CN111047674A - 一种动画渲染方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供了一种动画渲染方法及装置，涉及数据处理技术领域，其中，上述方法包括：构建物体的三维模型，作为物体模型；获得需要在物体模型表面渲染、且表现动画对象运动的三维动画对应的各个二维图像，其中，动画对象为：需要在物体模型表面渲染的三维动画中的对象；根据各个二维图像在三维动画中的显示顺序、以及各个二维图像中动画对象在物体模型的表面的位置，将各个二维图像依次渲染到物体模型的表面。应用本发明实施例提供的方案在三维的物体模型表面渲染三维动画，可以提高在物体模型表面表现三维动画的效率。
Description
技术领域
本发明涉及数据处理技术领域，特别是涉及一种动画渲染方法及装置。
背景技术
在显示三维物体时，为了更加形象的展示与三维物体相关的内容，往往需要在三维物体的模型表面表现三维动画。例如，上述三维物体为地球时，地球表面的海洋会存在洋流运动，为此需要在地球模型表面表现表现洋流运动的动画。
现有技术中，在三维物体表面表现三维动画时，一方面构建三维物体的三维模型，称为物体模型。另一方面，由于三维动画中的动画对象是按照运动轨迹在三维空间运动的，因此，还构建上述运动轨迹的三维模型，称为轨迹模型。然后，将轨迹模型叠加于物体模型表面，并使动画对象按照轨迹模型中的运动轨迹的三维坐标运动，这样动画对象可以沿轨迹模型中的运动轨迹移动，从而形成在三维物体表面表现了动画的效果。
以上述在地球表面表现洋流运动的动画为例，一方面构建地球的三维模型，称为地球模型，另一方面，这种情况下上述动画对象可以为表示洋流运动的箭头，确定地球表面各条洋流的运动轨迹，也就是，确定上述箭头的运动轨迹，构建上述运动轨迹的三维模型，称为轨迹模型。然后，将轨迹模型叠加于地球模型的表面，上述箭头按照轨迹模型中的运动轨迹的三维坐标运动，这样上述箭头可以沿轨迹模型中的各条运动轨迹移动，从而在地球模型表面上形成表现洋流运动的动画效果。
虽然应用上述方式可以实现在三维物体模型表面表现三维动画的效果，但运动轨迹的轨迹模型包含大量三维立体信息，构建过程较复杂，需要付出大量的人力与时间成本，从而导致在物体模型表面渲染表现动画的效率较低。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种动画渲染方法及装置，以提高表现三维动画的效率。具体技术方案如下：
第一方面，本发明实施例提供了一种动画渲染方法，所述方法包括：
构建物体的三维模型，作为物体模型；
获得需要在所述物体模型表面渲染、且表现动画对象运动的三维动画对应的各个二维图像，其中，所述动画对象为：需要在所述物体模型表面渲染的三维动画中的对象；
根据各个二维图像在所述三维动画中的显示顺序、以及各个二维图像中动画对象在所述物体模型的表面的位置，将各个二维图像依次渲染到所述物体模型的表面。
本发明的一个实施例中，所述获得需要在所述物体模型表面渲染、且表现动画对象运动的三维动画对应的各个二维图像，包括：
确定所述动画对象在所述物体模型表面运动时的三维运动轨迹对应的二维运动轨迹；
获得表示所述动画对象沿所述二维运动轨迹运动的各个二维图像。
本发明的一个实施例中，所述根据各个二维图像在所述三维动画中的显示顺序、以及各个二维图像中动画对象在所述物体模型的表面的位置，将各个二维图像依次渲染到所述物体模型的表面，包括：
将所述物体模型划分为多个子模型；
分别获得各个子模型表面的投影图像；
针对每一投影图像，按照各个二维图像在所述三维动画中的显示顺序，根据二维图像中的动画对象在待处理子模型的表面的位置，确定二维图像中与待处理子模型的表面相匹配的图像区域，将所述图像区域映射至该投影图像，得到映射图像，并在所述待处理子模型表面渲染所述映射图像，其中，所述待处理子模型为：该投影图像所对应子模型。
本发明的一个实施例中，所述将所述物体模型划分为多个子模型，包括：
基于正交投影方式或者透视投影方式将所述物体模型划分为多个子模型。
本发明的一个实施例中，所述在所述待处理子模型表面渲染所述映射图像，包括：
针对所述待处理子模型表面的每一表面区域，为所述映射图像中与该表面区域内容一致的图像区域附加与该表面区域匹配的材质，并将附加材质后的映射图像渲染到所述待处理子模型表面。
第二方面，本发明的一个实施例提供了一种动画渲染装置，所述装置包括：
模型构建模块，用于构建物体的三维模型，作为物体模型；
图像获得模块，用于获得需要在所述物体模型表面渲染、且表现动画对象运动的三维动画对应的各个二维图像，其中，所述动画对象为：需要在所述物体模型表面渲染的三维动画中的对象；
图像映射模块，用于根据各个二维图像在所述三维动画中的显示顺序、以及各个二维图像中动画对象在所述物体模型的表面的位置，将各个二维图像依次渲染到所述物体模型的表面。
本发明的一个实施例中，所述图像获得模块，具体用于：
确定所述动画对象在所述物体模型表面运动时的三维运动轨迹对应的二维运动轨迹；
获得表示所述动画对象沿所述二维运动轨迹运动的各个二维图像。
本发明的一个实施例中，所述图像映射模块，包括：
子模型划分子模块，用于将所述物体模型划分为多个子模型；
