得到各像素点的相对坐标，所述相对坐标的坐标值范围大于所述原始坐标的坐标值范围；中心点坐标确定单元，用于确定二维圆面图片的中心点坐标；参数确定单元，用于根据所述相对坐标和所述目标半径确定二维平面图片中各像素点相对于所述中心点坐标的位置参数；目标坐标确定单元，用于根据所述位置参数确定各所述像素点在二维圆面图片上的目标坐标；坐标逆变换单元，用于对所述目标坐标进行坐标逆变换，以得到各像素点的映射坐标。

在上述实施例的基础上，参数确定单元包括：长度计算子单元，用于根据所述相对坐标计算二维平面图片中各像素点到所述中心点坐标的长度；第一夹角计算单元，用于根据所述目标半径和各像素点的长度计算各像素点在目标球面的垂直方向上第一夹角，所述目标球面是二维圆面图片中显示的球面；弧度值计算子单元，用于根据各像素点的第一夹角及目标半径计算各像素点的长度在所述目标球面上的弧度值；第二夹角计算子单元，用于根据各像素点的长度计算各像素点在目标球面的水平方向上第二夹角。

在上述实施例的基础上，目标坐标确定单元包括：水平坐标确定子单元，用于根据各像素点的长度、第二夹角以及相对坐标确定各像素点在二维圆面图片上的水平坐标；竖直坐标确定子单元，用于根据各像素点的长度和第一夹角确定各像素点在二维圆面图片上的竖直坐标。

在上述实施例的基础上，映射模块303包括：像素值显示单元，用于将各所述像素点的像素值显示在对应的映射坐标上；背景显示单元，用于映射完成后，获取二维圆面图片中的背景坐标，所述背景坐标为二维圆面图片中非映射坐标的坐标；背景设置单元，用于将所述背景坐标的像素值设置为目标背景像素值。

在上述实施例的基础上，还包括：关系记录模块，用于根据所述映射坐标对各所述像素点进行坐标映射，以得到二维圆面图片之后，记录各像素点和所述映射坐标的对应关系。

在上述实施例的基础上，还包括：指令接收模块，用于记录各像素点和所述映射坐标的对应关系之后，接收图片复原指令；逆变换模块，用于根据所述对应关系，将所述二维圆面图片转换成二维平面图片。

本实施例提供的二维图片转换装置集成在二维图片转换设备上，二维图片转换装置可以用于执行任意实施例提供的二维图片转换方法，具备相应的功能和有益效果。

实施例四

图17为本发明实施例四提供的一种二维图片转换设备的结构示意图。如图17所示，该二维图片转换设备包括处理器40、存储器41、输入装置42、输出装置43以及显示屏44；二维图片转换设备中处理器40的数量可以是一个或多个，图17以一个处理器40为例；二维图片转换设备中的处理器40、存储器41、输入装置42、输出装置43以及显示屏44可以通过总线或其他方式连接，图17中以通过总线连接为例。

存储器41作为一种计算机可读存储介质，可用于存储软件程序、计算机可执行程序以及模块，如本发明实施例所述的二维图片转换方法对应的程序指令/模块(例如，二维图片转换装置中的获取模块301、计算模块302以及映射模块303)。处理器40通过运行存储在存储器41中的软件程序、指令以及模块，从而执行二维图片转换设备的各种功能应用以及数据处理，即实现上述的二维图片转换方法。

存储器41可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序；存储数据区可存储根据二维图片转换设备的使用所创建的数据等。此外，存储器41可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实例中，存储器41可进一步包括相对于处理器40远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至二维图片转换设备。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。

输入装置42可用于接收输入的数字或字符信息，以及产生与二维图片转换设备的用户设置以及功能控制有关的键信号输入。输出装置43可包括扬声器以及蜂鸣器等音频设备。显示屏44可用于显示二维平面图片以及二维圆面图片。

本实施例提供的二维图片转换设备可以用于执行上述任意实施例提供的二维图片转换方法，具备相应的功能和有益效果。

实施例五

本发明实施例五还提供一种包含计算机可执行指令的存储介质，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行一种二维图片转换方法，二维图片转换方法包括：

获取二维平面图片以及目标半径；

计算所述二维平面图片中各像素点在二维圆面图片上的映射坐标，所述二维圆面图片与所述二维平面图片的分辨率相等，所述映射坐标根据所述目标半径以及各所述像素点的原始坐标确定；

根据所述映射坐标对各所述像素点进行坐标映射，以得到二维圆面图片。

当然,本发明实施例所提供的一种包含计算机可执行指令的存储介质,其计算机可执行指令不限于如上所述的二维图片转换方法操作,还可以执行本发明任意实施例所提供的二维图片转换方法中的相关操作，且具备相应的功能和有益效果。

通过以上关于实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，本发明可借助软件及必需的通用硬件来实现，当然也可以通过硬件实现，但很多情况下前者是更佳的实施方式。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可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如计算机的软盘、只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、随机存取存储器(RandomAccess Memory,RAM)、闪存(FLASH)、硬盘或光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是机器人，个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明任意实施例所述的二维图片转换方法。

