CN109663358A - 动态场景剔除遮挡物体的方法、装置及电子设备 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种动态场景剔除遮挡物体的方法、装置及电子设备，在动态场景的多帧图像中选取至少一帧作为待处理帧，通过调用的摄像机函数产生射向显示区域的射线，记录所述显示区域中接收到射线的待处理帧中的物体，并对所述物体进行显示，对待处理帧中未接收到射线的物体进行隐藏，以完成对动态场景中的被遮挡物体的剔除。通过对动态场景每一帧或每几帧都进行遮挡物体的剔除的操作，无需对场景进行烘焙，解决了现有技术中每次场景变化都需要重新烘焙的问题，节约了大量时间，同时也解决了现有技术无法对动态场景进行遮挡物剔除的问题。
Description
技术领域
本申请涉及游戏开发领域，具体而言，涉及一种动态场景剔除遮挡物体的方法、装置及电子设备。
背景技术
在Unity3D的场景渲染中，为了提高渲染性能，通常采用静态的剔除遮挡物方式，对被遮挡的物体进行剔除，不进行渲染处理。
现有技术中，在进行场景渲染时，首先将摄像机视角范围外及视角范围内的被其他物体遮挡的物体进行标记，再对场景进行烘焙，烘焙完成的场景在运行时，可对场景中的被遮挡的物体进行剔除。
但此种方式仅适用于对静态场景进行遮挡物体剔除，一旦场景中的物体发生变化，需要重新对场景做烘焙及渲染处理。
发明内容
为了解决上述问题，本申请实施例提供一种动态场景剔除遮挡物体的方法、装置及电子设备。
第一方面，本申请实施例提供一种动态场景剔除遮挡物体的方法，所述方法包括：
从动态场景下的多帧图像中选择至少一帧作为待处理帧；
调用摄像机函数，通过所述摄像机函数产生射向显示区域的射线；
检测位于所述显示区域中的各待处理帧中的物体是否接收到所述射线；
记录接收到射线的各待处理帧的物体；
将记录的各待处理帧中接收到射线的物体进行显示，并将各待处理帧中未被记录的物体进行隐藏。
可选地，在本实施例中，所述调用摄像机函数，通过所述摄像机函数产生射向显示区域的射线，包括：
将所述显示区域划分为多个子显示区域；
调用摄像机函数向每个子显示区域发射射线。
可选地，在本实施例中，所述将记录的各待处理帧中接收到射线的物体进行显示，并将各待处理帧中未被记录的物体进行隐藏，包括：
对各待处理帧中的每个物体进行检测，若检测到该物体被记录，则显示该物体；
若检测到该物体未被记录，则隐藏该物体。
可选地，在本实施例中，在将记录的各待处理帧中接收到射线的物体进行显示，并将各待处理帧中未被记录的物体进行隐藏之后，所述方法还包括：
对所述动态场景中的所有显示的物体进行渲染，以完成对动态场景的渲染。
第二方面，本申请实施例还提供一种动态场景剔除遮挡物体的装置，所述装置包括：
选择模块，用于从动态场景下的多帧图像中选择至少一帧作为待处理帧；
调用模块，用于调用摄像机函数，通过所述摄像机函数产生射向显示区域的射线；
检测模块，用于检测位于所述显示区域中的各待处理帧中的物体是否接收到所述射线；
记录模块，用于记录接收到射线的各待处理帧的物体；
处理模块，用于将记录的各待处理帧中接收到射线的物体进行显示，并将各待处理帧中未被记录的物体进行隐藏。
可选的，在本实施例中，所述调用模块具体用于：
将所述显示区域划分为多个子显示区域；
调用摄像机函数向每个子显示区域发射射线。
可选地，在本实施例中，所述处理模块具体用于：
对各待处理帧中的每个物体进行检测，若检测到该物体被记录，则显示该物体；
若检测到该物体未被记录，则隐藏该物体。
可选地，在本实施例中，所述装置还包括：
渲染模块，用于对所述动态场景中的所有显示的物体进行渲染，以完成对动态场景的渲染。
第三方面，本申请实施例还提供一种电子设备，所述电子设备包括：
处理器及存储有若干计算机指令的非易失性存储器，所述计算机指令被所述处理器执行时，所述电子设备执行上述的动态场景剔除遮挡物体的方法。
第四方面，本申请实施例还提供一种可读存储介质，所述可读存储介质中存储有计算机程序，所述计算机程序被执行时实现上述的动态场景剔除遮挡物体的方法。
相对于现有技术，本申请实施例具有以下有益效果：
本申请提供了一种动态场景剔除遮挡物体的方法、装置及电子设备，在动态场景的多帧图像中选取至少一帧作为待处理帧，通过调用的摄像机函数产生射向显示区域的射线，记录所述显示区域中接收到射线的待处理帧中的物体，并对所述物体进行显示，对待处理帧中未接收到射线的物体进行隐藏，以完成对动态场景中的被遮挡物体的剔除。通过对动态场景每一帧或每几帧都进行遮挡物体的剔除的操作，无需对场景进行烘焙，解决了现有技术中每次场景变化都需要重新烘焙的问题，节约了大量时间，同时也解决了现有技术无法对动态场景进行遮挡物剔除的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
图1为本申请实施例提供的动态场景剔除遮挡物体的方法的流程图；
图2为本申请实施例提供的摄像机发射射线的二维图；
图3为图1所示的步骤S150的子流程示意图；
