CN111292399A - 在gis系统基于粒子系统构建三维场景动画方法及装置 - Google Patents

在gis系统基于粒子系统构建三维场景动画方法及装置 Download PDF

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Abstract

本申请涉及一种在GIS系统基于粒子系统构建三维场景动画方法及装置，方法包括：接收操作指令设计动画效果；将参考设计动画转化为以数学为逻辑的轨迹；优化并控制各项属性，扩展三维场景动画特效的属性；通过多粒子系统动画做抽象和复用，并提炼和优化三维场景动画，完成构建三维场景动画。本发明在WebGis前端实现效率高，效果逼真的三维动画效果，并且实现成本低，效率高，且通用性强。

Description

在GIS系统基于粒子系统构建三维场景动画方法及装置
技术领域
本申请涉及GIS系统技术领域，特别是涉及一种在GIS系统基于粒子系统构建三维场景动画方法及装置、计算机设备、可读存储介质。
背景技术
WebGis三维动画特效属于即时渲染技术的一种，包括动画控制和动画算法，且需要与WebGis领域结合的使用。目前暂时无法通过强大的服务端进行计算加速和渲染。在WebGis领域竞争日益激烈的今天，部分场景如果能以高效的三维动画方式进行呈现，必将大大增加WebGis系统的表现能力和拟真性，增强临场感。
粒子系统是三维图形学在实践中形成的一套以大量粒子按照数学规律运动、聚合以模拟真实效果的一种技术，采用粒子系统的好处是由于只绘制大量粒子点它相比于加载模型或纹理材质所耗费的性能最少，还有一个好处是粒子系统的运动规律几乎完全可以用数学方法描述，可以直接利用glsl(图形学中着色器的编程语言，用来描述图形学程序,下文简称glsl)中内置的数学函数来运算，例如sin()cons()max()等函数。而这些函数的运算速度则几乎与电流的速度相当并且可以支持并行计算，在实际动画表现上完全不是CPU的算力可以比拟的。
现有技术在WebGis前端要想实现效率高，效果逼真的三维动画效果是非常困难的技术。现有技术已有的方案存在实现成本高，效率低下，且通用性不强。
因此，现有技术有待改进。
发明内容
本发明针对上述现有技术中的技术问题，提供一种在GIS系统基于粒子系统构建三维场景动画切换的方法及装置、计算机设备、可读存储介质，本发明在WebGis前端实现效率高，效果逼真的三维动画效果，并且实现成本低，效率高，且通用性强。
本发明的技术方案如下：
一种在GIS系统基于粒子系统构建三维场景动画方法，其中，所述方法包括：
接收操作指令设计动画效果；
将参考设计动画转化为以数学为逻辑的轨迹；
优化并控制各项属性，扩展三维场景动画特效的属性；
通过多粒子系统动画做抽象和复用，并提炼和优化三维场景动画，完成构建三维场景动画。
所述在GIS系统基于粒子系统构建三维场景动画方法，其中，所述设计动画效果的步骤包括：
设计动画由从地面射向天空的一束火花和在天空中爆炸形成的球状火花构成的，两者具备先后顺序的关系。
所述在GIS系统基于粒子系统构建三维场景动画方法，其中，所述将参考设计动画转化为以数学为逻辑的轨迹的步骤包括：
将三维烟花特效的全过程以数学建模的方式构建，并利用时间参数控制其运动。
所述在GIS系统基于粒子系统构建三维场景动画方法，其中，所述将参考设计动画转化为以数学为逻辑的轨迹的步骤还包括：
通过烟花发生具体地点的经纬坐标和烟花发生的高度，使用Catmull-Rom算法进行曲线插值，在glsl中通过控制time时间属性，控制一个粒子沿着这根计算好的轨迹，一路向上到爆炸点，完成第一部分动画；
第二部分实现；获取数学球体的相对坐标，再逐个加上球心的空间坐标，得到所有在具体空中爆炸点爆炸后坐标；
将空中爆炸点作为起点，以所有计算出的爆炸后坐标n个作为终点，构建出n条从空中爆炸点到爆炸后坐标的直线；
最后综合优化，以地面发射点为起点，空中爆炸点为中间点，爆炸后坐标n个为终点，共同连接成一条包含三个原始特征点的折线n条，再使用Catmull-Rom算法进行插值利用glsl的time属性即可得到爆炸放射的全过程。