投影图像获得子模块，用于分别获得各个子模型表面的投影图像；
图像渲染子模块，用于针对每一投影图像，按照各个二维图像在所述三维动画中的显示顺序，根据二维图像中的动画对象在待处理子模型的表面的位置，确定二维图像中与待处理子模型的表面相匹配的图像区域，将所述图像区域映射至该投影图像，得到映射图像，并在所述待处理子模型表面渲染所述映射图像，其中，所述待处理子模型为：该投影图像所对应子模型。
本发明的一个实施例中，所述子模型划分子模块，具体用于：
基于正交投影方式或者透视投影方式将所述物体模型划分为多个子模型。
本发明的一个实施例中，所述图像渲染子模块，具体用于：
针对每一投影图像，按照各个二维图像在所述三维动画中的显示顺序，确定二维图像中与待处理子模型的表面内容一致的图像区域，将所述图像区域映射至该投影图像，得到映射图像，并针对所述待处理子模型表面的每一表面区域，为所述映射图像中与该表面区域内容一致的图像区域附加与该表面区域匹配的材质，并将附加材质后的映射图像渲染到所述待处理子模型表面。
第三方面，本发明实施例中提供了一种电子设备，包括处理器、通信接口、存储器和通信总线，其中，处理器，通信接口，存储器通过通信总线完成相互间的通信；
存储器，用于存放计算机程序；
处理器，用于执行存储器上所存放的程序时，实现上述第一方面任一所述的方法步骤。
第四方面，本发明实施例中提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述第一方面任一所述的方法步骤。
第五方面，本发明实施例还提供了一种包含指令的计算机程序产品，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述第一方面任一所述的方法步骤。
本发明实施例有益效果：
应用本发明实施例提供的方案在三维的物体模型表面渲染三维动画时，构建物体的三维模型，作为物体模型，获得需要在上述物体模型表面渲染、且表现动画对象运动的三维动画对应的各个二维图像，其中，上述动画对象为：需要在上述物体模型表面渲染的三维动画中的对象，根据各个二维图像在上述三维动画中的显示顺序、以及各个二维图像中动画对象在上述物体模型的表面的位置，将各个二维图像依次渲染到上述物体模型的表面。由于人的视觉具有暂留特点，当以较快的速度依次渲染每张二维图像时，人难以察觉到二维图像之间的停顿，因此依次渲染二维图像可以表现出动画效果。又因为上述物体模型是三维模型，将上述二维图像渲染到上述物体模型表面，可以认为是将上述二维图像变换为了三维图像，因此依次将二维图像渲染到上述物体模型表面可以表现出三维动画效果。与现有技术相比，本发明实施例提供的方案只需要生成二维图像，由于各个二维图像只包含二维平面信息，与包含大量三维立体信息的轨迹模型相比，包含的信息少、获得方式较简单，因此可以降低在物体模型表面表现三维动画的人力与时间成本，从而能够提高在物体模型表面表现三维动画的效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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1A为本发明实施例提供的第一种动画渲染方法的流程示意图；
图1B为本发明实施例提供的一种在地球模型表面渲染二维图像的效果示意图；
图2A为本发明实施例提供的第二种动画渲染方法的流程示意图；
图2B为本发明实施例提供的一种二维运动轨迹示意图；
图3A为本发明实施例提供的第三种动画渲染方法的流程示意图；
图3B为本发明实施例提供的一种正交投影方式的示意图；
图3C为本发明实施例提供的一种透视投影方式的示意图；
图3D为本发明实施例提供的一种地球模型投影图像示意图；
图3E为本发明实施例提供的一种南半球子模型表面渲染结果示意图；
图3F为本发明实施例提供的一种北半球子模型表面渲染结果示意图；
图4为本发明实施例提供的第一种动画渲染装置的结构示意图；
图5为本发明实施例提供的第二种动画渲染装置的结构示意图；
图6为本发明实施例提供的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
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，都属于本发明保护的范围。
由于现有技术中在三维的物体模型表面表现三维动画时存在效率较低的技术问题，为解决这一问题，本发明实施例提供了一种动画渲染方法及装置。
本发明的一个实施例中，提供了一种动画渲染方法，上述方法包括：
构建物体的三维模型，作为物体模型。
获得需要在上述物体模型表面渲染、且表现动画对象运动的三维动画对应的各个二维图像，其中，上述动画对象为：需要在上述物体模型表面渲染的三维动画中的对象。
根据各个二维图像在上述三维动画中的显示顺序、以及各个二维图像中动画对象在上述物体模型的表面的位置，将各个二维图像依次渲染到上述物体模型的表面。
