CN109961498B - 图像渲染方法、装置、终端及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种图像渲染方法、装置、终端及存储介质，属于图像渲染技术领域。该方法包括：根据材质合并指令，为目标图像的初始三维模型生成单个材质标识；对该初始三维模型的多个顶点进行着色处理，得到第一三维模型；对该第一三维模型的该多个顶点颜色进行纹理偏移，得到具有多个纹理贴图的第二三维模型；基于该材质标识，调用绘制接口，对该第二三维模型进行渲染，得到该目标图像。本发明通过仅调用一次绘制接口来进行渲染，仍然得到具有丰富视觉效果的目标图像，降低了调用绘制接口的次数，避免了CPU过载，提升了CPU的处理效率，保障了终端的正常运行。

Description

图像渲染方法、装置、终端及存储介质

技术领域

本发明涉及图像渲染技术领域，特别涉及一种图像渲染方法、装置、终端及存储介质。

背景技术

随着渲染处理技术的发展，终端可以通过调用绘制接口(draw call)来进行图像渲染。在调用绘制接口的过程中，终端的中央处理器(center processing unit，CPU)调用底层图形绘制接口，以命令图形处理器(graphics processing unit，GPU)进行渲染操作。

在对建筑物进行渲染的场景下，可以先对该建筑物进行建模，得到该建筑物的三维模型，该三维模型具有多个面。为了使建筑物的不同面呈现不同的视觉效果，通常可以对不同的面设置不同的材质，通过对不同的材质进行不同的贴图，使得具有不同贴图的面能够呈现不同的视觉效果。

在上述过程中，同一个建筑物中采用了多个材质，由于终端不能对材质不同的模型进行合并调用绘制接口，因此对于一张图像，在渲染时只能多次调用绘制接口。然而，在每次调用绘制接口之前，CPU都需要花费大量时间在检查渲染状态等渲染准备工作上，从而随着材质数量的增加，CPU调用绘制接口的次数也会增加，容易导致CPU过载，影响终端的正常运行。

发明内容

本发明实施例提供了一种图像渲染方法、装置、终端及存储介质,能够解决渲染时多次调用绘制接口，容易导致CPU过载，影响终端正常运行的问题。该技术方案如下：

一方面，提供了一种图像渲染方法，该方法包括：

根据材质合并指令，为目标图像的初始三维模型生成单个材质标识；

对该初始三维模型的多个顶点进行着色处理，得到第一三维模型，该第一三维模型的多个顶点颜色用于标识该初始三维模型的多个渲染部分；

对该第一三维模型的该多个顶点颜色进行纹理偏移，得到具有多个纹理贴图的第二三维模型，该多个纹理贴图用于为该多个渲染部分提供多个展示纹理；

基于该材质标识，调用绘制接口，对该第二三维模型进行渲染，得到该目标图像。

一方面，提供了一种图像渲染装置，该装置包括：

生成模块，用于根据材质合并指令，为目标图像的初始三维模型生成单个材质标识；

着色模块，用于对该初始三维模型的多个顶点进行着色处理，得到第一三维模型，该第一三维模型的多个顶点颜色用于标识该初始三维模型的多个渲染部分；

偏移模块，用于对该第一三维模型的该多个顶点颜色进行纹理偏移，得到具有多个纹理贴图的第二三维模型，该多个纹理贴图用于为该多个渲染部分提供多个展示纹理；

渲染模块，用于基于该材质标识，调用绘制接口，对该第二三维模型进行渲染，得到该目标图像。

一方面，提供了一种终端，该终端包括一个或多个处理器和一个或多个存储器，该一个或多个存储器中存储有至少一条指令，该至少一条指令由该一个或多个处理器加载并执行以实现如上述图像渲染方法所执行的操作。

一方面，提供了一种计算机可读存储介质，该存储介质中存储有至少一条指令，该至少一条指令由处理器加载并执行以实现如上述图像渲染方法所执行的操作。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括：

通过根据材质合并指令，为目标图像的初始三维模型生成单个材质标识，从而将初始三维模型的多个材质标识合并为单个材质标识，对该初始三维模型的多个顶点进行着色处理，得到第一三维模型，从而能够通过该第一三维模型的多个顶点颜色来标识该初始三维模型的多个渲染部分，对该第一三维模型的该多个顶点颜色进行纹理偏移，得到具有多个纹理贴图的第二三维模型，从而能够通过该多个纹理贴图为该多个渲染部分提供多个展示纹理，基于该材质标识，调用绘制接口，对该第二三维模型进行渲染，得到该目标图像，从而从原本的通过不同的材质标识来区分不同的渲染部分，转换为通过多个顶点颜色来区分不同的渲染部分，由于整个第二三维模型采用了单个材质标识，所以可以仅调用一次绘制接口来进行渲染，仍然得到具有丰富视觉效果的目标图像，降低了调用绘制接口的次数，避免了CPU过载，提升了CPU的处理效率，保障了终端的正常运行。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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是本发明实施例提供的一种图像渲染方法的实施环境示意图；

图2是本发明实施例提供的一种图像渲染方法的流程图；

图3是本发明实施例提供的一种设置多个材质标识的界面示意图；

图4是本发明实施例提供的一种目标图集的示意图；

图5是本发明实施例提供的一种第一三维模型的示意图；

图6是本发明实施例提供的一种设置多个贴图标识的界面示意图；

图7是本发明实施例提供的一种第二三维模型的示意图；

图8是本发明实施例提供的一种设置多个贴图标识的界面示意图；

图9是本发明实施例提供的一种第三三维模型的示意图；

图10是本发明实施例提供的一种目标图像的示意图；

图11是本发明实施例提供的一种图像渲染装置的结构示意图；

图12是本发明实施例提供的终端的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

图1是本发明实施例提供的一种图像渲染方法的实施环境示意图。参见图1，该实施例包括：终端101和服务器102。其中，该终端101可以是任一能够提供图像渲染服务的终端，该服务器102可以是任一能够提供图像下载服务的服务器。