所述在GIS系统基于粒子系统构建三维场景动画方法，其中，所述优化并控制各项属性，扩展三维烟花特效的属性的步骤包括：
在动画爆炸的最后再加入一个下坠过程，在上升时再加一个中间点；
动画爆炸后的范围则通过修改SphereGeometry的半径实现，空中爆炸点的高度自由指定；
设置time时间每个绘制周期的增加速度以控制烟花爆炸的快慢。
所述在GIS系统基于粒子系统构建三维场景动画方法，其中，所述通过多粒子系统动画做抽象和复用，并提炼和优化三维场景动画，完成构建三维场景动画的步骤包括：
基于粒子系统的线性插值，抽象出线性插值的部分用以实现其他粒子动画效果，复用和抽象使更多的动画效果。
一种在GIS系统基于粒子系统构建三维场景动画装置，其中，所述装置包括：
设置模块，用于接收操作指令设计动画效果；
转化模块，用于将参考设计动画转化为以数学为逻辑的轨迹；
优化与扩展模块，用于优化并控制各项属性，扩展三维场景动画特效的属性；
构建模块，用地通过多粒子系统动画做抽象和复用，并提炼和优化三维场景动画，完成构建三维场景动画。
所述的在GIS系统基于粒子系统构建三维场景动画装置，其中，所述转化模块包括：
第一转化单元，用于通过烟花发生具体地点的经纬坐标和烟花发生的高度，使用Catmull-Rom算法进行曲线插值，在glsl中通过控制time时间属性，控制一个粒子沿着这根计算好的轨迹，一路向上到爆炸点，完成第一部分动画；
第二转化单元，用于第二部分实现；获取数学球体的相对坐标，再逐个加上球心的空间坐标，得到所有在具体空中爆炸点爆炸后坐标；将空中爆炸点作为起点，以所有计算出的爆炸后坐标n个作为终点，构建出n条从空中爆炸点到爆炸后坐标的直线；最后综合优化，以地面发射点为起点，空中爆炸点为中间点，爆炸后坐标n个为终点，共同连接成一条包含三个原始特征点的折线n条，再使用Catmull-Rom算法进行插值利用glsl的time属性即可得到爆炸放射的全过程。
一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其中，所述处理器执行所述计算机程序时实现任一项所述在GIS系统基于粒子系统构建三维场景动画方法的步骤。
一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其中，所述计算机程序被处理器执行时实现任一项所述的在GIS系统基于粒子系统构建三维场景动画方法的步骤。
与现有技术相比，本发明实施例具有以下优点：
提供一种在GIS系统基于粒子系统构建三维场景动画方法及装置、计算机设备、可读存储介质，由于采用接收操作指令设计动画效果；将参考设计动画转化为以数学为逻辑的轨迹；优化并控制各项属性，扩展三维场景动画特效的属性；通过多粒子系统动画做抽象和复用，并提炼和优化三维场景动画，完成构建三维场景动画，提供了一种在WebGis前端实现效率高，效果逼真的三维动画效果，并且实现成本低，效率高，且通用性强，并且实现简单操作方便。
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中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出构建性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例的一种在GIS系统基于粒子系统构建三维场景动画方法的流程示意图。
图2、图3、图4为本发明实施例的一种在GIS系统基于粒子系统构建三维场景动画方法的三维场景动画实现的效果图。
图5示出了本发明实施例2的一种在GIS系统基于粒子系统构建三维场景动画方法流程图。
图6为本发明实施例中一种在GIS系统基于粒子系统构建三维场景动画装置的功能原理框图。
图7为本发明实施例中计算机设备的内部结构图。
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构建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。
