CN110456903A - 三维绘画方法、装置、存储介质、处理器及终端 - Google Patents

三维绘画方法、装置、存储介质、处理器及终端 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种三维绘画方法、装置、存储介质、处理器及终端。该方法包括：检测图形用户界面前方预设距离范围的控制操作的移动轨迹以及移动轨迹的高度变化，其中，控制操作为悬浮控制操作，高度变化为移动轨迹上每个轨迹点与图形用户界面之间的垂直距离变化；根据移动轨迹以及高度变化在绘画场景内进行三维绘画。本发明解决了相关技术为实现通过移动终端进行3D绘画需要受到硬件和应用场景的限制，成本较高、缺乏便捷性的技术问题。

Description

三维绘画方法、装置、存储介质、处理器及终端
技术领域
本发明涉及计算机领域，具体而言，涉及一种三维绘画方法、装置、存储介质、处理器及终端。
背景技术
目前，相关技术中所提供的通过移动终端(例如：平板电脑、智能手机)实现三维(3D)绘画需要借助于摄像头和增强现实(AR)技术。利用移动终端的摄像头识别为进行3D绘画而专门配备的画笔，然后再进行三维建模操作，同时还需要借助于其他辅助定位器件才能实现与绘制图像进行360度全方位交互。此外，除了画笔操作，用户还可以通过与移动终端的显示屏进行接触式控制操作来实现对三维模型的调整。
由此可见，相关技术为实现通过移动终端进行3D绘画必须得到摄像头、画笔等硬件支持，同时还需要使用AR技术，不仅硬件成本较高、操作过程也具有一定局限性，缺乏便捷性。
针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
本发明至少部分实施例提供了一种三维绘画方法、装置、存储介质、处理器及终端，以至少解决相关技术为实现通过移动终端进行3D绘画需要受到硬件和应用场景的限制，成本较高、缺乏便捷性的技术问题。
根据本发明其中一实施例，提供了一种三维绘画方法，通过在移动终端的处理器上执行软件应用并在移动终端的触控显示器上渲染得到图形用户界面，图形用户界面所显示的内容至少部分地包含一绘画场景，该方法包括：
检测图形用户界面前方预设距离范围的控制操作的移动轨迹以及移动轨迹的高度变化，其中，控制操作为悬浮控制操作，高度变化为移动轨迹上每个轨迹点与图形用户界面之间的垂直距离变化；根据移动轨迹以及高度变化在绘画场景内进行三维绘画。
可选地，根据移动轨迹以及高度变化在绘画场景内进行三维绘画包括：依次检测移动轨迹所经过的每个轨迹点与图形用户界面之间的垂直距离，并根据检测到的垂直距离识别高度变化；在绘画场景内按照移动轨迹绘制三维路径，以及按照高度变化和绘画场景内当前设置的比例尺绘制三维路径上的每个像素的三维高度，其中，比例尺用于确定第一高度与第二高度之间的高度比例，第一高度为每个轨迹点与图形用户界面之间的垂直距离，第二高度为三维路径上的每个像素在绘画场景内表现的实际高度。
可选地，检测预设距离范围的控制操作的移动轨迹包括：在图形用户界面上方创建三维空间感应区域，其中，三维空间感应区域由移动终端内置的传感器的类别和触控显示器的尺寸确定；在三维空间感应区域内识别触控介质上的参考位置从执行控制操作的起始时刻至执行控制操作的结束时刻之间经历的多个轨迹点，并根据多个轨迹点确定移动轨迹。
可选地，检测预设距离范围的控制操作的高度变化包括：通过传感器检测多个轨迹点中的每个轨迹点与图形用户界面之间的垂直距离；根据检测到的垂直距离识别高度变化。
可选地，根据移动轨迹以及高度变化在绘画场景内进行三维绘画包括：在绘画场景内创建与三维空间感应区域对应的三维空间；按照移动轨迹在三维空间内绘制三维路径，以及按照高度变化和绘画场景内当前设置的比例尺绘制三维路径上的每个像素的三维高度，其中，比例尺用于确定第一高度与第二高度之间的高度比例，第一高度为每个轨迹点与图形用户界面之间的垂直距离，第二高度为三维路径上的每个像素在绘画场景内表现的实际高度。
可选地，按照移动轨迹在三维空间内绘制三维路径包括：将绘画场景内的任一像素设置为起点，沿预设方向发射预设长度的线段，其中，预设方向为垂直于图形用户界面并指向三维空间感应区域的方向，预设长度为传感器在预设方向上的感知距离；如果线段与任一轨迹点所在的预设区域相交，则将发射线段的像素点确定为三维路径上待绘制的像素点，以绘制三维路径。
可选地，按照高度变化和比例尺绘制三维路径上的每个像素的三维高度包括：根据比例尺确定第一高度与第二高度之间的线性关系；对于三维路径上的任一像素点，获取对应轨迹点的第一高度，并根据线性关系计算与第一高度对应的第二高度；按照计算出的第二高度绘制三维路径上的每个像素的三维高度。
根据本发明其中一实施例，还提供了一种三维绘画装置，通过在移动终端的处理器上执行软件应用并在移动终端的触控显示器上渲染得到图形用户界面，图形用户界面所显示的内容至少部分地包含一绘画场景，该装置包括：