在一些实施例中，本发明实施例提供的图像渲染方法可以应用于该终端101，也即是，该终端101基于渲染引擎，自行对目标图像的三维模型进行渲染以得到目标图像，在该终端101上显示渲染得到的该目标图像，其中，该目标图像可以是任一待渲染的图像。

在上述情况下，该终端101的数量可以为一个或多个，每个终端101独立执行渲染操作，从而在终端101上渲染的目标图像可以相同，也可以不同，本发明实施例不对此进行具体限定。

可选地，终端101在渲染得到目标图像后，还可以将渲染好的目标图像上传至服务器102，由该服务器102提供图像下载服务，使得任一终端能够在登录服务器102后，对该目标图像进行下载，以查看该目标图像。其中，该服务器102可以是单机服务器，也可以是集群服务器，本发明实施例不对该服务器102的类型进行具体限定。

图2是本发明实施例提供的一种图像渲染方法的流程图。参见图2，以在终端上对一张目标图像进行渲染为例进行说明，该实施例包括：

201、在终端上对目标图像进行建模，得到具有多个材质标识的初始三维模型。

其中，该目标图像可以是任一待渲染的图像，该初始三维模型可以是该目标图像的三维模型，该多个材质标识用于表示该初始三维模型的多个渲染部分。

其中，每个渲染部分用于指示在初始三维模型中具有一致的视觉效果的部分，该渲染部分可以由用户进行人为划分，例如，对一个具有多层楼建筑物的三维模型，用户可以将该建筑物的所有外墙作为一个独立的渲染部分，也可以将每层楼的外墙作为一个独立的渲染部分，本发明实施例不对该多个渲染部分的数量和划分方式进行具体限定。

在上述步骤201中，终端可以基于三维建模软件对该目标图像进行建模，在建模过程中，为初始三维模型的多个渲染部分中的每个渲染部分分配一个材质标识(materialidentification，材质ID)，从而通过不同的材质标识对不同的渲染部分进行区分。其中，该三维建模软件可以是3ds max(3D Studio Max，三维影像制作室)、Maya(Autodesk Maya，玛雅)、AutoCAD(Autodesk Computer Aided Design，自动计算机辅助设计软件)等软件。

在一些实施例中，也可以不在该终端上进行建模，而是由该终端获取模型数据，根据多个渲染部分设置该多个材质标识，从而得到该初始三维模型。在获取该模型数据的过程中，该终端可以接收另一终端发送的模型数据，也可以从云端上下载模型数据，本发明实施例不对该模型数据的获取方法进行具体限定。

图3是本发明实施例提供的一种设置多个材质标识的界面示意图，参见图3，以在3ds max中建立一个三楼的建筑物的模型为例进行说明，该建筑物的模型可以划分为一楼外墙、二楼外墙、三楼外墙这三个渲染部分，用户可以在模型中选中“一楼外墙”后，通过如图3所示的“设置ID”选项来为一楼外墙设置材质标识，例如选择材质标识为“材质ID(1)”。

202、终端根据材质合并指令，将初始三维模型的多个材质标识合并为单个材质标识，该多个材质标识用于标识该初始三维模型的多个渲染部分。

其中，该材质合并指令用于指示将初始三维模型的所有材质标识合并为一种材质标识。

本发明实施例所涉及的该单个材质标识可以是该多个材质标识中任一材质标识，当然该单个材质标识还可以是该多个材质标识之外的任一材质标识，本发明实施例不对该单个材质标识的选取进行具体限定。需要说明的是，该单个材质标识所对应的材质为支持更换纹理贴图的材质。

在上述过程中，用户可以通过三维建模软件的GUI(graphical user interface，图形用户界面)上的第一目标按钮触发生成该材质合并指令，可选地，该材质合并指令还可以携带目标材质标识，从而由终端根据该材质合并指令，将该初始三维模型中的所有材质标识更改为该目标材质标识，以实现对该多个材质标识的合并。

在一些实施例中，当该材质合并指令中没有携带该目标材质标识时，当用户触发生成该材质合并指令时，终端可以将该初始三维模型的多个材质标识中的任一材质标识确定为目标材质标识，从而将除了该目标材质标识之外的所有材质标识更改为该目标材质标识，以实现对该多个材质标识的合并。

在上述步骤202中，终端根据材质合并指令，为目标图像的初始三维模型生成单个材质标识，从而将具有多种材质标识的初始三维模型转换为具有单个材质标识的初始三维模型，但由于原本采用该多种材质标识区分该初始三维模型的多个渲染部分，在合并为单个材质标识后，为了仍能够区分该多个渲染部分，执行下述步骤203-204。

203、终端对于每个材质标识，确定与该材质标识所对应的渲染部分中所包括的多个顶点。

在上述过程中，终端对于原本的多个材质标识中的每个材质标识，根据与该材质标识所对应的渲染部分，能够确定该渲染部分所包括的多个顶点。其中，该多个顶点可以是在该渲染部分中用于确定轮廓的点，例如当某个渲染部分为三角形时，该渲染部分所包括的顶点有3个，也即是该三角形的3个端点。

例如，在建筑物的初始三维模型中，原本一楼外墙的材质标识为ID1，则可以确定与ID1所对应的一楼外墙中所包括的N1个顶点；原本二楼外墙的材质标识为ID2，则可以确定与ID2所对应的二楼外墙中所包括的N2个顶点；原本三楼外墙的材质标识为ID3，则可以确定与ID3所对应的三楼外墙中所包括的N3个顶点，对其他的渲染部分可以依此类推。其中，N1，N2和N3均为大于等于1的正整数，N1，N2和N3可以相同，也可以不同，本发明实施例不对顶点个数的取值范围进行具体限定。