图4为本申请实施例提供的动态场景剔除遮挡物体的装置的功能模块图；
图5为本申请实施例提供的电子设备的结构示意框图。
图标：40-动态场景剔除遮挡物体的装置；401-选择模块；402-调用模块；403-检测模块；404-记录模块；405-处理模块；406-渲染模块；100-电子设备；111-存储器；112-处理器；113-通信单元。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请的实施例，本领域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，都属于本申请保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
请参照图1，图1为本申请实施例提供的动态场景剔除遮挡物体的方法的流程图，所述方法包括以下步骤：
步骤S110，从动态场景下的多帧图像中选择至少一帧作为待处理帧。
在本步骤中，可将动态场景分解为多帧的图像，在所述多帧图像中每隔预设数量的帧数选取一帧作为待处理帧。例如，从所述多帧图像中选取每一帧作为待处理帧，则预设数量为0；从多帧图像中的每隔一帧选取一帧作为待处理帧，即为选取多帧图像中的第1、3、5、7…等帧数作为待处理帧。其中，所述间隔的预设数量越小，动态场景的变化越平滑，视觉效果越好。
步骤S120，调用摄像机函数，通过摄像机函数产生射向显示区域的射线。
在本步骤中，在Unity3D中，所述摄像机函数用于创建摄像机及产生射线，所述摄像机函数中包括一个射线生成函数，通过射线生成函数产生射向显示区域的射线，所述射线是在三维世界中从一个点沿一个方向发射的一条无限长的线，当所述射线与物体模型发生碰撞后，将停止发射。
在本实施例中，所述步骤S120，调用摄像机函数，通过摄像机函数产生射向显示区域的射线具体包括以下步骤：
将所述显示区域划分为多个子显示区域；调用摄像机函数向每个子显示区域发射射线。
在上述步骤中，将所述显示区域平均划分为m*n个子显示区域，并通过调用摄像机函数产生m*n条射线射向每一个子显示区域，以使每一个子显示区域都能接收到所述射线。所述m和n设置的值越大，则子显示区域的个数越多，在对动态场景进行遮挡物剔除处理时，产生的射线数量越多，处理效果越精确。
步骤S130，检测位于显示区域中的各待处理帧中的物体是否接收到射线。
请参照图2，图2为本申请实施例提供的摄像机发射射线的二维图，在本步骤中，当所述摄像机在发射m*n条射向显示区域的射线后，所述显示区域中的物体只要能接收到所述射线时，则该物体至少有一部分未被遮挡，则将该物体视为所述物体处于所述摄像机的可视区域内；若物体被其他物体全部遮挡，则该物体无法接收到所述射线，即视为该物体处于摄像机的不可视区域内。
例如，在图2中，物体1及物体2能接收到摄像机发射的射线，则物体1及物体2处于摄像机的可视区域内，物体3的部分能够接收到射线，则物体3部分处在摄像机的可视区域内，物体4无法接收到射线，则物体4处于摄像机的不可视区域内。在后续的场景处理的操作中，只对完全被遮挡的物体例如物体4进行隐藏，不做渲染处理。
步骤S140，记录接收到射线的各待处理帧的物体。
在本步骤中，当检测到物体能够接收到射线时，即该物体处于摄像机的可视范围内，则将该物体的索引通过哈希表存入内存中。所述哈希表是根据关键码值(Key value)直接进行访问的数据结构，也就是说哈希表通过把关键码值映射到表中一个位置来访问记录，以加快查找的速度。在本实施例中，通过关键码值在哈希表中查找该物体的索引对应的存储地址，即可从所述存储地址中获取到该物体的索引，以获取该物体。
将待处理帧中所有能接收到射线的物体均通过哈希表存储在内存中，结合参照图2，图2中的物体1、物体2、物体3通过哈希表存储在内存中，物体4不存储。
步骤S150，将记录的各待处理帧中接收到射线的物体进行显示，并将各待处理帧中未被记录的物体进行隐藏。
请参照图3，图3为本申请实施例提供的步骤S150的流程图，所述步骤S150包括以下步骤：
步骤S310，对各待处理帧中的每个物体进行检测。
步骤S320，判断物体是否被记录。
步骤S330，若检测到该物体被记录，则显示该物体。
步骤S340，若检测到该物体未被记录，则隐藏该物体。
在上述步骤中，在将待处理帧中所有能接收到射线的物体通过哈希表记录后，需要对所述待处理帧中的每个物体进行显示或隐藏的选择操作。此时，将待处理帧中的每个物体与哈希表中记录的物体比对，若当前比对的物体在哈希表中有记录，则显示该物体；若当前比对的物体在哈希表中没有记录，则隐藏该物体。通过以上步骤，即可将显示区域内无法全部被摄像机捕捉到的物体隐藏，若物体有一部分能够接收到射线，则该物体不会被隐藏。
在本实施例中，在对待处理帧中的被记录的物体进行显示，并隐藏所述待处理帧中的其他物体后，清空记录中的物体，并对下一个选定的待处理帧重复步骤S120至步骤S150，将所述下一个选定的处理帧中能够接收到射线的物体进行显示，其余物体进行隐藏，直至将所述动态场景中的所有选定的待处理帧均进行步骤S120至步骤S150中的操作，以此完成对所述动态场景中的被遮挡物体的剔除操作。