检测模块，用于检测图形用户界面前方预设距离范围的控制操作的移动轨迹以及移动轨迹的高度变化，其中，控制操作为悬浮控制操作，高度变化为移动轨迹上每个轨迹点与图形用户界面之间的垂直距离变化；处理模块，用于根据移动轨迹以及高度变化在绘画场景内进行三维绘画。
可选地，处理模块包括：第一检测单元，用于依次检测移动轨迹所经过的每个轨迹点与图形用户界面之间的垂直距离，并根据检测到的垂直距离识别高度变化；第一处理单元，用于在绘画场景内按照移动轨迹绘制三维路径，以及按照高度变化和绘画场景内当前设置的比例尺绘制三维路径上的每个像素的三维高度，其中，比例尺用于确定第一高度与第二高度之间的高度比例，第一高度为每个轨迹点与图形用户界面之间的垂直距离，第二高度为三维路径上的每个像素在绘画场景内表现的实际高度。
可选地，检测模块包括：第一创建单元，用于在图形用户界面上方创建三维空间感应区域，其中，三维空间感应区域由移动终端内置的传感器的类别和触控显示器的尺寸确定；第一识别单元，用于在三维空间感应区域内识别触控介质上的参考位置从执行控制操作的起始时刻至执行控制操作的结束时刻之间经历的多个轨迹点，并根据多个轨迹点确定移动轨迹。
可选地，检测模块包括：第二检测单元，用于通过传感器检测多个轨迹点中的每个轨迹点与图形用户界面之间的垂直距离；第二识别单元，用于根据检测到的垂直距离识别高度变化。
可选地，处理模块包括：第二创建单元，用于在绘画场景内创建与三维空间感应区域对应的三维空间；第二处理单元，用于按照移动轨迹在三维空间内绘制三维路径，以及按照高度变化和绘画场景内当前设置的比例尺绘制三维路径上的每个像素的三维高度，其中，比例尺用于确定第一高度与第二高度之间的高度比例，第一高度为每个轨迹点与图形用户界面之间的垂直距离，第二高度为三维路径上的每个像素在绘画场景内表现的实际高度。
可选地，第二处理单元包括：第一处理子单元，用于将绘画场景内的任一像素设置为起点，沿预设方向发射预设长度的线段，其中，预设方向为垂直于图形用户界面并指向三维空间感应区域的方向，预设长度为传感器在预设方向上的感知距离；第一确定子单元，用于如果线段与任一轨迹点所在的预设区域相交，则将发射线段的像素点确定为三维路径上待绘制的像素点，以绘制三维路径。
可选地，第二处理单元包括：第二确定子单元，用于根据比例尺确定第一高度与第二高度之间的线性关系；计算子单元，用于对于三维路径上的任一像素点，获取对应轨迹点的第一高度，并根据线性关系计算与第一高度对应的第二高度；第二处理子单元，用于按照计算出的第二高度绘制三维路径上的每个像素的三维高度。
根据本发明其中一实施例，还提供了一种存储介质，其特征在于，存储介质包括存储的程序，其中，在程序运行时控制存储介质所在设备执行上述任意一项的三维绘画方法。
根据本发明其中一实施例，还提供了一种处理器，其特征在于，处理器用于运行程序，其中，程序运行时执行上述任意一项的三维绘画方法。
根据本发明其中一实施例，还提供了一种终端，包括：一个或多个处理器，存储器，显示装置以及一个或多个程序，其中，一个或多个程序被存储在存储器中，并且被配置为由一个或多个处理器执行，一个或多个程序用于执行权利要求1至6中任意一项的三维绘画方法。
在本发明至少部分实施例中，采用检测图形用户界面前方预设距离范围的控制操作的移动轨迹以及移动轨迹的高度变化，该控制操作为悬浮控制操作且高度变化为移动轨迹上每个轨迹点与图形用户界面之间的垂直距离变化的方式，根据移动轨迹以及高度变化在绘画场景内进行三维绘画，达到了通过记录无接触式的交互路径，为用户提供一种全新的三维绘画交互体验的目的，从而实现了简化3D绘画的操控方式、摆脱应用场景的束缚、降低硬件成本、提升用户体验的技术效果，进而解决了相关技术为实现通过移动终端进行3D绘画需要受到硬件和应用场景的限制，成本较高、缺乏便捷性的技术问题。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是根据本发明其中一实施例的三维绘画方法的流程图；
图2是根据本发明其中一可选实施例的三维绘画过程中的控制操作示意图；
图3是根据本发明其中一可选实施例的在图形用户界面内呈现的三维效果展示示意图；
图4是根据本发明实施例的三维绘画装置的结构框图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。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前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
根据本发明其中一实施例，提供了一种三维绘画方法的实施例，需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