由以上可见，由于人的视觉具有暂留特点，当以较快的速度依次渲染每张二维图像时，人难以察觉到二维图像之间的停顿，因此依次渲染二维图像可以表现出动画效果。又因为上述物体模型是三维模型，将上述二维图像渲染到上述物体模型表面，可以认为是将上述二维图像变换为了三维图像，因此依次将二维图像渲染到上述物体模型表面可以表现出三维动画效果。与现有技术相比，本实施例提供的方案只需要生成二维图像，由于各个二维图像只包含二维平面信息，与包含大量三维立体信息的轨迹模型相比，包含的信息少、获得方式较简单，因此可以降低在物体模型表面表现三维动画的人力与时间成本，从而能够提高在物体模型表面表现三维动画的效率。
下面通过具体实施例对本发明实施例提供的动画渲染方法及装置进行说明。
参见图1A，本发明实施例提供了第一种动画渲染方法的流程示意图，具体的，上述方法包括以下步骤S101-S103。
S101：构建物体的三维模型，作为物体模型。
具体的，可以根据物体本身的形状与参数数据，生成等比例的三维的物体模型，上述物体模型的表面由大量三角形网格平面组成。
可以采用现有技术中的任一三维模型构建方法构建物体的三维模型，这里不再详述。
其中，上述物体模型为需要在表面渲染动画的模型。例如，物体可以为地球，上述物体模型为三维的地球模型，物体可以为建筑物，上述物体模型为三维的建筑物模型。
S102：获得需要在上述物体模型表面渲染、且表现动画对象运动的三维动画对应的各个二维图像。
其中，上述动画对象为：需要在上述物体模型表面渲染的三维动画中的对象。
由于三维动画是按照一定的时间间隔连续的展示不同的三维图像而呈现的，因此，可以认为上述三维动画对应于多张三维图像。又由于三维图像是指基于三维空间的图像，而二维图像是基于二维空间的图像，因此，可以认为二维图像为在三维图像在一个投影面上的投影图像。为便于描述，这里将上述投影面称为第一投影面。
鉴于上述情况，上述三维动画对应的各个二维图像可以理解为三维动画对应的各个三维图像在第一投影面上投影得到的投影图像。由于三维动画为表现动画对象运动的动画，因此三维动画对应的各个三维图像中包含动画对象的图像，因此三维图像在第一投影面上投影得到的二维图像中包含动画对象的图像。
由于三维图像是以三维空间的信息描述的图像，而二维图像是以二维空间的信息描述的图像，所以，二维图像所包含的信息要远少于三维图像包含的信息。出于减少信息量的考虑，在实现本发明实施例提供的方案时，仅获得上述二维图像，而不获得上述需要在物体模型表面渲染的三维动画对应的三维图像，也就是不直接获得上述三维动画。
其中，上述第一投影面可以为水平面，例如，上述水平面可以为观察上述物体模型的视角所在的水平面。
具体的，上述二维图像可以是二维视频或二维动图中的各个帧图像。上述二维视频或二维动图为上述三维动画在二维空间对应的视频或者动图。
例如，上述三维动画可以为反映地球表面洋流运动的动画，则上述二维图像可以为二维洋流视频或二维洋流动图中的各个帧图像，二维洋流视频或二维洋流动图为在三维的地球表面洋流运动的动画在二维空间对应的视频或者动图。
具体的，可以通过步骤S102A-步骤S102B获得需要在上述物体模型表面渲染的三维动画对应的各个二维图像，在此暂不详述。
S103：根据各个二维图像在上述三维动画中的显示顺序、以及各个二维图像中动画对象在上述物体模型的表面的位置，将各个二维图像依次渲染到上述物体模型的表面。
由于可以认为上述三维动画由连续的三维图像组成，上述各个三维图像与各个二维图像一一对应，各个三维图像在三维动画中具有显示顺序，因此上述三维图像在三维动画中的显示顺序可以作为上述各个二维图像在上述三维动画中的显示顺序。
各个二维图像中动画对象在上述物体模型的表面的位置可以是预先设定好的。
由于人的视觉具有暂留特点，以较快的速度将二维图像按照显示顺序依次渲染到上述物体模型的表面后，人难以观察到二维图像之间的停顿，因此依次渲染二维图像便可以表现动画效果，又因为上述物体模型为三维模型，因此，将上述二维图像渲染到三维的物体模型的表面，可以认为是将上述二维图像变换为了三维图像，因此可以认为物体模型的表面产生了三维动画效果。
例如，当上述二维图像为上述三维动画对应的二维视频或二维动图的各个帧图像时，上述显示顺序为上述二维图像在上述二维视频或二维动图中的先后顺序。若上述视频为每秒24帧的视频，则可以按显示顺序将二维图像以每秒24帧的速度渲染到物体模型的表面，从而上述物体模型的表面形成了三维动画的效果。
具体的，上述二维图像中的动画对象在渲染到物体模型表面相对应的预期位置才能保证物体模型表面表现预期的三维动画，因此需要确定各个二维图像中动画对象在上述物体模型的表面的位置，根据所确定的位置将二维图像渲染到物体模型表面。
例如，若上述三维动画为地球表面洋流动画，物体模型为地球模型，动画对象为箭头，每个箭头对应一条洋流在地球模型表面某一时刻的位置，则根据与各个箭头对应的洋流在地球模型表面上对应时刻的各个位置，将上述二维图像渲染到地球模型表面，使得各个箭头被渲染到对应位置处。
本发明的一个实施例中，可以使用步骤S103A-S103C将各个二维图像依次映射到上述物体模型的表面，这里暂不详述。
参见图1B，提供了一种在地球模型表面渲染二维图像的效果示意图，其中，白色箭头表示动画对象，在三维动画中通过白色箭头的运动表示地球表面洋流的运动。图1B中示出了某一时刻白色箭头在地球模型表面的位置，也就是，示出了某一时刻下洋流在地球表面的运动位置。