在本实施中，所述方法还包括以下步骤：
对所述动态场景中的所有显示的物体进行渲染，以完成对动态场景的渲染。在本实施例中，所述动态场景中显示的物体是指在任意一个待处理帧中均未被完全遮挡的物体，若物体在每一个选定的待处理帧中均被完全遮挡，则该物体被隐藏，不会对该物体进行渲染操作。
请参照图4，图4为本申请实施例提供的动态场景剔除遮挡物体的装置的功能模块图，所述动态场景剔除遮挡物体的装置40包括：
选择模块401，用于从动态场景下的多帧图像中选择至少一帧作为待处理帧。
调用模块402，用于调用摄像机函数，通过所述摄像机函数产生射向显示区域的射线。
检测模块403，用于检测位于所述显示区域中的各待处理帧中的物体是否接收到所述射线。
记录模块404，用于记录接收到射线的各待处理帧的物体。
处理模块405，用于将记录的各待处理帧中接收到射线的物体进行显示，并将各待处理帧中未被记录的物体进行隐藏。
在本实施例中，所述调用模块402具体用于：
将所述显示区域划分为多个子显示区域；调用摄像机函数向每个子显示区域发射射线。
在本实施例中，所述处理模块405具体用于：
对各待处理帧中的每个物体进行检测，若检测到该物体被记录，则显示该物体；若检测到该物体未被记录，则隐藏该物体。
请继续参照图4，在本实施例中，所述动态场景剔除遮挡物体的装置40还包括：
渲染模块406，用于对所述动态场景中的所有显示的物体进行渲染，以完成对动态场景的渲染。
可以理解的是，本实施例中的各功能模块的具体操作方法可参阅上述方法实施例中相应步骤的详细描述，在此不再重复赘述。
如果上述功能以软件功能模块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，本申请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对应设备执行本申请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(英文：Read-Only Memory，简称：ROM)、随机存取存储器(英文：Random Access Memory，简称：RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
请参照图5，图5为本申请实施例提供的电子设备100的结构示意框图。在本实施例中，所述电子设备100包括动态场景剔除遮挡物体的装置40、存储器111、处理器112及通信单元113。
所述存储器111中存储有若干计算机指令，所述计算机指令被所述处理器112执行时，所述电子设备100执行前述的动态场景剔除遮挡物体的方法。
所述存储器111、处理器112及通信单元113的各元件相互之间直接或间接地电性连接，以实现数据的传输或交互。例如，这些元件相互之间可通过一条或多条通讯总线或信号线实现电性连接。
其中，所述存储器111可以是，但不限于，随机存取存储器(Random AccessMemory，RAM)，只读存储器(Read Only Memory，ROM)，可编程只读存储器(ProgrammableRead-Only Memory，PROM)，可擦除只读存储器(Erasable Programmable Read-OnlyMemory，EPROM)，电可擦除只读存储器(Electric Erasable Programmable Read-OnlyMemory，EEPROM)等。其中，存储器111用于存储程序，所述处理器112在接收到执行指令后，执行所述程序。所述通信单元113用于通过网络建立所述电子设备100与其它设备(比如设备终端)之间的通信连接，并用于通过网络进行数据的接收和发送。
本申请实施例还提供一种可读存储介质，所述可读存储介质中存储有计算机程序，所述计算机程序被执行时实现前述的动态场景剔除遮挡物体的方法。
综上所述，本申请提供了一种动态场景剔除遮挡物体的方法、装置及电子设备，在动态场景的多帧图像中选取至少一帧作为待处理帧，通过调用的摄像机函数产生射向显示区域的射线，记录所述显示区域中接收到射线的待处理帧中的物体，并对所述物体进行显示，对待处理帧中未接收到射线的物体进行隐藏，以完成对动态场景中的被遮挡物体的剔除。通过对动态场景每一帧或每几帧都进行遮挡物体的剔除的操作，无需对场景进行烘焙，解决了现有技术中每次场景变化都需要重新烘焙的问题，节约了大量时间，同时也解决了现有技术无法对动态场景进行遮挡物剔除的问题。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的方法、装置及设备，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本申请的多个实施例的设备、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，所述模块、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方式中，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，两个连续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动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。