该方法实施例可以在移动终端或者类似的运算装置中执行。以运行在移动终端上为例，移动终端可以包括一个或多个处理器(处理器可以包括但不限于微处理器(MCU)、图形处理器(GPU)或可编程逻辑器件(FPGA)等的处理装置)和用于存储数据的存储器。选地，上述移动终端还可以包括用于通信功能的传输装置以及输入输出设备。本领域普通技术人员可以理解，上述结构描述仅为示意，其并不对上述移动终端的结构造成限定。例如，移动终端还可包括比上述结构描述更多或者更少的组件，或者具有与上述结构描述不同的配置。
存储器可用于存储计算机程序，例如，应用软件的软件程序以及模块，如本发明实施例中的三维绘画方法对应的计算机程序，处理器通过运行存储在存储器内的计算机程序，从而执行各种功能应用以及数据处理，即实现上述的三维绘画方法。存储器可包括高速随机存储器，还可包括非易失性存储器，如一个或者多个磁性存储装置、闪存、或者其他非易失性固态存储器。在一些实例中，存储器可进一步包括相对于处理器远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至移动终端。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。
传输装置用于经由一个网络接收或者发送数据。上述的网络具体实例可包括移动终端的通信供应商提供的无线网络。在一个实例中，传输装置包括一个网络适配器(Network Interface Controller，简称为NIC)，其可通过基站与其他网络设备相连从而可与互联网进行通讯。在一个实例中，传输装置可以为射频(Radio Frequency，简称为RF)模块，其用于通过无线方式与互联网进行通讯。
在本实施例中提供了一种运行于上述移动终端的三维绘画方法，图1是根据本发明其中一实施例的三维绘画方法的流程图，通过在移动终端的处理器上执行软件应用并在移动终端的触控显示器上渲染得到图形用户界面，图形用户界面所显示的内容至少部分地包含一绘画场景，如图1所示，该方法包括如下步骤：
步骤S12，检测图形用户界面前方预设距离范围的控制操作的移动轨迹以及移动轨迹的高度变化，其中，控制操作为悬浮控制操作，高度变化为移动轨迹上每个轨迹点与图形用户界面之间的垂直距离变化；
上述绘画场景通过在移动终端上安装并运行特定的绘画类应用软件来呈现。上述控制操作可以通过触控介质(例如：用户的手指、与绘画类应用软件或移动终端匹配的绘画笔)来执行。当前控制操作是与图形用户界面相接触的控制操作时，可以在绘画场景内进行二维绘画。当前控制操作是与图形用户界面相分离的悬浮操作时，可以在绘画场景内进行三维绘画。而无论是二维绘画还是三维绘画，两者都需要根据控制操作的移动轨迹在绘画场景内绘制相应的交互路径。两者的区别主要在于如果采用悬浮操作进行三维绘画，则还需要根据移动轨迹的高度变化呈现三维显示效果。
另外，为了避免误操作，可以预先设定3D绘画功能的启动条件，例如：当触控介质接触到移动终端的屏幕内特定区域时，启动3D绘画功能。
步骤S14，根据移动轨迹以及高度变化在绘画场景内进行三维绘画。
通过上述步骤，可以实现采用检测图形用户界面前方预设距离范围的控制操作的移动轨迹以及移动轨迹的高度变化，该控制操作为悬浮控制操作且高度变化为移动轨迹上每个轨迹点与图形用户界面之间的垂直距离变化的方式，根据移动轨迹以及高度变化在绘画场景内进行三维绘画，达到了通过记录无接触式的交互路径，为用户提供一种全新的三维绘画交互体验的目的，从而实现了简化3D绘画的操控方式、摆脱应用场景的束缚、降低硬件成本、提升用户体验的技术效果，进而解决了相关技术为实现通过移动终端进行3D绘画需要受到硬件和应用场景的限制，成本较高、缺乏便捷性的技术问题。
可选地，在步骤S14中，根据移动轨迹以及高度变化在绘画场景内进行三维绘画可以包括以下执行步骤：
步骤S141，依次检测移动轨迹所经过的每个轨迹点与图形用户界面之间的垂直距离，并根据检测到的垂直距离识别高度变化；
步骤S142，在绘画场景内按照移动轨迹绘制三维路径，以及按照高度变化和绘画场景内当前设置的比例尺绘制三维路径上的每个像素的三维高度，其中，比例尺用于确定第一高度与第二高度之间的高度比例，第一高度为每个轨迹点与图形用户界面之间的垂直距离，第二高度为三维路径上的每个像素在绘画场景内表现的实际高度。
在一个可选实施例中，从移动轨迹的起始位置至移动轨迹的终止位置会经历多个轨迹点。该轨迹点可以为触控介质上预先设定的参考位置(例如：用户手指距离移动终端的屏幕最近的非接触式控制点，即指尖)在不同时刻相对于图形用户界面的悬浮位置，进而通过每个轨迹点与图形用户界面之间的垂直距离识别高度变化。当绘画软件启动运行以后，通过触控介质在图形用户界面前方预设距离范围的移动轨迹以及移动轨迹的高度变化可以在在绘画场景内表现出相应地三维路径。通过由每个轨迹点确定的预设范围构成的连通区域能够确定绘画场景内的三维路径，然后再根据高度变化和绘画场景内当前设置的比例尺绘制三维路径上的每个像素的三维高度。