发明人经过研究发现，现有技术中WebGis三维动画特效属于即时渲染技术的一种，包括动画控制和动画算法，且需要与WebGis领域结合的使用。目前暂时无法通过强大的服务端进行计算加速和渲染，即现有技术现有技术在WebGis前端要想实现效率高，效果逼真的三维动画效果是非常困难的技术。现有技术已有的方案存在实现成本高，效率低下，且通用性不强的技术问题。
下面结合附图，详细说明本发明的各种非限制性实施方式。
请参阅图1，图1示出了本发明实施例1的一种在GIS系统基于粒子系统构建三维场景动画方法流程图，本发明实施例以节日气氛的烟花三维特效为例进行阐述。
本实施例使用mapboxgl.js(一款全球开源的WebGis库，下文简称mapboxgl.js)和three.js(一款全球开源的webgl封装库，下文简称three.js)进行，如图1所示，本发明提供的一种在GIS系统基于粒子系统构建三维场景动画方法包括以下步骤：
步骤S1、接收操作指令设计动画效果；
本发明既然要以粒子系统模拟真实的烟花三维特效，那么烟花特效的设计就显得非常重要，本发明最终需要将三维烟花特效的全过程以数学建模的方式构建，并利用时间参数控制其运动；所以首先要设计动画效果。
一般的烟花特效是由从地面射向天空的一束火花和在天空中爆炸形成的球状火花构成的，两者具备先后顺序的关系。参考设计图如图2所示。
本步骤的好处是:为三维烟花提供一个以数学模型解构的形象参考，可以让实现者具备一个具体的参考，为二维设计转为三维烟花提供一个形象的思路。
步骤S2、将参考设计图转化为以数学为逻辑的轨迹；
本步骤中，烟花特效的具体实现可由两部分构成，第一部分是由底部飞向空中的烟火，第二部分是空中烟花爆炸成球形烟火。
第一部分实现简单，是由烟花发生的具体地点(经纬度坐标)向同经纬坐标但高度更高的空中发出烟火的过程。用数学方法结构后可以发现，本发明只需要知道烟花发生具体地点的经纬坐标和烟花发生的高度，使用Catmull-Rom算法(一种使用所有特征点进行曲线插值的方式，类似于贝塞尔曲线的效果但其插值会包括所有特征点，属于空间几何常用算法，被大量运用在图形学中，下文中不再赘述，简称Catmull-Rom算法)进行插值，会得到一根由密集点构成的从地表开始垂直向上到爆炸高度的线。此时本发明在glsl中通过控制time时间属性，控制一个粒子沿着这根计算好的轨迹，一路向上到爆炸点，第一部分的动画就完成了。
第二部分实现如下，需要模拟从空中爆炸点爆炸到最终扩散成球状的过程。
按照上面实现上升的思路，首先本发明需要知道起点和终点分别是什么。起点毫无疑问是空中爆炸点，终点是什么呢：本发明不知道。但是可以由效果进行反推，最终爆炸的效果是一个球形，那么终点一定在以空中爆炸点为球心，以一定距离为半径的球体上。
利用在three.js中预设好的球体SphereGeometry来计算球体相对坐标。SphereGeometry的高明之处在于它并不存储具体某个球的坐标，而是存储一个球体相对于球心的所有坐标值，所以它本质上是一个数学意义上的球体。
拿到这些数学球体的相对坐标，再逐个加上球心的空间坐标(即空中爆炸点的经纬坐标转换的笛卡尔坐标),即可得到所有在具体空中爆炸点爆炸后坐标。
将空中爆炸点作为起点，以所有计算出的爆炸后坐标(n个)作为终点，构建出n条从空中爆炸点到爆炸后坐标的直线。
最后综合优化，以地面发射点为起点，空中爆炸点为中间点，爆炸后坐标(n个)为终点，共同连接成一条包含三个原始特征点(起点，中间点和爆炸后坐标，他们之间只有爆炸后坐标不同)的折线n条，再使用Catmull-Rom算法进行插值利用glsl的time属性即可得到爆炸放射的全过程，实现如图3所示。
本步骤的好处是:充分构建了三维烟花特效从发射到爆炸的全数学过程，并利用最少的资源粒子系统构建的插值折线以及glsl的time属性实现了该过程。
步骤S3、优化并控制各项属性，扩展三维场景动画特效的属性；