应用上述实施例提供的方案在三维物体模型表面渲染三维动画时，由于人的视觉具有暂留特点，当以较快的速度依次渲染每张二维图像时，人难以察觉到二维图像之间的停顿，因此依次渲染二维图像可以表现出动画效果。又因为上述物体模型是三维模型，将上述二维图像渲染到上述物体模型表面，可以认为是将上述二维图像变换为了三维图像，因此依次将二维图像渲染到上述物体模型表面可以表现出三维动画效果。与现有技术相比，上述实施例提供的方案只需要生成二维图像，由于各个二维图像只包含二维平面信息，与包含大量三维立体信息的轨迹模型相比，包含的信息少、获得方式较简单，因此可以降低在物体模型表面表现三维动画的人力与时间成本，从而能够提高在物体模型表面表现三维动画的效率。
本发明的一个实时例中，参见图2A，提供了第二种动画渲染方法的流程示意图，与前述图1所示的实施例相比，本实施例中上述步骤S102可以通过步骤S102A-S102B实现。
S102A：确定上述动画对象在上述物体模型表面运动时的三维运动轨迹对应的二维运动轨迹。
其中，上述三维运动轨迹为上述动画对象在上述物体模型表面运动时遵循的三维的运动轨迹。
例如，上述动画对象可以为箭头、人、飞机等。
由于在物体模型表面表现三维动画时，动画对象沿三维运动轨迹运动，又由于三维运动轨迹是在三维空间的运动轨迹，二维运动轨迹是在二维空间的运动轨迹，因此，上述动画对象在上述物体模型表面运动时的三维运动轨迹对应的二维运动轨迹可以理解为上述三维运动轨迹在第一投影面上投影得到的运动轨迹，上述二维运动轨迹与三维运动轨迹相对应。
由于三维运动轨迹是在三维空间的运动轨迹，而二维运动轨迹是以二维空间的信息描述的图像，所以二维运动轨迹所包含的信息要远少于三维运动轨迹包含的信息。出于减少信息量的考虑，在实现本发明实施例提供的方案时，仅获得上述二维运动轨迹，而不获得上述需要在物体模型表面表现三维动画时需要的三维运动轨迹。
S102B：获得表示上述动画对象沿上述二维运动轨迹运动的各个二维图像。
其中，上述动画对象可以按预设速度沿上述二维运动轨迹移动，生成每秒预设数量张二维图像。
例如，上述预设速度可以为动画对象每秒移动二维运动轨迹长度的十分之一、五分之一等。上述预设数量可以为24张、48张等。
以地球表面洋流动画为例，动画对象为箭头，上述二维运动轨迹为二维空间中的洋流运动轨迹，则箭头可以按每秒在上述洋流运动轨迹中移动长度十分之一的速度，沿上述洋流运动轨迹移动，生成每秒24张二维图像，上述各张二维图像分别为上述箭头在一秒中24个不同的时刻在上述洋流运动轨迹中相应位置的图像。
例如，参见图2B，提供了一种二维运动轨迹示意图，其中，上述动画对象以黑色圆形表示，上述二维运动轨迹以虚线表示，上方三张图片表示动画对象在二维运动轨迹的不同位置处的三张不同的二维图像，下方图片表示动画对象在二维运动轨迹上的不同位置。由于人眼的视觉效果，连续播放上方三张图像可以形成圆形沿二维运动轨迹运动的效果。
由以上可见，本实施例提供的方案中，由于上述二维运动轨迹只包含二维平面信息，与包含大量三维立体信息的轨迹模型相比，生成二维运动轨迹包含的信息少、获得方式较简单，并且只需要根据二维运动轨迹将动画对象分别放置在上述二维运动轨迹的不同位置便可以生成不同的二维图像，因此生成二维图像的效率较高。
本发明的一个实施例中，参见图3A，提供了第三种动画渲染方法的流程示意图，与前述图1所示的实施例相比，本实施例中上述步骤S103可以通过步骤S103A-S103C实现。
S103A：将上述物体模型划分为多个子模型。
其中，上述子模型为物体模型的各个部分，上述子模型可以为2个、3个或其他数量。
具体的，可以按上述物体模型表面显示的内容将物体模型划分为多个子模型。例如，可以将人头部模型划分为眼睛子模型、耳朵子模型、鼻子子模型、嘴部子模型等。可以将地球模型划分为南半球子模型与北半球子模型，或东半球子模型与西半球子模型等。
另外，本发明的一个实施例中，可以基于正交投影方式或者透视投影方式将上述物体模型划分为多个子模型。
上述正交投影方式为按物体表面各部分的实际比例投影，上述透视投影方式为根据物体表面各个部分与投影面之间的距离、按照距离越短的部分投影得到的图像越大的方式投影。对于同一个物体模型，根据投影方式不同，在同一位置的投影面上物体模型可投影出的区域不同，根据不同的区域可以将物体模型划分为不同的子模型。
参见图3B，为一种正交投影方式的示意图。其中球形表示物体模型，上方直线表示投影面，箭头表示物体模型表面不同点的投影方向，可见各个投影方向均垂直于投影面。
由图3B可见，采用正交投影方式时，最边缘的投影方向与上述物体模型纵向相切，投影面中可投影出物体模型的完整上半部分，因此可以将投影面中投影出的物体模型的完整上半部分划分为一个子模型，物体模型的其他部分为另一个子模型，也就是，上述物体模型被换分为两个子模型。
参见图3C，为一种透视投影方式的示意图。其中球形表示物体模型，上方直线标识投影面，箭头表示物体模型表面不同点的投影方向，虚线表示投影方向的延伸线，可见各个投影方向最终交汇于一点。