此处的比例尺是指上述参考位置与屏幕之间的距离在Z轴方向上的高度变化。类似于地图，不同大小的地图会具有不同的比例尺。例如：1:10000,1:25000,1:50000。同样，在本发明的一个可选实施例中，上述比例尺可以根据实际需求进行灵活性调整。假设需要绘制一个高山，则可以将比例尺设置为1:1000，即当上述参考位置与屏幕之间的距离为1cm时，应用场景内对应的区域在Z轴方向拉伸10m。再假设需要绘制一个土堆，则可以将比例尺设置成1:100，即当上述参考位置与屏幕之间的距离为1cm时，应用场景内对应的区域在Z轴方向拉伸1m。因此，调整z轴(即与移动终端的屏幕垂直的坐标轴)比例尺，可以改变现实中绘制与场景中表现的高度比例。
可选地，在步骤S12中，检测预设距离范围的控制操作的移动轨迹可以包括以下执行步骤：
步骤S121，在图形用户界面上方创建三维空间感应区域，其中，三维空间感应区域由移动终端内置的传感器的类别和触控显示器的尺寸确定；
步骤S122，在三维空间感应区域内识别触控介质上的参考位置从执行控制操作的起始时刻至执行控制操作的结束时刻之间经历的多个轨迹点，并根据多个轨迹点确定移动轨迹。
为了实现三维绘画，需要在移动终端的屏幕上方创建一个三维空间感应区域。通过识别触控介质上的参考位置(例如：用户手指距离移动终端的屏幕最近的非接触式控制点，即指尖)在三维空间感应区域内执行一次完整的控制操作所经历的多个轨迹点，然后再将多个轨迹点连接成控制操作的移动轨迹。
考虑到利用用户的手指进行非接触式控制操作的过程中，不可避免地会出现用户手部的大部分区域(例如：整个手指甚至于手掌)位于三维空间感应区域之内。因此，为了避免出现误操作，通常将上述参考位置确定为有效位置。
另外，假设该传感器在垂直于图形用户界面的方向上的可感知距离为D，那么D的取值由移动终端内置的传感器的类别决定。不同类别的传感器具有不同的传感器可感知范围，即识别效果存在差异。对于任一类别的传感器，其可感知范围都是可以预先确定的，那么当参考位置与移动终端的屏幕之间的垂直距离小于D时，则表示触控介质处于可进行3D绘画的三维空间区域范围内。假设移动终端屏幕的尺寸为X*Y(X为屏幕长边的长度，Y为屏幕短边的长度)，那么当参考位置处于屏幕上方的X*Y*D空间区域内时，表示该触控介质当前正处于可绘制3D图形区域。
可选地，在步骤S12中，检测预设距离范围的控制操作的高度变化可以包括以下执行步骤：
步骤S123，通过传感器检测多个轨迹点中的每个轨迹点与图形用户界面之间的垂直距离；
步骤S124，根据检测到的垂直距离识别高度变化。
假设多个轨迹点中的每个轨迹点与图形用户界面之间的垂直距离为d，那么通过上述分析可知，在通过触控介质相对于移动终端的屏幕在三维空间感应区域的移动轨迹进行3D绘画的过程中，需要确保参考位置与屏幕之间的垂直距离d处于距离传感器可感知距离D之内。而在执行控制操作过程中，上述参考位置的与屏幕之间的垂直距离d是一个变量，因此，在确保d<D的前提下，可以根据实际控制操作在三维空间感应区域内的轨迹变化实时检测d的取值，从而确定整个移动轨迹上各个轨迹点的高度变化。
可选地，在步骤S14中，根据移动轨迹以及高度变化在绘画场景内进行三维绘画可以包括以下执行步骤：
步骤S143，在绘画场景内创建与三维空间感应区域对应的三维空间；
步骤S144，按照移动轨迹在三维空间内绘制三维路径，以及按照高度变化和绘画场景内当前设置的比例尺绘制三维路径上的每个像素的三维高度，其中，比例尺用于确定第一高度与第二高度之间的高度比例，第一高度为每个轨迹点与图形用户界面之间的垂直距离，第二高度为三维路径上的每个像素在绘画场景内表现的实际高度。
在实现三维绘画的过程中，除了需要在移动终端的屏幕上方创建一个三维空间感应区域之外，还需要在通过运行应用软件得到的绘画场景内建立与移动终端的屏幕上方的三维空间感应区域对应的三维空间，由此，不仅可以根据上述参考位置在三维空间感应区域内的移动轨迹，在应用软件内绘制对应三维路径，还可以根据上述参考位置在移动过程中的高度变化绘制三维路径上各个像素的三维高度。
此处的比例尺是指上述参考位置与屏幕之间的距离在Z轴方向上的高度变化。类似于地图，不同大小的地图会具有不同的比例尺。例如：1:10000,1:25000,1:50000。同样，在本发明的一个可选实施例中，上述比例尺可以根据实际需求进行灵活性调整。假设需要绘制一个高山，则可以将比例尺设置为1:1000，即当上述参考位置与屏幕之间的距离为1cm时，应用场景内对应的区域在Z轴方向拉伸10m。再假设需要绘制一个土堆，则可以将比例尺设置成1:100，即当上述参考位置与屏幕之间的距离为1cm时，应用场景内对应的区域在Z轴方向拉伸1m。因此，调整z轴(即与移动终端的屏幕垂直的坐标轴)比例尺，可以改变现实中绘制与场景中表现的高度比例。