值得注意的是，上述二维图片转换装置的实施例中，所包括的各个单元和模块只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明的保护范围。

应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

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。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (8)

1.一种二维图片转换方法，其特征在于，包括：

获取二维平面图片以及目标半径；

计算所述二维平面图片中各像素点在二维圆面图片上的映射坐标，所述二维圆面图片与所述二维平面图片的分辨率相等，所述映射坐标根据所述目标半径以及各所述像素点的原始坐标确定；

根据所述映射坐标对各所述像素点进行坐标映射，以得到二维圆面图片；

所述计算所述二维平面图片中各像素点在二维圆面图片上的映射坐标包括：

对二维平面图片中各像素点的原始坐标进行坐标变换，以得到各像素点的相对坐标，所述相对坐标的坐标值范围大于所述原始坐标的坐标值范围；

确定二维圆面图片的中心点坐标；

根据所述相对坐标和所述目标半径确定二维平面图片中各像素点相对于所述中心点坐标的位置参数；

根据所述位置参数确定各所述像素点在二维圆面图片上的目标坐标；

对所述目标坐标进行坐标逆变换，以得到各像素点的映射坐标；

所述根据所述相对坐标和所述目标半径确定二维平面图片中各像素点相对于所述中心点坐标的位置参数包括：

根据所述相对坐标计算二维平面图片中各像素点到所述中心点坐标的长度；

根据所述目标半径和各像素点的长度计算各像素点在目标球面的垂直方向上第一夹角，所述目标球面是二维圆面图片中显示的球面；

根据各像素点的第一夹角及目标半径计算各像素点的长度在所述目标球面上的弧度值；

根据各像素点的长度计算各像素点在目标球面的水平方向上第二夹角。

2.根据权利要求1所述的二维图片转换方法，其特征在于，所述根据所述位置参数确定各所述像素点在二维圆面图片上的目标坐标包括：

根据各像素点的长度、第二夹角以及相对坐标确定各像素点在二维圆面图片上的水平坐标；

根据各像素点的长度和第一夹角确定各像素点在二维圆面图片上的竖直坐标。

3.根据权利要求1所述的二维图片转换方法，其特征在于，所述根据所述映射坐标对各所述像素点进行坐标映射，以得到二维圆面图片包括：

将各所述像素点的像素值显示在对应的映射坐标上；

映射完成后，获取二维圆面图片中的背景坐标，所述背景坐标为二维圆面图片中的非映射坐标；

将所述背景坐标的像素值设置为目标背景像素值。

4.根据权利要求1所述的二维图片转换方法，其特征在于，所述根据所述映射坐标对各所述像素点进行坐标映射，以得到二维圆面图片之后，还包括：

记录各像素点和所述映射坐标的对应关系。

5.根据权利要求4所述的二维图片转换方法，其特征在于，所述记录各像素点和所述映射坐标的对应关系之后，还包括：

接收图片复原指令；

根据所述对应关系，将所述二维圆面图片转换成二维平面图片。

6.一种二维图片转换装置，其特征在于，包括：

获取模块，用于获取二维平面图片以及目标半径；

计算模块，用于计算所述二维平面图片中各像素点在二维圆面图片上的映射坐标，所述二维圆面图片与所述二维平面图片的分辨率相等，所述映射坐标根据所述目标半径以及各所述像素点的原始坐标确定；

映射模块，用于根据所述映射坐标对各所述像素点进行坐标映射，以得到二维圆面图片；所述计算模块包括：

坐标变换单元，用于对二维平面图片中各像素点的原始坐标进行坐标变换，以得到各像素点的相对坐标，所述相对坐标的坐标值范围大于所述原始坐标的坐标值范围；

中心点坐标确定单元，用于确定二维圆面图片的中心点坐标；

参数确定单元，用于根据所述相对坐标和所述目标半径确定二维平面图片中各像素点相对于所述中心点坐标的位置参数；

目标坐标确定单元，用于根据所述位置参数确定各所述像素点在二维圆面图片上的目标坐标；

坐标逆变换单元，用于对所述目标坐标进行坐标逆变换，以得到各像素点的映射坐标；

所述参数确定单元包括：

长度计算子单元，用于根据所述相对坐标计算二维平面图片中各像素点到所述中心点坐标的长度；

第一夹角计算单元，用于根据所述目标半径和各像素点的长度计算各像素点在目标球面的垂直方向上第一夹角，所述目标球面是二维圆面图片中显示的球面；

弧度值计算子单元，用于根据各像素点的第一夹角及目标半径计算各像素点的长度在所述目标球面上的弧度值；

第二夹角计算子单元，用于根据各像素点的长度计算各像素点在目标球面的水平方向上第二夹角。

7.一种二维图片转换设备，其特征在于，包括：存储器、显示屏以及一个或多个处理器；

所述存储器，用于存储一个或多个程序；

所述显示屏，用于显示二维平面图片以及二维圆面图片；

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任一所述的二维图片转换方法。

8.一种包含计算机可执行指令的存储介质，其特征在于，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行如权利要求1-5中任一所述的二维图片转换方法。

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