由图3C可见，采用透视投影方式时，最边缘的投影方向与上述物体模型斜向相切，投影面中不可投影出物体模型的完整上半部分，可以将投影面中投影出的物体模型的部分划分为一个子模型，其他部分为另一个子模型，同样上述物体模型也被划分为两个子模型，但是这两个子模型与上述采用正交投影方式划分的子模型可能并不相同。
因此，采用正交投影方式与透视投影方式划分物体模型获得的子模型可能不同。
S103B：分别获得各个子模型表面的投影图像。
具体的，针对各个子模型，获得该子模型表面在相对应的投影面上进行投影得到的投影图像。由于每一子模型在物体模型中的位置并不相同，所以与每一子模型相对应的投影面是不相同的。
例如，上述物体模型为地球模型时，上述地球模型被划分为南半球子模型和北半球子模型，则与南半球子模型相对应的投影面可以为南极点以南的水平面，与北半球子模型相对应的投影面可以为北极点以北的水平面。
以地球模型为例，参见图3D，提供了一种地球模型投影图像示意图。其中地球模型被划分为两个子模型，分别为南半球子模型与北半球子模型，左侧立方体为外接南半球子模型的立方体，左侧立方体上表面为南半球子模型自北向南投影时的投影面，上述投影面上所呈现的图像为采用正交投影方式对南半球子模型进行投影得到的投影图像，右侧立方体为外接北半球子模型的立方体，右侧立方体上表面为北半球子模型自南向北投影时的投影面，上述投影面上所呈现的图像为采用正交投影方式对北半球子模型进行投影得到的投影图像。
S103C：针对每一投影图像，按照各个二维图像在上述三维动画中的显示顺序，根据二维图像中的动画对象在待处理子模型的表面的位置，确定二维图像中与待处理子模型的表面相匹配的图像区域，将上述图像区域映射至该投影图像，得到映射图像，并在上述待处理子模型表面渲染上述映射图像。
其中，上述待处理子模型为：该投影图像所对应子模型。上述二维图像中的内容为二维图像表现的图像内容。
具体的，由于上述投影图像为待处理子模型表面映射到投影面得到的图像，因此上述投影图像中各个图像中的位置对应待处理子模型表面的各个位置。因此根据二维图像中的动画对象在待处理子模型的表面上的预期位置，确定二维图像中的动画对象在上述投影图像中对应的位置，确定上述二维图像中与上述投影图像对应的图像区域。
例如，若上述三维动画为地球表面洋流运动动画，上述待处理子模型为北半球子模型与南半球子模型，二维图像为包括箭头的图像，北半球子模型的北半球投影图像包含地球模型表面中北半球表面的各个位置，南半球子模型的南半球投影图像包含地球模型表面中南半球表面的各个位置。则上述位置可以为各条洋流在不同时刻在地球表面上的位置，针对每一包括箭头的图像，其中的各个箭头对应各条洋流在地球模型表面某一时刻的位置。
根据北半球中的各条洋流在某一时刻时在北半球子模型表面上的预期位置，确定包括箭头的图像中相对应的各个箭头在北半球投影图像中对应的位置，确定包括箭头的图像中与北半球子模型表面对应的图像区域。
根据南半球中的各条洋流在某一时刻时在南半球子模型表面上的预期位置，确定包括箭头的图像中相对应的各个箭头在南半球投影图像中对应的位置，确定包括箭头的图像中与南半球子模型表面对应的图像区域。
除此之外，还可以在待处理子模型表面添加第一标记点，在图像区域中添加第二标记点，根据第一标记点与第二标记点的对应关系，使得上述待处理子模型表面渲染上述映射图像时，第一标记点与第二标记点重合，从而确定待处理子模型的表面对应的图像区域。
例如，参见图3E，提供了一种南半球子模型表面渲染结果示意图。参见图3F，提供了一种北半球子模型表面渲染结果示意图。其中，白色箭头为动画对象。
由以上可见，本实施例提供的方案中，将上述物体模型划分为各个子模型，分别根据二维图像中的动画对象在各个子模型表面的位置，确定二维图像中与各个子模型表面相匹配的图像区域，将确定的各个图像区域分别渲染到各个对应的子模型表面，从而在各个子模型表面表现动画，对每个子模型均进行渲染之后便可以实现物体模型表面的完整动画效果。由于将上述物体模型划分为各个不同的子模型，分别在各个子模型的表面渲染二维图像中对应的图像区域，与对完整的物体模型进行渲染相比，将二维图像中的图像区域与子模型表面相匹配的匹配效果更加细致，使得物体模型表面的三维动画的表现效果更好。
本发明的一个实施例中，可以通过以下步骤A在上述待处理子模型表面渲染上述映射图像。
步骤A：针对上述待处理子模型表面的每一表面区域，为上述映射图像中与该表面区域内容一致的图像区域附加与该表面区域匹配的材质，并将附加材质后的映射图像渲染到上述待处理子模型表面。
本发明的一种实现方式中，可以根据上述待处理子模型表面区域的内容代表的现实物体的材质，确定待处理子模型中各个表面区域的材质属性，根据上述材质属性确定上述映射图像中不同图像区域附加的材质。
通过上述方法使得待处理子模型的表面在材质上与相应的三维物体表面相同。例如，若三维物体为玻璃物体，则确定待处理子模型表面的材质属性为玻璃属性，则为上述映射图像附加玻璃材质。
例如，若上述待处理子模型为地球模型的子模型，则上述表面区域内容可以为海洋、陆地等，则子模型表面中海洋部分的材质属性可以为水属性，则为映射到海洋部分的图像区域附加的材质为水，子模型表面中陆地部分的材质属性可以为土属性，则为映射到陆地部分的图像区域附加的材质为土。