可选地，在步骤S144中，按照移动轨迹在三维空间内绘制三维路径可以包括以下执行步骤：
步骤S1441，将绘画场景内的任一像素设置为起点，沿预设方向发射预设长度的线段，其中，预设方向为垂直于图形用户界面并指向三维空间感应区域的方向，预设长度为传感器在预设方向上的感知距离；
步骤S1442，如果线段与任一轨迹点所在的预设区域相交，则将发射线段的像素点确定为三维路径上待绘制的像素点，以绘制三维路径。
对于屏幕上任意像素点，将该像素点所在位置设置为起点，将垂直于屏幕的方向设定为法向量，此处将法向量的方向统称为z轴方向。若像素点在z轴方向与参考位置所在预设区域(例如：以上述参考位置为中心，以手指宽度为直径的圆形区域或方形区域)相交，则表明该像素点为被绘制的像素点，从而进行3D绘画。
具体地，当触控介质在屏幕上方移动时，传感器能够感知到参考位置与屏幕之间的垂直距离。假设每个像素点的法向量(即垂直于屏幕方向)为N，那么每个像素i沿Z轴方向发射一条距离为D的线段Ni。若该线段与参考位置所在预设区域相交，则表明该像素点为需要被绘制的像素点，由此便可以确定一系列的被绘制像素点，Pixel＝{(xi,yi)|i<n,xi,yi表示像素点i在屏幕内的坐标，n为屏幕的分辨率}，因此，这些像素点都需要实现3D绘画效果。
可选地，在步骤S144中，按照高度变化和比例尺绘制三维路径上的每个像素的三维高度可以包括以下执行步骤：
步骤S1443，根据比例尺确定第一高度与第二高度之间的线性关系；
步骤S1444，对于三维路径上的任一像素点，获取对应轨迹点的第一高度，并根据线性关系计算与第一高度对应的第二高度；按照计算出的第二高度绘制三维路径上的每个像素的三维高度。
当参考位置在屏幕上方的三维空间感应区域内移动时，被绘制的像素点在z轴方向的3D效果与垂直距离d成线性关系。假设获取到的像素点与参考位置的距离为di，那么该像素点在Z轴上的3D效果为{a*di+b|a,b为系数}。换言之，像素点的3D效果与高度di呈线性关系。当参考位置与屏幕之间的垂直距离越大时，则3D绘画的深度效果越明显；当参考位置与屏幕之间的垂直距离越小时，则越接近于平面二维绘画效果。
当满足结束3D绘制功能的预设条件(例如：触控介质重新接触到屏幕)时，表示用户将绘制2D图像，并结束3D绘制功能；或者，当触控介质脱离传感器的可感知的范围时，结束3D绘制功能。即，如果触控介质重新接触屏幕或者处于位于传感器可感知范围之外，则结束3D绘画功能。
下面将结合一个示例性实施例对上述可选实施过程作进一步地详细描述。
图2是根据本发明其中一可选实施例的三维绘画过程中的控制操作示意图，图3是根据本发明其中一可选实施例的在图形用户界面内呈现的三维效果展示示意图，如图2和图3所示，控制操作的起始时刻位于虚线手指处，通过指尖与图形用户界面相接触，启动3D绘画功能。控制操作的结束时刻位于实线手指处，通过指尖与图形用户界面再次接触，结束3D绘画功能。通过识别指尖在三维空间感应区域内执行一次完整的控制操作所经历的多个轨迹点，然后再将多个轨迹点连接成控制操作的移动轨迹。根据实际控制操作在三维空间感应区域内的轨迹变化实时检测d的取值，从而确定整个移动轨迹上各个轨迹点的高度变化。进一步地，在通过运行应用软件得到的绘画场景内建立与移动终端的屏幕上方的三维空间感应区域对应的三维空间，由此，不仅可以根据上述参考位置在三维空间感应区域内的移动轨迹，在应用软件内绘制对应三维路径，还可以根据上述参考位置在移动过程中的高度变化绘制三维路径上各个像素的三维高度，最终得到如图3所示的三维效果展示。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到根据上述实施例的方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，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，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，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的方法。
在本实施例中还提供了一种三维绘画装置，该装置用于实现上述实施例及优选实施方式，已经进行过说明的不再赘述。如以下所使用的，术语“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现，但是硬件，或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。