204、终端为该渲染部分的该多个顶点设置相同的顶点颜色，该顶点颜色用于唯一标识该渲染部分。

其中，该顶点颜色可以为任一颜色，本发明实施例不对每个渲染部分的顶点颜色进行具体限定，需要说明的是，对于同一渲染部分而言，该渲染部分的顶点具有相同的顶点颜色，而由于该顶点颜色用于唯一标识一个渲染部分，因此不同的渲染部分的顶点具有不同的顶点颜色。

在上述过程中，终端可以通过脚本语言为该渲染部分的多个顶点设置相同的顶点颜色，重复执行上述步骤203-204，直到为所有的材质标识所对应的渲染部分的顶点都进行了顶点颜色的设置，从而可以从原本的通过不同的材质标识来区分不同的渲染部分，转换为通过多个顶点颜色来区分不同的渲染部分。

在一些实施例中，可以在各个渲染部分的多个顶点的顶点属性中记录顶点颜色，该顶点属性中可以包括红绿蓝(RGB)三通道，对R通道、G通道、B通道可以分别设置成0或1，排列组合后可以产生至多8种顶点颜色来标识8个渲染部分(也即是对应于8个材质标识)。

在一些实施例中，还可以引入Alpha灰度通道(A通道)来记录更多的顶点颜色，从而对R通道、G通道、B通道和A通道进行0或1的排列组合后，可以产生至多16种顶点颜色来标识16个渲染部分(也即是对应于16个材质标识)，可选地，还可以在顶点属性中引入更多的通道来记录顶点颜色，本发明实施例不对顶点颜色的通道个数和通道类型进行具体限定。

基于上述示例，假设采用RGB三通道记录顶点颜色，在3ds max中，可以基于3dsmax内置的max script脚本语言来设置顶点颜色：对一楼外墙所包括的N1个顶点，可以将该N1个顶点的顶点属性内的R通道、G通道和B通道均置为0(R：0，G：0，B：0)，从而将该N1个顶点的顶点颜色均设置为黑色；对二楼外墙所包括的N2个顶点，可以将该N2个顶点的顶点属性内的R通道和G通道均置为0，将B通道置为1(R：0，G：0，B：1)，从而将该N2个顶点的顶点颜色均设置为蓝色；对三楼外墙所包括的N3个顶点，可以将该N3个顶点的顶点属性内的R通道和B通道均置为0，将G通道均置为1(R：0，G：1，B：0)，从而将该N3个顶点的顶点颜色均设置为绿色。

205、终端将与该初始三维模型所对应的多个纹理贴图合并为目标图集，在该目标图集中，为该多个纹理贴图分配贴图标识。

其中，该多个纹理贴图用于为初始三维模型的多个渲染部分提供多个展示纹理，该多个纹理贴图的数量可以是大于等于1的任一正整数，本发明实施例不对该目标图集内所包含的纹理贴图的数量进行具体限定，在目标图集内，每个纹理贴图都对应于唯一的贴图标识，该贴图标识用于指示该纹理贴图在该目标图集中的位置。

图4是本发明实施例提供的一种目标图集的示意图，如图4所示，该初始三维模型对应于32个纹理贴图，每个纹理贴图的尺寸为512*256，终端将该32个纹理贴图按照8排4列的排列方式，合并为一张尺寸为2048*2048的目标图集。为了便于说明，在图4上的各个纹理贴图上添加了对应的贴图标识，例如，贴图标识00和01所指示的纹理贴图可以是建筑物内杂物的贴图，贴图标识02-07所指示的纹理贴图可以是建筑物内墙的贴图，贴图标识08-11所指示的纹理贴图可以是建筑物地板和天花板的贴图，贴图标识12-15所指示的纹理贴图可以是建筑物屋顶的贴图，贴图标识16-31所指示的纹理贴图可以是建筑物外墙的贴图。

需要说明的是，图4中展示的贴图标识仅为便于说明的示意图，不构成对该多个纹理贴图的样式的具体限定，而通常在目标图集的各个纹理贴图上不会显示与该纹理贴图所对应的贴图标识。

在上述过程中，由于当采用多个纹理贴图时，终端仍会执行多次调用绘制接口，通过执行上述步骤205，可以将多个纹理贴图合并为目标图集(也即是一张纹理贴图)，从而可以进一步地有利于合并调用绘制接口。需要说明的是，上述步骤205与上述步骤201-204没有执行时序上的限定，本发明实施例不对该执行时序进行具体限定。

206、终端将该初始三维模型和该目标图集导入渲染引擎。

其中，该渲染引擎可以是任一能够进行图像渲染的引擎，例如该渲染引擎可以是Unity3D，可以是unreal engine(虚幻引擎，简称Unreal)，也可以是OpenGL(Open GraphicsLibrary，开放图形库)等。

可选地，该渲染引擎可以在终端上提供GUI，在该渲染引擎的GUI中，可以提供对顶点着色器(vertex shader，VS)的设置窗口、对像素着色器(pixel shader，PS)的设置窗口、对片元着色器(fragment shader，FS)的设置窗口等，从而便于用户基于该渲染引擎对终端的渲染处理过程进行配置和调整。

在上述步骤206中对初始三维模型进行导入时，终端可以将步骤201-204中设置过多个顶点颜色的初始渲染模型进行封装，将封装好的模型文件导入该渲染引擎，例如，当步骤201中采用的三维建模软件为3ds max时，该封装好的模型文件为FBX文件，当然对于不同的三维建模软件，该模型文件可以具有不同的格式，本发明实施例不对该模型文件的格式进行具体限定。