另外，在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请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申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种动态场景剔除遮挡物体的方法，其特征在于，所述方法包括：
从动态场景下的多帧图像中选择至少一帧作为待处理帧；
调用摄像机函数，通过所述摄像机函数产生射向显示区域的射线；
检测位于所述显示区域中的各待处理帧中的物体是否接收到所述射线；
记录接收到射线的各待处理帧的物体；
将记录的各待处理帧中接收到射线的物体进行显示，并将各待处理帧中未被记录的物体进行隐藏。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述调用摄像机函数，通过所述摄像机函数产生射向显示区域的射线，包括：
将所述显示区域划分为多个子显示区域；
调用摄像机函数向每个子显示区域发射射线。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述将记录的各待处理帧中接收到射线的物体进行显示，并将各待处理帧中未被记录的物体进行隐藏，包括：
对各待处理帧中的每个物体进行检测，若检测到该物体被记录，则显示该物体；
若检测到该物体未被记录，则隐藏该物体。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在将记录的各待处理帧中接收到射线的物体进行显示，并将各待处理帧中未被记录的物体进行隐藏之后，所述方法还包括：
对所述动态场景中的所有显示的物体进行渲染，以完成对动态场景的渲染。
5.一种动态场景剔除遮挡物体的装置，其特征在于，所述装置包括：
选择模块，用于从动态场景下的多帧图像中选择至少一帧作为待处理帧；
调用模块，用于调用摄像机函数，通过所述摄像机函数产生射向显示区域的射线；
检测模块，用于检测位于所述显示区域中的各待处理帧中的物体是否接收到所述射线；
记录模块，用于记录接收到射线的各待处理帧的物体；
处理模块，用于将记录的各待处理帧中接收到射线的物体进行显示，并将各待处理帧中未被记录的物体进行隐藏。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述调用模块具体用于：
将所述显示区域划分为多个子显示区域；
调用摄像机函数向每个子显示区域发射射线。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述处理模块具体用于：
对各待处理帧中的每个物体进行检测，若检测到该物体被记录，则显示该物体；
若检测到该物体未被记录，则隐藏该物体。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
渲染模块，用于对所述动态场景中的所有显示的物体进行渲染，以完成对动态场景的渲染。
9.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：
处理器及存储有若干计算机指令的非易失性存储器，所述计算机指令被所述处理器执行时，所述电子设备执行权利要求1-4中任意一项所述的动态场景剔除遮挡物体的方法。
10.一种可读存储介质，其特征在于，所述可读存储介质中存储有计算机程序，所述计算机程序被执行时实现权利要求1-4中任意一项所述的动态场景剔除遮挡物体的方法。
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| ANNORA-W: "【Unity学习笔记】——基础篇：遮挡剔除 @ InstantOC插件", 《HTTPS://BLOG.CSDN.NET/WWANRONG/ARTICLE/DETAILS/74826912》 * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112843686A (zh) * | 2020-12-31 | 2021-05-28 | 上海米哈游天命科技有限公司 | 拍摄位置的确定方法、装置、电子设备以及存储介质 |
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