图4是根据本发明实施例的三维绘画装置的结构框图，通过在移动终端的处理器上执行软件应用并在移动终端的触控显示器上渲染得到图形用户界面，图形用户界面所显示的内容至少部分地包含一绘画场景，如图4所示，该装置包括：检测模块10，用于检测图形用户界面前方预设距离范围的控制操作的移动轨迹以及移动轨迹的高度变化，其中，控制操作为悬浮控制操作，高度变化为移动轨迹上每个轨迹点与图形用户界面之间的垂直距离变化；处理模块20，用于根据移动轨迹以及高度变化在绘画场景内进行三维绘画。
可选地，处理模块20包括：第一检测单元(图中未示出)，用于依次检测移动轨迹所经过的每个轨迹点与图形用户界面之间的垂直距离，并根据检测到的垂直距离识别高度变化；第一处理单元(图中未示出)，用于在绘画场景内按照移动轨迹绘制三维路径，以及按照高度变化和绘画场景内当前设置的比例尺绘制三维路径上的每个像素的三维高度，其中，比例尺用于确定第一高度与第二高度之间的高度比例，第一高度为每个轨迹点与图形用户界面之间的垂直距离，第二高度为三维路径上的每个像素在绘画场景内表现的实际高度。
可选地，检测模块10包括：第一创建单元(图中未示出)，用于在图形用户界面上方创建三维空间感应区域，其中，三维空间感应区域由移动终端内置的传感器的类别和触控显示器的尺寸确定；第一识别单元(图中未示出)，用于在三维空间感应区域内识别触控介质上的参考位置从执行控制操作的起始时刻至执行控制操作的结束时刻之间经历的多个轨迹点，并根据多个轨迹点确定移动轨迹。
可选地，检测模块10包括：第二检测单元(图中未示出)，用于通过传感器检测多个轨迹点中的每个轨迹点与图形用户界面之间的垂直距离；第二识别单元(图中未示出)，用于根据检测到的垂直距离识别高度变化。
可选地，处理模块20包括：第二创建单元(图中未示出)，用于在绘画场景内创建与三维空间感应区域对应的三维空间；第二处理单元(图中未示出)，用于按照移动轨迹在三维空间内绘制三维路径，以及按照高度变化和绘画场景内当前设置的比例尺绘制三维路径上的每个像素的三维高度，其中，比例尺用于确定第一高度与第二高度之间的高度比例，第一高度为每个轨迹点与图形用户界面之间的垂直距离，第二高度为三维路径上的每个像素在绘画场景内表现的实际高度。
可选地，第二处理单元(图中未示出)包括：第一处理子单元(图中未示出)，用于将绘画场景内的任一像素设置为起点，沿预设方向发射预设长度的线段，其中，预设方向为垂直于图形用户界面并指向三维空间感应区域的方向，预设长度为传感器在预设方向上的感知距离；第一确定子单元(图中未示出)，用于如果线段与任一轨迹点所在的预设区域相交，则将发射线段的像素点确定为三维路径上待绘制的像素点，以绘制三维路径。
可选地，第二处理单元(图中未示出)包括：第二确定子单元(图中未示出)，用于根据比例尺确定第一高度与第二高度之间的线性关系；计算子单元，用于对于三维路径上的任一像素点，获取对应轨迹点的第一高度，并根据线性关系计算与第一高度对应的第二高度；第二处理子单元(图中未示出)，用于按照计算出的第二高度绘制三维路径上的每个像素的三维高度。
需要说明的是，上述各个模块是可以通过软件或硬件来实现的，对于后者，可以通过以下方式实现，但不限于此：上述模块均位于同一处理器中；或者，上述各个模块以任意组合的形式分别位于不同的处理器中。
本发明的实施例还提供了一种存储介质，该存储介质中存储有计算机程序，其中，该计算机程序被设置为运行时执行上述任一项方法实施例中的步骤。
可选地，在本实施例中，上述存储介质可以被设置为存储用于执行以下步骤的计算机程序：
S1，检测图形用户界面前方预设距离范围的控制操作的移动轨迹以及移动轨迹的高度变化，其中，控制操作为悬浮控制操作，高度变化为移动轨迹上每个轨迹点与图形用户界面之间的垂直距离变化；
S2，根据移动轨迹以及高度变化在绘画场景内进行三维绘画。
可选地，在本实施例中，上述存储介质可以包括但不限于：U盘、只读存储器(Read-Only Memory，简称为ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，简称为RAM)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储计算机程序的介质。
本发明的实施例还提供了一种处理器，该处理器被设置为运行计算机程序以执行上述任一项方法实施例中的步骤。
可选地，在本实施例中，上述处理器可以被设置为通过计算机程序执行以下步骤：
S1，检测图形用户界面前方预设距离范围的控制操作的移动轨迹以及移动轨迹的高度变化，其中，控制操作为悬浮控制操作，高度变化为移动轨迹上每个轨迹点与图形用户界面之间的垂直距离变化；
S2，根据移动轨迹以及高度变化在绘画场景内进行三维绘画。