在上述步骤206中对目标图集进行导入时，终端也可以将上述步骤205中得到的目标图集进行封装，将封装后的目标图集导入该渲染引擎。

207、终端接收第一着色指令，该第一着色指令携带该多个顶点以及每个顶点对应的颜色。

其中，该第一着色指令可以由渲染引擎的GUI中对顶点着色器的设置窗口中的第二目标按钮触发生成。

在一些实施例中，由于在步骤203-204中已经为该多个渲染部分所包含的多个顶点设置了相同的顶点颜色，从而在将模型文件导入该渲染引擎后，当用户通过该第二目标按钮触发该第一着色指令，终端可以访问该模型文件的多个顶点的顶点属性，获取该多个顶点以及每个顶点对应的颜色，从而生成该第一着色指令。

在上述情况下，终端接收该第一着色指令，从而由该终端的顶点着色器(在GPU上运行的一个程序)执行下述步骤208，其中，该顶点着色器用于对初始三维模型的各个顶点进行着色处理。

208、终端对于每个顶点，将该顶点对应的颜色着色至该顶点，得到第一三维模型。

在上述过程中，顶点着色器对各个顶点的颜色与初始三维模型的各个顶点进行组合作用，重复执行上述步骤208，直到遍历该初始三维模型的所有顶点，为该初始三维模型的所有顶点都进行着色后，可以得到该第一三维模型，该第一三维模型的多个顶点颜色用于标识该初始三维模型的多个渲染部分。

在上述步骤207-208中，终端对该初始三维模型的多个顶点进行着色处理，得到第一三维模型，从而在该第一三维模型中，根据顶点颜色的不同，可以区分开不同的渲染部分，从而避免了采用多种材质标识来区分不同的渲染部分，从而可以对该第一三维模型整体进行合并调用绘制接口(仅调用一次绘制接口)，也就降低了调用绘制接口的次数。

图5是本发明实施例提供的一种第一三维模型的示意图，参见图5，基于上述步骤204中的示例，终端按照第一着色指令，将一楼外墙的N1个顶点着色为黑色，将二楼外墙的N2个顶点着色为蓝色，将三楼外墙的N3个顶点着色为绿色。

209、终端接收第二着色指令，该第二着色指令携带多个顶点颜色以及每个顶点颜色对应的纹理贴图的贴图标识，该贴图标识用于指示该纹理贴图在目标图集中的位置。

在上述步骤209中，用户可以通过该渲染引擎的GUI中对顶点着色器的设置窗口，对该多个顶点颜色以及每个顶点颜色所对应的纹理贴图的贴图标识进行设置，发送该第二着色指令，当终端接收到该第二着色指令，执行下述步骤210。

在上述过程中，当该多个渲染部分的数量为至多8个时，则需要进行设置顶点颜色的数量也为至多8个，在终端上的渲染引擎中可以通过2个4维矢量(Vector4)来表示该至多8个顶点颜色，该2个4维矢量的每一个纹理坐标对应于一个顶点颜色，通过对某一顶点颜色所对应的纹理坐标的坐标值进行赋值，将相应纹理贴图的贴图标识赋值给该坐标值(也即是设置纹理偏移数值)，从而完成对第二着色指令中携带信息的设置，其中，当顶点颜色不足8个时，对于多余的纹理坐标则保持默认值。

需要说明的是，当该多个渲染部分的数量大于8且小于等于16时，还可以通过4个4维矢量来表示与该多个渲染部分所对应的多个顶点颜色，随着渲染部分的数量增加，4维矢量的个数也随之增加，本发明实施例不对该4维矢量的个数进行具体限定。

以渲染部分的数量为8个为例进行说明，基于上述示例，图6是本发明实施例提供的一种设置多个贴图标识的界面示意图，参见图6，通过矢量v1(x1，y1，z1，w1)和矢量v2(x2，y2，z2，w2)来表示8个渲染部分所对应的8个顶点颜色，矢量v1的纹理坐标x1对应于一楼外墙的顶点颜色(黑色)，矢量v1的纹理坐标y1对应于二楼外墙的顶点颜色(蓝色)，矢量v1的纹理坐标z1对应于三楼外墙的顶点颜色(绿色)，以此类推，矢量v1和矢量v2的每个纹理坐标都对应于一个渲染部分的顶点颜色。

在上述示例中，通过为x1赋值x1＝16，从而可以将目标图集中贴图标识为16的纹理贴图与第一三维模型中的黑色区域关联，通过为y1赋值y1＝17，从而可以将目标图集中贴图标识为17的纹理贴图与第一三维模型中的蓝色区域关联，通过为z1赋值z1＝18，从而可以将目标图集中贴图标识为18的纹理贴图与第一三维模型中的绿色区域关联，以此类推，在此不作赘述，当然，可以根据实际目标图像的需求，对纹理坐标的坐标值进行任意数值的赋值，本发明实施例不对纹理坐标的坐标值的取值进行具体限定。

210、终端对于每个顶点颜色，根据该顶点颜色对应的纹理贴图的贴图标识，将该纹理贴图映射至该顶点颜色所对应的渲染部分，得到第二三维模型。

在上述过程中，终端可以基于顶点着色器，在纹理映射空间(UV空间)中进行各个纹理贴图的映射，从而得到该第二三维模型，实现了在单个材质标识的初始三维模型的基础上，通过先对顶点进行着色，再对顶点颜色进行纹理偏移(UV偏移)，从而在调用一次绘制接口的基础上，对不同的渲染部分能够呈现不同的视觉效果。