例如，在步骤S2中动画的骨架是由n个仅三个特征点的折线构成，本发明可以增加特征点，例如在动画爆炸的最后再加入一个下坠过程，在上升时再加一个中间点，可以让整体动画更加自然。动画爆炸后的范围则可以通过修改SphereGeometry的半径来实现，空中爆炸点的高度也可以自由指定。提高Catmull-Rom算法的插值数量可以提升画质，降低粒子系统带来的颗粒感，但同时会增加显卡压力。设置time时间每个绘制周期的增加速度可以控制烟花爆炸的快慢等。
该步骤的好处是:可以扩展三维烟花特效的属性，制造出不同颜色、速度、大小、坠落感觉、高度的烟花特效。
步骤S4、通过多粒子系统动画做抽象和复用，并提炼和优化三维场景动画，完成构建三维场景动画；
三维粒子烟花特效的实现基础是粒子系统的线性插值，本发明抽象出线性插值的部分用以快速实现其他粒子动画效果。
例如可以使用粒子特效实现升腾效果。
本步骤的好处是:复用和抽象使更多的动画效果相对固定且容易实现，效率得到提高。
请参阅图5，图5示出了本发明实施例2的一种在GIS系统基于粒子系统构建三维场景动画方法流程图；
步骤21、设计动画效果；进入步骤22；
步骤22、将参考设计图转化为以数学为逻辑的轨迹；进入步骤23；
步骤23、拆分动画步骤；进入步骤24；
步骤24、计算每个动画步骤插值；如果没计算完则进入步骤24；如果计算完成则进入步骤27；
步骤25、提取并复用计算动画步骤插值；并进入步骤26；
步骤26、设计新的动画效果；并进入步骤22；
步骤27、为动画设计并实现具体优化，撰写功能接口，并进入步骤28；
步骤28、完成动画并可视化。
由上可见，本发明提供一种在GIS系统基于粒子系统构建三维场景动画切换的方法，由于采用接收操作指令设计动画效果；将参考设计动画转化为以数学为逻辑的轨迹；优化并控制各项属性，扩展三维场景动画特效的属性；通过多粒子系统动画做抽象和复用，并提炼和优化三维场景动画，完成构建三维场景动画，提供了一种在WebGis前端实现效率高，效果逼真的三维动画效果，并且实现成本低，效率高，且通用性强，并且实现简单操作方便。
在一个实施例中，本发明提供了一种在GIS系统基于粒子系统构建三维场景动画装置，如图6所示，所述装置包括：
设置模块41，用于接收操作指令设计动画效果；
转化模块42，用于将参考设计动画转化为以数学为逻辑的轨迹；
优化与扩展模块43，用于优化并控制各项属性，扩展三维场景动画特效的属性；
构建模块44，用地通过多粒子系统动画做抽象和复用，并提炼和优化三维场景动画，完成构建三维场景动画。
所述的在GIS系统基于粒子系统构建三维场景动画装置，其中，所述转化模块42包括：
第一转化单元，用于通过烟花发生具体地点的经纬坐标和烟花发生的高度，使用Catmull-Rom算法进行曲线插值，在glsl中通过控制time时间属性，控制一个粒子沿着这根计算好的轨迹，一路向上到爆炸点，完成第一部分动画；
第二转化单元，用于第二部分实现；获取数学球体的相对坐标，再逐个加上球心的空间坐标，得到所有在具体空中爆炸点爆炸后坐标；将空中爆炸点作为起点，以所有计算出的爆炸后坐标n个作为终点，构建出n条从空中爆炸点到爆炸后坐标的直线；最后综合优化，以地面发射点为起点，空中爆炸点为中间点，爆炸后坐标n个为终点，共同连接成一条包含三个原始特征点的折线n条，再使用Catmull-Rom算法进行插值利用glsl的time属性即可得到爆炸放射的全过程；具体如上所述。
在一个实施例中，本发明提供了一种计算机设备，该设备可以是终端，内部结构如图7所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口、显示屏和输入装置。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种自然语言模型的生成方法。该计算机设备的显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏，该计算机设备的输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层，也可以是计算机设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板，还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。