可选地，本实施例中的具体示例可以参考上述实施例及可选实施方式中所描述的示例，本实施例在此不再赘述。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，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，可以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，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。
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。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元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全部或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(可为个人计算机、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、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (17)

1.一种三维绘画方法，其特征在于，通过在移动终端的处理器上执行软件应用并在所述移动终端的触控显示器上渲染得到图形用户界面，所述图形用户界面所显示的内容至少部分地包含一绘画场景，所述方法包括：
检测所述图形用户界面前方预设距离范围的控制操作的移动轨迹以及所述移动轨迹的高度变化，其中，所述控制操作为悬浮控制操作，所述高度变化为所述移动轨迹上每个轨迹点与所述图形用户界面之间的垂直距离变化；
根据所述移动轨迹以及所述高度变化在所述绘画场景内进行三维绘画。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述移动轨迹以及所述高度变化在所述绘画场景内进行三维绘画包括：
依次检测所述移动轨迹所经过的每个轨迹点与所述图形用户界面之间的垂直距离，并根据检测到的垂直距离识别所述高度变化；
在所述绘画场景内按照所述移动轨迹绘制三维路径，以及按照所述高度变化和所述绘画场景内当前设置的比例尺绘制所述三维路径上的每个像素的三维高度，其中，所述比例尺用于确定第一高度与第二高度之间的高度比例，所述第一高度为每个轨迹点与所述图形用户界面之间的垂直距离，所述第二高度为所述三维路径上的每个像素在所述绘画场景内表现的实际高度。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，检测所述预设距离范围的控制操作的所述移动轨迹包括：
在所述图形用户界面上方创建三维空间感应区域，其中，所述三维空间感应区域由所述移动终端内置的传感器的类别和所述触控显示器的尺寸确定；
在所述三维空间感应区域内识别触控介质上的参考位置从执行所述控制操作的起始时刻至执行所述控制操作的结束时刻之间经历的多个轨迹点，并根据所述多个轨迹点确定所述移动轨迹。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，检测所述预设距离范围的控制操作的所述高度变化包括：
通过所述传感器检测所述多个轨迹点中的每个轨迹点与所述图形用户界面之间的垂直距离；
根据检测到的垂直距离识别所述高度变化。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，根据所述移动轨迹以及所述高度变化在所述绘画场景内进行三维绘画包括：
在所述绘画场景内创建与所述三维空间感应区域对应的三维空间；
按照所述移动轨迹在所述三维空间内绘制三维路径，以及按照所述高度变化和所述绘画场景内当前设置的比例尺绘制所述三维路径上的每个像素的三维高度，其中，所述比例尺用于确定第一高度与第二高度之间的高度比例，所述第一高度为每个轨迹点与所述图形用户界面之间的垂直距离，所述第二高度为所述三维路径上的每个像素在所述绘画场景内表现的实际高度。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，按照所述移动轨迹在所述三维空间内绘制所述三维路径包括：
将所述绘画场景内的任一像素设置为起点，沿预设方向发射预设长度的线段，其中，所述预设方向为垂直于所述图形用户界面并指向所述三维空间感应区域的方向，所述预设长度为所述传感器在所述预设方向上的感知距离；
如果所述线段与任一轨迹点所在的预设区域相交，则将发射所述线段的像素点确定为所述三维路径上待绘制的像素点，以绘制所述三维路径。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，按照所述高度变化和所述比例尺绘制所述三维路径上的每个像素的三维高度包括：
根据所述比例尺确定所述第一高度与所述第二高度之间的线性关系；