在一些实施例中，终端对于每个顶点颜色，可以根据该顶点颜色对于的纹理贴图的贴图标识，在目标图集中确定与该贴图标识所对应的纹理贴图，从而将该纹理贴图映射至该顶点颜色所对应的渲染部分，也即是在目标图集中对该纹理贴图进行采样后，根据采样图案，将该采样图案延展至原本该渲染部分中该顶点颜色所着色的区域，从而得到该第二三维模型。

在上述步骤209-210中，终端对该第一三维模型的该多个顶点颜色进行纹理偏移，得到具有多个纹理贴图的第二三维模型，该多个纹理贴图用于为该多个渲染部分提供多个展示纹理。

图7是本发明实施例提供的一种第二三维模型的示意图，如图7所示，基于上述示例，终端将贴图标识16所对应的纹理贴图映射到黑色所对应的渲染部分(一楼外墙)，将贴图标识17所对应的纹理贴图映射到蓝色所对应的渲染部分(二楼外墙)，将贴图标识18所对应的纹理贴图映射到绿色所对应的渲染部分(三楼外墙)，对其他的顶点颜色也是类似的映射过程，在此不作赘述。

211、终端基于该材质标识，调用绘制接口，通过图像处理器实例化对该第二三维模型进行渲染，得到该目标图像。

在上述过程中，终端基于该材质标识，调用绘制接口(draw call)，对该第二三维模型进行渲染，得到该目标图像，而采用图像处理器实例化的渲染方法，可以提升渲染方式的兼容性。

可选地，在进行渲染时，终端还可以通过静态批处理(static batching)对该第二三维模型进行渲染；或，终端通过动态批处理(dynamic batching)对该第二三维模型进行渲染，本发明实施例不对第二三维模型的渲染方法进行具体限定。

在上述步骤211中，由于在步骤202中将多个材质标识合并为单个材质标识，从而对于具有单个材质标识的第二三维模型，仅需要调用一次绘制接口，通过启用图像处理器实例化(graphics processing unit instance，GPU Instance)对该第二三维模型中具有多个纹理贴图的多个渲染部分进行渲染，以得到目标图像，从而降低了调用绘制接口的次数，避免了CPU过载，保障了终端的正常运行。

需要说明的是，本发明实施例仅以同一个终端进行建模和渲染为例进行说明，在一些实施例中，该步骤201-204、该步骤205以及步骤206-211可以由不同的终端执行，也即是，由第一终端执行上述步骤201-204对目标图像进行建模并封装，由第二终端执行上述步骤205获取目标图集并封装，第一终端将封装后的模型文件发送至第三终端，第二终端将封装后的目标图集发送至第三终端，从而由第三终端执行步骤206-211中所执行的渲染步骤，当然，可选地，第三终端也可以向服务器发送图像渲染请求，以请求服务器执行步骤206-211进行云渲染，服务器将渲染得到的目标图像发送至第三终端，从而第三终端不执行图像渲染过程，而是仅对该目标图像进行显示。

需要说明的是，本发明实施例仅以终端对一张目标图像进行渲染为例进行说明，在一些实施例中，终端还可以对批量的第二三维模型进行渲染，也即是，终端在执行上述步骤210之后，执行下述步骤：

终端复制该第二三维模型，得到至少一个第三三维模型，对该至少一个第三三维模型，重复执行与上述步骤209-210类似的操作，但对每个第三三维模型进行纹理偏移时，更改与该多个顶点颜色所对应的纹理贴图，得到批量的外观不同的至少一个第三三维模型，从而执行与上述步骤211类似的操作，基于该材质标识，调用绘制接口，通过图像处理器实例化对该第二三维模型和至少一个第三三维模型进行渲染，得到该目标图像。由于采用了图像处理器实例化的渲染方法，在提升了渲染方式兼容性的情况下，还能够支持该至少一个第三三维模型保持不同的纹理缩放值(UV缩放值)。

图8是本发明实施例提供的一种设置多个贴图标识的界面示意图，参见图8，以任一第三三维模型为例，更改对矢量v1纹理坐标的坐标值的赋值，通过为x1更新赋值x1＝19，将目标图集中贴图标识为19的纹理贴图与该第三三维模型中的黑色区域关联，通过为y1赋值y1＝20，将目标图集中贴图标识为20的纹理贴图与该第三三维模型中的蓝色区域关联，通过为z1赋值z1＝21，从而可以将目标图集中贴图标识为21的纹理贴图与该第三三维模型中的绿色区域关联，以此类推，在此不作赘述，当然，可以根据实际目标图像的需求，对纹理坐标的坐标值进行任意数值的赋值，本发明实施例不对纹理坐标的坐标值的取值进行具体限定。

进一步地，图9是本发明实施例提供的一种第三三维模型的示意图，如图9所示，基于上述示例，终端将贴图标识19所对应的纹理贴图映射到黑色所对应的渲染部分(一楼外墙)，将贴图标识20所对应的纹理贴图映射到蓝色所对应的渲染部分(二楼外墙)，将贴图标识21所对应的纹理贴图映射到绿色所对应的渲染部分(三楼外墙)，对其他的任一第三三维模型也是类似的映射过程，在此不作赘述。

基于上述示例，图10是本发明实施例提供的一种目标图像的示意图，参见图10，在上述过程中，通过仅调用一次绘制接口，实现了对批量的三维模型进行渲染，得到具有丰富视觉效果的目标图像，进一步地降低了调用绘制接口的次数，避免了CPU过载，保障了终端的正常运行。