由以上可见，本实施例提供的方案中，针对上述待处理子模型表面的每一表面区域，为上述映射图像中与该表面区域内容一致的图像区域附加与该表面区域匹配的材质，再将附加材质后的映射图像渲染到待处理子模型表面。使得上述待处理子模型表面既能显示映射图像又能显示材质效果，通过以上方式使得上述待处理子模型表面的显示效果更佳美观。
与上述动画渲染方法相对应，本发明实施例还提供了一种动画渲染装置。
参见图4，本发明实施例提供了第一种动画渲染装置的结构示意图，上述装置包括：
模型构建模块401，用于构建物体的三维模型，作为物体模型；
图像获得模块402，用于获得需要在所述物体模型表面渲染、且表现动画对象运动的三维动画对应的各个二维图像，其中，上述动画对象为：需要在上述物体模型表面渲染的三维动画中的对象。；
图像映射模块403，用于根据各个二维图像在所述三维动画中的显示顺序、以及各个二维图像中动画对象在所述物体模型的表面的位置，将各个二维图像依次渲染到所述物体模型的表面。
应用上述实施例提供的方案在三维物体模型表面渲染三维动画时，由于人的视觉具有暂留特点，当以较快的速度依次渲染每张二维图像时，人难以察觉到二维图像之间的停顿，因此依次渲染二维图像可以表现出动画效果。又因为上述物体模型是三维模型，将上述二维图像渲染到上述物体模型表面，可以认为是将上述二维图像变换为了三维图像，因此依次将二维图像渲染到上述物体模型表面可以表现出三维动画效果。与现有技术相比，上述实施例提供的方案只需要生成二维图像，由于各个二维图像只包含二维平面信息，与包含大量三维立体信息的轨迹模型相比，包含的信息少、获得方式较简单，因此可以降低在物体模型表面表现三维动画的人力与时间成本，从而能够提高在物体模型表面表现三维动画的效率。
本发明的一个实施例中，上述图像获得模块402，具体用于：
确定上述动画对象在所述物体模型表面运动时的三维运动轨迹对应的二维运动轨迹；
获得表示所述动画对象沿所述二维运动轨迹运动的各个二维图像。
由以上可见，本实施例提供的方案中，由于上述二维运动轨迹只包含二维平面信息，与包含大量三维立体信息的轨迹模型相比，生成二维运动轨迹包含的信息少、获得方式较简单，并且只需要根据二维运动轨迹将动画对象分别放置在上述二维运动轨迹的不同位置便可以生成不同的二维图像，因此生成二维图像的效率较高。
参见图5，本发明实施例提供了第二种动画渲染装置的结构示意图，与前述图4所示的实施例相比，本实施例中上述图像映射模块403，包括：
子模型划分子模块403A，用于将所述物体模型划分为多个子模型；
投影图像获得子模块403B，用于分别获得各个子模型表面的投影图像；
图像渲染子模块403C，用于针对每一投影图像，按照各个二维图像在所述三维动画中的显示顺序，根据二维图像中的动画对象在待处理子模型的表面的位置，确定二维图像中与待处理子模型的表面相匹配的图像区域，将所述图像区域映射至该投影图像，得到映射图像，并在所述待处理子模型表面渲染所述映射图像，其中，所述待处理子模型为：该投影图像所对应子模型。
本发明的一个实施例中，上述子模型划分子模块403A，具体用于：
基于正交投影方式或者透视投影方式将所述物体模型划分为多个子模型。
由以上可见，本实施例提供的方案中，将上述物体模型划分为各个子模型，分别根据二维图像中的动画对象在各个子模型表面的位置，确定二维图像中与各个子模型表面相匹配的图像区域，将确定的各个图像区域分别渲染到各个对应的子模型表面，从而在各个子模型表面表现动画，对每个子模型均进行渲染之后便可以实现物体模型表面的完整动画效果。由于将上述物体模型划分为各个不同的子模型，分别在各个子模型的表面渲染二维图像中对应的图像区域，与对完整的物体模型进行渲染相比，将二维图像中的图像区域与子模型表面相匹配的匹配效果更加细致，使得物体模型表面的三维动画的表现效果更好。
本发明的一个实施例中，上述图像渲染子模块403C，具体用于：
针对每一投影图像，按照各个二维图像在所述三维动画中的显示顺序，确定二维图像中与待处理子模型的表面内容一致的图像区域，将所述图像区域映射至该投影图像，得到映射图像，并针对所述待处理子模型表面的每一表面区域，为所述映射图像中与该表面区域内容一致的图像区域附加与该表面区域匹配的材质，并将附加材质后的映射图像渲染到所述待处理子模型表面。
由以上可见，本实施例提供的方案中，针对上述待处理子模型表面的每一表面区域，为上述映射图像中与该表面区域内容一致的图像区域附加与该表面区域匹配的材质，再将附加材质后的映射图像渲染到待处理子模型表面。使得上述待处理子模型表面既能显示映射图像又能显示材质效果，通过以上方式使得上述待处理子模型表面的显示效果更佳美观。
本发明实施例还提供了一种电子设备，如图6所示，包括处理器601、通信接口602、存储器603和通信总线604，其中，处理器601，通信接口602，存储器603通过通信总线604完成相互间的通信，
存储器603，用于存放计算机程序；
处理器601，用于执行存储器603上所存放的程序时，实现上述任一动画渲染方法实施例所述的方法步骤。