本领域技术人员可以理解，图7所示的仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
本发明实施例提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其中，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：
接收操作指令设计动画效果；
将参考设计动画转化为以数学为逻辑的轨迹；
优化并控制各项属性，扩展三维场景动画特效的属性；
通过多粒子系统动画做抽象和复用，并提炼和优化三维场景动画，完成构建三维场景动画。
其中，所述设计动画效果的步骤包括：
设计动画由从地面射向天空的一束火花和在天空中爆炸形成的球状火花构成的，两者具备先后顺序的关系。
其中，所述将参考设计动画转化为以数学为逻辑的轨迹的步骤包括：
将三维烟花特效的全过程以数学建模的方式构建，并利用时间参数控制其运动。
其中，所述将参考设计动画转化为以数学为逻辑的轨迹的步骤还包括：
通过烟花发生具体地点的经纬坐标和烟花发生的高度，使用Catmull-Rom算法进行曲线插值，在glsl中通过控制time时间属性，控制一个粒子沿着这根计算好的轨迹，一路向上到爆炸点，完成第一部分动画；
第二部分实现；获取数学球体的相对坐标，再逐个加上球心的空间坐标，得到所有在具体空中爆炸点爆炸后坐标；
将空中爆炸点作为起点，以所有计算出的爆炸后坐标n个作为终点，构建出n条从空中爆炸点到爆炸后坐标的直线；
最后综合优化，以地面发射点为起点，空中爆炸点为中间点，爆炸后坐标n个为终点，共同连接成一条包含三个原始特征点的折线n条，再使用Catmull-Rom算法进行插值利用glsl的time属性即可得到爆炸放射的全过程。
其中，所述优化并控制各项属性，扩展三维烟花特效的属性的步骤包括：
在动画爆炸的最后再加入一个下坠过程，在上升时再加一个中间点；
动画爆炸后的范围则通过修改SphereGeometry的半径实现，空中爆炸点的高度自由指定；
设置time时间每个绘制周期的增加速度以控制烟花爆炸的快慢。
所述在GIS系统基于粒子系统构建三维场景动画方法，其中，所述通过多粒子系统动画做抽象和复用，并提炼和优化三维场景动画，完成构建三维场景动画的步骤包括：
基于粒子系统的线性插值，抽象出线性插值的部分用以实现其他粒子动画效果，复用和抽象使更多的动画效果；具体如上所述。
综上所述，与现有技术相比，本发明实施例具有以下优点：
本发明提供一种在GIS系统基于粒子系统构建三维场景动画方法及装置、计算机设备、可读存储介质，由于采用接收操作指令设计动画效果；将参考设计动画转化为以数学为逻辑的轨迹；优化并控制各项属性，扩展三维场景动画特效的属性；通过多粒子系统动画做抽象和复用，并提炼和优化三维场景动画，完成构建三维场景动画，提供了一种在WebGis前端实现效率高，效果逼真的三维动画效果，并且实现成本低，效率高，且通用性强，并且实现简单操作方便。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种在GIS系统基于粒子系统构建三维场景动画方法，其特征在于，所述方法包括：
接收操作指令设计动画效果；
将参考设计动画转化为以数学为逻辑的轨迹；
优化并控制各项属性，扩展三维场景动画特效的属性；
通过多粒子系统动画做抽象和复用，并提炼和优化三维场景动画，完成构建三维场景动画。
2.根据权利要求1所述在GIS系统基于粒子系统构建三维场景动画方法，其特征在于，所述设计动画效果的步骤包括：
设计动画由从地面射向天空的一束火花和在天空中爆炸形成的球状火花构成的，两者具备先后顺序的关系。
3.根据权利要求1所述在GIS系统基于粒子系统构建三维场景动画方法，其特征在于，所述将参考设计动画转化为以数学为逻辑的轨迹的步骤包括：