上述所有可选技术方案，可以采用任意结合形成本公开的可选实施例，在此不再一一赘述。

本发明实施例提供的方法，通过根据材质合并指令，为目标图像的初始三维模型生成单个材质标识，从而将初始三维模型的多个材质标识合并为单个材质标识，对该初始三维模型的多个顶点进行着色处理，得到第一三维模型，从而能够通过该第一三维模型的多个顶点颜色来标识该初始三维模型的多个渲染部分，对该第一三维模型的该多个顶点颜色进行纹理偏移，得到具有多个纹理贴图的第二三维模型，从而能够通过该多个纹理贴图为该多个渲染部分提供多个展示纹理，基于该材质标识，调用绘制接口，对该第二三维模型进行渲染，得到该目标图像，从而从原本的通过不同的材质标识来区分不同的渲染部分，转换为通过多个顶点颜色来区分不同的渲染部分，由于整个第二三维模型采用了单个材质标识，所以可以仅调用一次绘制接口来进行渲染，仍然得到具有丰富视觉效果的目标图像，降低了调用绘制接口的次数，避免了CPU过载，提升了CPU的处理效率，保障了终端的正常运行。

进一步地，通过接收第一着色指令，对各个顶点进行着色，能够基于顶点着色器进行着色处理；通过接收第二着色指令，能够在纹理映射空间内将纹理贴图映射至对应的渲染部分，从而通过为纹理坐标的坐标值赋值来进行纹理偏移；进一步地，将多个纹理贴图合并为目标图集(也即是一张纹理贴图)，从而可以进一步地有利于合并调用绘制接口；进一步地，在合并为单个材质标识后，将原本多个材质标识所对应的渲染部分的顶点设置成相同的顶点颜色，从而能够基于顶点颜色来区分不同的渲染部分；进一步地，通过图像处理器实例化进行渲染，能够提升渲染方式的兼容性，并支持不同的纹理缩放值。

图11是本发明实施例提供的一种图像渲染装置的结构示意图，参见图11，该装置包括：

生成模块1101，用于根据材质合并指令，为目标图像的初始三维模型生成单个材质标识；

着色模块1102，用于对该初始三维模型的多个顶点进行着色处理，得到第一三维模型，该第一三维模型的多个顶点颜色用于标识该初始三维模型的多个渲染部分；

偏移模块1103，用于对该第一三维模型的该多个顶点颜色进行纹理偏移，得到具有多个纹理贴图的第二三维模型，该多个纹理贴图用于为该多个渲染部分提供多个展示纹理；

渲染模块1104，用于基于该材质标识，调用绘制接口，对该第二三维模型进行渲染，得到该目标图像。

本发明实施例提供的装置，通过根据材质合并指令，为目标图像的初始三维模型生成单个材质标识，从而将初始三维模型的多个材质标识合并为单个材质标识，对该初始三维模型的多个顶点进行着色处理，得到第一三维模型，从而能够通过该第一三维模型的多个顶点颜色来标识该初始三维模型的多个渲染部分，对该第一三维模型的该多个顶点颜色进行纹理偏移，得到具有多个纹理贴图的第二三维模型，从而能够通过该多个纹理贴图为该多个渲染部分提供多个展示纹理，基于该材质标识，调用绘制接口，对该第二三维模型进行渲染，得到该目标图像，从而从原本的通过不同的材质标识来区分不同的渲染部分，转换为通过多个顶点颜色来区分不同的渲染部分，由于整个第二三维模型采用了单个材质标识，所以可以仅调用一次绘制接口来进行渲染，仍然得到具有丰富视觉效果的目标图像，降低了调用绘制接口的次数，避免了CPU过载，提升了CPU的处理效率，保障了终端的正常运行。

在一种可能实施方式中，基于图11的装置组成，该着色模块1102用于：

接收第一着色指令，该第一着色指令携带该多个顶点以及每个顶点对应的颜色；

对于每个顶点，将该顶点对应的颜色着色至该顶点，得到该第一三维模型。

在一种可能实施方式中，基于图11的装置组成，该偏移模块1103用于：

接收第二着色指令，该第二着色指令携带该多个顶点颜色以及每个顶点颜色对应的纹理贴图的贴图标识，该贴图标识用于指示该纹理贴图在目标图集中的位置；

对于每个顶点颜色，根据该顶点颜色对应的纹理贴图的贴图标识，将该纹理贴图映射至该顶点颜色所对应的渲染部分，得到该第二三维模型。

在一种可能实施方式中，基于图11的装置组成，该装置还包括：

将与该初始三维模型所对应的多个纹理贴图合并为该目标图集，在该目标图集中，为该多个纹理贴图分配贴图标识。

在一种可能实施方式中，基于图11的装置组成，该生成模块1101用于：

根据该材质合并指令，将该初始三维模型的多个材质标识合并为该单个材质标识，该多个材质标识用于标识该初始三维模型的多个渲染部分。

在一种可能实施方式中，基于图11的装置组成，该装置还包括：

对于每个材质标识，确定与该材质标识所对应的渲染部分中所包括的多个顶点；

为该渲染部分的该多个顶点设置相同的顶点颜色，该顶点颜色用于唯一标识该渲染部分。

在一种可能实施方式中，基于图11的装置组成，该渲染模块1104用于：

通过静态批处理对该第二三维模型进行渲染；或，

通过动态批处理对该第二三维模型进行渲染；或，

通过图像处理器实例化对该第二三维模型进行渲染。

上述所有可选技术方案，可以采用任意结合形成本公开的可选实施例，在此不再一一赘述。

需要说明的是：上述实施例提供的图像渲染装置在渲染图像时，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将终端的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。另外，上述实施例提供的图像渲染装置与图像渲染方法实施例属于同一构思，其具体实现过程详见图像渲染方法实施例，这里不再赘述。