应用本发明实施例提供的电子设备在三维物体模型表面渲染三维动画时，构建物体的三维模型，作为物体模型，获得需要在上述物体模型表面渲染、且表现动画对象运动的三维动画对应的各个二维图像，其中，上述动画对象为：需要在上述物体模型表面渲染的三维动画中的对象，根据各个二维图像在上述三维动画中的显示顺序、以及各个二维图像中动画对象在上述物体模型的表面的位置，将各个二维图像依次渲染到上述物体模型的表面。由于人的视觉具有暂留特点，当以较快的速度依次渲染每张二维图像时，人难以察觉到二维图像之间的停顿，因此依次渲染二维图像可以表现出动画效果。又因为上述物体模型是三维模型，将上述二维图像渲染到上述物体模型表面，可以认为是将上述二维图像变换为了三维图像，因此依次将二维图像渲染到上述物体模型表面可以表现出三维动画效果。与现有技术相比，上述实施例提供的方案只需要生成二维图像，由于各个二维图像只包含二维平面信息，与包含大量三维立体信息的轨迹模型相比，包含的信息少、获得方式较简单，因此可以降低在物体模型表面表现三维动画的人力与时间成本，从而能够提高在物体模型表面表现三维动画的效率。
上述电子设备提到的通信总线可以是外设部件互连标准(Peripheral ComponentInterconnect，PCI)总线或扩展工业标准结构(Extended Industry StandardArchitecture，EISA)总线等。该通信总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
通信接口用于上述电子设备与其他设备之间的通信。
存储器可以包括随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)，也可以包括非易失性存储器(Non-Volatile Memory，NVM)，例如至少一个磁盘存储器。可选的，存储器还可以是至少一个位于远离前述处理器的存储装置。
上述的处理器可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、网络处理器(Network Processor，NP)等；还可以是数字信号处理器(Digital SignalProcessing，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。
在本发明提供的又一实施例中，还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一动画渲染方法实施例所述的方法步骤。
执行本发明实施例提供的计算机可读存储介质中存储的计算机程序在三维物体模型表面渲染三维动画时，构建物体的三维模型，作为物体模型，获得需要在上述物体模型表面渲染、且表现动画对象运动的三维动画对应的各个二维图像，其中，上述动画对象为：需要在上述物体模型表面渲染的三维动画中的对象，根据各个二维图像在上述三维动画中的显示顺序、以及各个二维图像中动画对象在上述物体模型的表面的位置，将各个二维图像依次渲染到上述物体模型的表面。由于人的视觉具有暂留特点，当以较快的速度依次渲染每张二维图像时，人难以察觉到二维图像之间的停顿，因此依次渲染二维图像可以表现出动画效果。又因为上述物体模型是三维模型，将上述二维图像渲染到上述物体模型表面，可以认为是将上述二维图像变换为了三维图像，因此依次将二维图像渲染到上述物体模型表面可以表现出三维动画效果。与现有技术相比，上述实施例提供的方案只需要生成二维图像，由于各个二维图像只包含二维平面信息，与包含大量三维立体信息的轨迹模型相比，包含的信息少、获得方式较简单，因此可以降低在物体模型表面表现三维动画的人力与时间成本，从而能够提高在物体模型表面表现三维动画的效率。
在本发明提供的又一实施例中，还提供了一种包含指令的计算机程序产品，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述实施例中任一动画渲染方法实施例所述的方法步骤。
执行本发明实施例提供的计算机程序产品在三维物体模型表面渲染三维动画时，构建物体的三维模型，作为物体模型，获得需要在上述物体模型表面渲染、且表现动画对象运动的三维动画对应的各个二维图像，其中，上述动画对象为：需要在上述物体模型表面渲染的三维动画中的对象，根据各个二维图像在上述三维动画中的显示顺序、以及各个二维图像中动画对象在上述物体模型的表面的位置，将各个二维图像依次渲染到上述物体模型的表面。由于人的视觉具有暂留特点，当以较快的速度依次渲染每张二维图像时，人难以察觉到二维图像之间的停顿，因此依次渲染二维图像可以表现出动画效果。又因为上述物体模型是三维模型，将上述二维图像渲染到上述物体模型表面，可以认为是将上述二维图像变换为了三维图像，因此依次将二维图像渲染到上述物体模型表面可以表现出三维动画效果。与现有技术相比，上述实施例提供的方案只需要生成二维图像，由于各个二维图像只包含二维平面信息，与包含大量三维立体信息的轨迹模型相比，包含的信息少、获得方式较简单，因此可以降低在物体模型表面表现三维动画的人力与时间成本，从而能够提高在物体模型表面表现三维动画的效率。