对于所述三维路径上的任一像素点，获取对应轨迹点的第一高度，并根据所述线性关系计算与所述第一高度对应的第二高度；
按照计算出的第二高度绘制所述三维路径上的每个像素的三维高度。
8.一种三维绘画装置，其特征在于，通过在移动终端的处理器上执行软件应用并在所述移动终端的触控显示器上渲染得到图形用户界面，所述图形用户界面所显示的内容至少部分地包含一绘画场景，所述装置包括：
检测模块，用于检测所述图形用户界面前方预设距离范围的控制操作的移动轨迹以及所述移动轨迹的高度变化，其中，所述控制操作为悬浮控制操作，所述高度变化为所述移动轨迹上每个轨迹点与所述图形用户界面之间的垂直距离变化；
处理模块，用于根据所述移动轨迹以及所述高度变化在所述绘画场景内进行三维绘画。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述处理模块包括：
第一检测单元，用于依次检测所述移动轨迹所经过的每个轨迹点与所述图形用户界面之间的垂直距离，并根据检测到的垂直距离识别所述高度变化；
第一处理单元，用于在所述绘画场景内按照所述移动轨迹绘制三维路径，以及按照所述高度变化和所述绘画场景内当前设置的比例尺绘制所述三维路径上的每个像素的三维高度，其中，所述比例尺用于确定第一高度与第二高度之间的高度比例，所述第一高度为每个轨迹点与所述图形用户界面之间的垂直距离，所述第二高度为所述三维路径上的每个像素在所述绘画场景内表现的实际高度。
10.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述检测模块包括：
第一创建单元，用于在所述图形用户界面上方创建三维空间感应区域，其中，所述三维空间感应区域由所述移动终端内置的传感器的类别和所述触控显示器的尺寸确定；
第一识别单元，用于在所述三维空间感应区域内识别触控介质上的参考位置从执行所述控制操作的起始时刻至执行所述控制操作的结束时刻之间经历的多个轨迹点，并根据所述多个轨迹点确定所述移动轨迹。
11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述检测模块包括：
第二检测单元，用于通过所述传感器检测所述多个轨迹点中的每个轨迹点与所述图形用户界面之间的垂直距离；
第二识别单元，用于根据检测到的垂直距离识别所述高度变化。
12.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述处理模块包括：
第二创建单元，用于在所述绘画场景内创建与所述三维空间感应区域对应的三维空间；
第二处理单元，用于按照所述移动轨迹在所述三维空间内绘制三维路径，以及按照所述高度变化和所述绘画场景内当前设置的比例尺绘制所述三维路径上的每个像素的三维高度，其中，所述比例尺用于确定第一高度与第二高度之间的高度比例，所述第一高度为每个轨迹点与所述图形用户界面之间的垂直距离，所述第二高度为所述三维路径上的每个像素在所述绘画场景内表现的实际高度。
13.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，所述第二处理单元包括：
第一处理子单元，用于将所述绘画场景内的任一像素设置为起点，沿预设方向发射预设长度的线段，其中，所述预设方向为垂直于所述图形用户界面并指向所述三维空间感应区域的方向，所述预设长度为所述传感器在所述预设方向上的感知距离；
第一确定子单元，用于如果所述线段与任一轨迹点所在的预设区域相交，则将发射所述线段的像素点确定为所述三维路径上待绘制的像素点，以绘制所述三维路径。
14.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，所述第二处理单元包括：
第二确定子单元，用于根据所述比例尺确定所述第一高度与所述第二高度之间的线性关系；
计算子单元，用于对于所述三维路径上的任一像素点，获取对应轨迹点的第一高度，并根据所述线性关系计算与所述第一高度对应的第二高度；
第二处理子单元，用于按照计算出的第二高度绘制所述三维路径上的每个像素的三维高度。
15.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质包括存储的程序，其中，在所述程序运行时控制所述存储介质所在设备执行权利要求1至7中任意一项所述的三维绘画方法。
16.一种处理器，其特征在于，所述处理器用于运行程序，其中，所述程序运行时执行权利要求1至7中任意一项所述的三维绘画方法。
17.一种终端，其特征在于，包括：一个或多个处理器，存储器，显示装置以及一个或多个程序，其中，所述一个或多个程序被存储在所述存储器中，并且被配置为由所述一个或多个处理器执行，所述一个或多个程序用于执行权利要求1至7中任意一项所述的三维绘画方法。
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