图12是本发明实施例提供的终端的结构示意图，参见图12，该终端1200可以是：智能手机、平板电脑、MP3播放器(Moving Picture Experts Group Audio Layer III，动态影像专家压缩标准音频层面3)、MP4(Moving Picture Experts Group Audio Layer IV，动态影像专家压缩标准音频层面4)播放器、笔记本电脑或台式电脑。终端1200还可能被称为用户设备、便携式终端、膝上型终端、台式终端等其他名称。

通常，终端1200包括有：处理器1201和存储器1202。

处理器1201可以包括一个或多个处理核心，比如4核心处理器、8核心处理器等。处理器1201可以采用DSP(Digital Signal Processing，数字信号处理)、FPGA(Field－Programmable Gate Array，现场可编程门阵列)、PLA(Programmable Logic Array，可编程逻辑阵列)中的至少一种硬件形式来实现。处理器1201也可以包括主处理器和协处理器，主处理器是用于对在唤醒状态下的数据进行处理的处理器，也称CPU(Central ProcessingUnit，中央处理器)；协处理器是用于对在待机状态下的数据进行处理的低功耗处理器。在一些实施例中，处理器1201可以在集成有GPU(Graphics Processing Unit，图像处理器)，GPU用于负责显示屏所需要显示的内容的渲染和绘制。一些实施例中，处理器1201还可以包括AI(Artificial Intelligence，人工智能)处理器，该AI处理器用于处理有关机器学习的计算操作。

存储器1202可以包括一个或多个计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质可以是非暂态的。存储器1202还可包括高速随机存取存储器，以及非易失性存储器，比如一个或多个磁盘存储设备、闪存存储设备。在一些实施例中，存储器1202中的非暂态的计算机可读存储介质用于存储至少一个指令，该至少一个指令用于被处理器1201所执行以实现本申请中方法实施例提供的图像渲染方法。

在一些实施例中，终端1200还可选包括有：外围设备接口1203和至少一个外围设备。处理器1201、存储器1202和外围设备接口1203之间可以通过总线或信号线相连。各个外围设备可以通过总线、信号线或电路板与外围设备接口1203相连。具体地，外围设备包括：射频电路1204、触摸显示屏1205、摄像头1206、音频电路1207和电源1208中的至少一种。

外围设备接口1203可被用于将I/O(Input/Output，输入/输出)相关的至少一个外围设备连接到处理器1201和存储器1202。在一些实施例中，处理器1201、存储器1202和外围设备接口1203被集成在同一芯片或电路板上；在一些其他实施例中，处理器1201、存储器1202和外围设备接口1203中的任意一个或两个可以在单独的芯片或电路板上实现，本实施例对此不加以限定。

射频电路1204用于接收和发射RF(Radio Frequency，射频)信号，也称电磁信号。射频电路1204通过电磁信号与通信网络以及其他通信设备进行通信。射频电路1204将电信号转换为电磁信号进行发送，或者，将接收到的电磁信号转换为电信号。可选地，射频电路1204包括：天线系统、RF收发器、一个或多个放大器、调谐器、振荡器、数字信号处理器、编解码芯片组、用户身份模块卡等等。射频电路1204可以通过至少一种无线通信协议来与其它终端进行通信。该无线通信协议包括但不限于：城域网、各代移动通信网络(2G、3G、4G及5G)、无线局域网和/或WiFi(Wireless Fidelity，无线保真)网络。在一些实施例中，射频电路1204还可以包括NFC(Near Field Communication，近距离无线通信)有关的电路，本申请对此不加以限定。

显示屏1205用于显示UI(User Interface，用户界面)。该UI可以包括图形、文本、图标、视频及其它们的任意组合。当显示屏1205是触摸显示屏时，显示屏1205还具有采集在显示屏1205的表面或表面上方的触摸信号的能力。该触摸信号可以作为控制信号输入至处理器1201进行处理。此时，显示屏1205还可以用于提供虚拟按钮和/或虚拟键盘，也称软按钮和/或软键盘。在一些实施例中，显示屏1205可以为一个，设置终端1200的前面板；在另一些实施例中，显示屏1205可以为至少两个，分别设置在终端1200的不同表面或呈折叠设计；在再一些实施例中，显示屏1205可以是柔性显示屏，设置在终端1200的弯曲表面上或折叠面上。甚至，显示屏1205还可以设置成非矩形的不规则图形，也即异形屏。显示屏1205可以采用LCD(Liquid Crystal Display，液晶显示屏)、OLED(Organic Light-Emitting Diode,有机发光二极管)等材质制备。

摄像头组件1206用于采集图像或视频。可选地，摄像头组件1206包括前置摄像头和后置摄像头。通常，前置摄像头设置在终端的前面板，后置摄像头设置在终端的背面。在一些实施例中，后置摄像头为至少两个，分别为主摄像头、景深摄像头、广角摄像头、长焦摄像头中的任意一种，以实现主摄像头和景深摄像头融合实现背景虚化功能、主摄像头和广角摄像头融合实现全景拍摄以及VR(Virtual Reality，虚拟现实)拍摄功能或者其它融合拍摄功能。在一些实施例中，摄像头组件1206还可以包括闪光灯。闪光灯可以是单色温闪光灯，也可以是双色温闪光灯。双色温闪光灯是指暖光闪光灯和冷光闪光灯的组合，可以用于不同色温下的光线补偿。

音频电路1207可以包括麦克风和扬声器。麦克风用于采集用户及环境的声波，并将声波转换为电信号输入至处理器1201进行处理，或者输入至射频电路1204以实现语音通信。出于立体声采集或降噪的目的，麦克风可以为多个，分别设置在终端1200的不同部位。麦克风还可以是阵列麦克风或全向采集型麦克风。扬声器则用于将来自处理器1201或射频电路1204的电信号转换为声波。扬声器可以是传统的薄膜扬声器，也可以是压电陶瓷扬声器。当扬声器是压电陶瓷扬声器时，不仅可以将电信号转换为人类可听见的声波，也可以将电信号转换为人类听不见的声波以进行测距等用途。在一些实施例中，音频电路1207还可以包括耳机插孔。