在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本发明实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(DSL))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质，(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘Solid State Disk(SSD))等。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
本说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于装置、电子设备、计算机可读存储介质和计算机程序产品而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。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，均包含在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种动画渲染方法，其特征在于，所述方法包括：
构建物体的三维模型，作为物体模型；
获得需要在所述物体模型表面渲染、且表现动画对象运动的三维动画对应的各个二维图像，其中，所述动画对象为：需要在所述物体模型表面渲染的三维动画中的对象；
根据各个二维图像在所述三维动画中的显示顺序、以及各个二维图像中动画对象在所述物体模型的表面的位置，将各个二维图像依次渲染到所述物体模型的表面。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获得需要在所述物体模型表面渲染、且表现动画对象运动的三维动画对应的各个二维图像，包括：
确定所述动画对象在所述物体模型表面运动时的三维运动轨迹对应的二维运动轨迹；
获得表示所述动画对象沿所述二维运动轨迹运动的各个二维图像。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述根据各个二维图像在所述三维动画中的显示顺序、以及各个二维图像中动画对象在所述物体模型的表面的位置，将各个二维图像依次渲染到所述物体模型的表面，包括：
将所述物体模型划分为多个子模型；
分别获得各个子模型表面的投影图像；
针对每一投影图像，按照各个二维图像在所述三维动画中的显示顺序，根据二维图像中的动画对象在待处理子模型的表面的位置，确定二维图像中与待处理子模型的表面相匹配的图像区域，将所述图像区域映射至该投影图像，得到映射图像，并在所述待处理子模型表面渲染所述映射图像，其中，所述待处理子模型为：该投影图像所对应子模型。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述将所述物体模型划分为多个子模型，包括：
基于正交投影方式或者透视投影方式将所述物体模型划分为多个子模型。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述在所述待处理子模型表面渲染所述映射图像，包括：
针对所述待处理子模型表面的每一表面区域，为所述映射图像中与该表面区域内容一致的图像区域附加与该表面区域匹配的材质，并将附加材质后的映射图像渲染到所述待处理子模型表面。
6.一种动画渲染装置，其特征在于，所述装置包括：
模型构建模块，用于构建物体的三维模型，作为物体模型；
图像获得模块，用于获得需要在所述物体模型表面渲染、且表现动画对象运动的三维动画对应的各个二维图像，其中，所述动画对象为：需要在所述物体模型表面渲染的三维动画中的对象；
图像映射模块，用于根据各个二维图像在所述三维动画中的显示顺序、以及各个二维图像中动画对象在所述物体模型的表面的位置，将各个二维图像依次渲染到所述物体模型的表面。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述图像获得模块，具体用于：
确定所述动画对象在所述物体模型表面运动时的三维运动轨迹对应的二维运动轨迹；
获得表示所述动画对象沿所述二维运动轨迹运动的各个二维图像。
8.根据权利要求6或7所述的装置，其特征在于，所述图像映射模块，包括：
子模型划分子模块，用于将所述物体模型划分为多个子模型；
投影图像获得子模块，用于分别获得各个子模型表面的投影图像；
图像渲染子模块，用于针对每一投影图像，按照各个二维图像在所述三维动画中的显示顺序，根据二维图像中的动画对象在待处理子模型的表面的位置，确定二维图像中与待处理子模型的表面相匹配的图像区域，将所述图像区域映射至该投影图像，得到映射图像，并在所述待处理子模型表面渲染所述映射图像，其中，所述待处理子模型为：该投影图像所对应子模型。
9.一种电子设备，其特征在于，包括处理器、通信接口、存储器和通信总线，其中，处理器，通信接口，存储器通过通信总线完成相互间的通信；
存储器，用于存放计算机程序；
处理器，用于执行存储器上所存放的程序时，实现权利要求1-5任一所述的方法步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-5任一所述的方法步骤。
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