电源1208用于为终端1200中的各个组件进行供电。电源1208可以是交流电、直流电、一次性电池或可充电电池。当电源1208包括可充电电池时，该可充电电池可以支持有线充电或无线充电。该可充电电池还可以用于支持快充技术。

本领域技术人员可以理解，图12中示出的结构并不构成对终端1200的限定，可以包括比图示更多或更少的组件，或者组合某些组件，或者采用不同的组件布置。

在示例性实施例中，还提供了一种计算机可读存储介质，例如包括至少一条指令的存储器，上述至少一条指令可由终端中的处理器执行以完成上述实施例中图像渲染方法。例如，该计算机可读存储介质可以是ROM、随机存取存储器(RAM)、CD-ROM、磁带、软盘和光数据存储设备等。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，该程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种图像渲染方法，其特征在于，所述方法包括：

根据材质合并指令，将目标图像的初始三维模型的多个材质标识合并为单个材质标识，所述多个材质标识用于标识所述初始三维模型的多个渲染部分；

对于所述多个材质标识中的每个材质标识，确定与所述材质标识所对应的渲染部分中所包括的多个顶点；

为所述渲染部分的所述多个顶点设置相同的顶点颜色，所述顶点颜色用于唯一标识所述渲染部分；

对所述初始三维模型的多个顶点进行着色处理，得到第一三维模型，所述第一三维模型的多个顶点颜色用于标识所述初始三维模型的多个渲染部分；

对所述第一三维模型的所述多个顶点颜色进行纹理偏移，得到具有多个纹理贴图的第二三维模型，所述多个纹理贴图用于为所述多个渲染部分提供多个展示纹理；

基于所述材质标识，调用绘制接口，对所述第二三维模型进行渲染，得到所述目标图像。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述初始三维模型的多个顶点进行着色处理，得到第一三维模型包括：

接收第一着色指令，所述第一着色指令携带所述多个顶点以及每个顶点对应的颜色；

对于每个顶点，将所述顶点对应的颜色着色至所述顶点，得到所述第一三维模型。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述第一三维模型的所述多个顶点颜色进行纹理偏移，得到具有多个纹理贴图的第二三维模型包括：

接收第二着色指令，所述第二着色指令携带所述多个顶点颜色以及每个顶点颜色对应的纹理贴图的贴图标识，所述贴图标识用于指示所述纹理贴图在目标图集中的位置；

对于每个顶点颜色，根据所述顶点颜色对应的纹理贴图的贴图标识，将所述纹理贴图映射至所述顶点颜色所对应的渲染部分，得到所述第二三维模型。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

将与所述初始三维模型所对应的多个纹理贴图合并为所述目标图集，在所述目标图集中，为所述多个纹理贴图分配贴图标识。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述第二三维模型进行渲染包括：

通过静态批处理对所述第二三维模型进行渲染；或，

通过动态批处理对所述第二三维模型进行渲染；或，

通过图像处理器实例化对所述第二三维模型进行渲染。

6.一种图像渲染装置，其特征在于，所述装置包括：

生成模块，用于根据材质合并指令，将目标图像的初始三维模型的多个材质标识合并为单个材质标识，所述多个材质标识用于标识所述初始三维模型的多个渲染部分；

着色模块，用于对于所述多个材质标识中的每个材质标识，确定与所述材质标识所对应的渲染部分中所包括的多个顶点；为所述渲染部分的所述多个顶点设置相同的顶点颜色，所述顶点颜色用于唯一标识所述渲染部分；

所述着色模块，还用于对所述初始三维模型的多个顶点进行着色处理，得到第一三维模型，所述第一三维模型的多个顶点颜色用于标识所述初始三维模型的多个渲染部分；

偏移模块，用于对所述第一三维模型的所述多个顶点颜色进行纹理偏移，得到具有多个纹理贴图的第二三维模型，所述多个纹理贴图用于为所述多个渲染部分提供多个展示纹理；

渲染模块，用于基于所述材质标识，调用绘制接口，对所述第二三维模型进行渲染，得到所述目标图像。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述着色模块用于：

接收第一着色指令，所述第一着色指令携带所述多个顶点以及每个顶点对应的颜色；

对每个顶点，将所述顶点对应的颜色着色至所述顶点，得到所述第一三维模型。

8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述偏移模块用于：

接收第二着色指令，所述第二着色指令携带所述多个顶点颜色以及每个顶点颜色对应的纹理贴图的贴图标识，所述贴图标识用于指示所述纹理贴图在目标图集中的位置；

对于每个顶点颜色，根据所述顶点颜色对应的纹理贴图的贴图标识，将所述纹理贴图映射至所述顶点颜色所对应的渲染部分，得到所述第二三维模型。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述装置还用于：

将与所述初始三维模型所对应的多个纹理贴图合并为所述目标图集，在所述目标图集中，为所述多个纹理贴图分配贴图标识。

10.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述渲染模块用于：

通过静态批处理对所述第二三维模型进行渲染；或，

通过动态批处理对所述第二三维模型进行渲染；或，

通过图像处理器实例化对所述第二三维模型进行渲染。

11.一种终端，其特征在于，所述终端包括一个或多个处理器和一个或多个存储器，所述一个或多个存储器中存储有至少一条指令，所述至少一条指令由所述一个或多个处理器加载并执行以实现如权利要求1至权利要求5任一项所述的图像渲染方法。

12.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述存储介质中存储有至少一条指令，所述至少一条指令由处理器加载并执行以实现如权利要求1至权利要求5任一项所述的图像渲染方法。

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