将三维烟花特效的全过程以数学建模的方式构建，并利用时间参数控制其运动。
4.根据权利要求1所述在GIS系统基于粒子系统构建三维场景动画方法，其特征在于，所述将参考设计动画转化为以数学为逻辑的轨迹的步骤还包括：
通过烟花发生具体地点的经纬坐标和烟花发生的高度，使用Catmull-Rom算法进行曲线插值，在glsl中通过控制time时间属性，控制一个粒子沿着这根计算好的轨迹，一路向上到爆炸点，完成第一部分动画；
第二部分实现；获取数学球体的相对坐标，再逐个加上球心的空间坐标，得到所有在具体空中爆炸点爆炸后坐标；
将空中爆炸点作为起点，以所有计算出的爆炸后坐标n个作为终点，构建出n条从空中爆炸点到爆炸后坐标的直线；
最后综合优化，以地面发射点为起点，空中爆炸点为中间点，爆炸后坐标n个为终点，共同连接成一条包含三个原始特征点的折线n条，再使用Catmull-Rom算法进行插值利用glsl的time属性即可得到爆炸放射的全过程。
5.根据权利要求1所述在GIS系统基于粒子系统构建三维场景动画方法，其特征在于，所述优化并控制各项属性，扩展三维烟花特效的属性的步骤包括：
在动画爆炸的最后再加入一个下坠过程，在上升时再加一个中间点；
动画爆炸后的范围则通过修改SphereGeometry的半径实现，空中爆炸点的高度自由指定；
设置time时间每个绘制周期的增加速度以控制烟花爆炸的快慢。
6.根据权利要求1所述在GIS系统基于粒子系统构建三维场景动画方法，其特征在于，所述通过多粒子系统动画做抽象和复用，并提炼和优化三维场景动画，完成构建三维场景动画的步骤包括：
基于粒子系统的线性插值，抽象出线性插值的部分用以实现其他粒子动画效果，复用和抽象使更多的动画效果。
7.一种在GIS系统基于粒子系统构建三维场景动画装置，其特征在于，所述装置包括：
设置模块，用于接收操作指令设计动画效果；
转化模块，用于将参考设计动画转化为以数学为逻辑的轨迹；
优化与扩展模块，用于优化并控制各项属性，扩展三维场景动画特效的属性；
构建模块，用地通过多粒子系统动画做抽象和复用，并提炼和优化三维场景动画，完成构建三维场景动画。
8.根据权利要求7所述的在GIS系统基于粒子系统构建三维场景动画装置，其特征在于，所述转化模块包括：
第一转化单元，用于通过烟花发生具体地点的经纬坐标和烟花发生的高度，使用Catmull-Rom算法进行曲线插值，在glsl中通过控制time时间属性，控制一个粒子沿着这根计算好的轨迹，一路向上到爆炸点，完成第一部分动画；
第二转化单元，用于第二部分实现；获取数学球体的相对坐标，再逐个加上球心的空间坐标，得到所有在具体空中爆炸点爆炸后坐标；将空中爆炸点作为起点，以所有计算出的爆炸后坐标n个作为终点，构建出n条从空中爆炸点到爆炸后坐标的直线；最后综合优化，以地面发射点为起点，空中爆炸点为中间点，爆炸后坐标n个为终点，共同连接成一条包含三个原始特征点的折线n条，再使用Catmull-Rom算法进行插值利用glsl的time属性即可得到爆炸放射的全过程。
9.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至6中任一项所述在GIS系统基于粒子系统构建三维场景动画方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至6中任一项所述的在GIS系统基于粒子系统构建三维场景动画方法的步骤。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114880055A (zh) * 2022-04-08 2022-08-09 亿玛创新网络(天津)有限公司 弹幕特效实现方法、装置、电子设备及存储介质
WO2023065947A1 (zh) * 2021-10-18 2023-04-27 北京字节跳动网络技术有限公司 特效处理方法及设备

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110246220A (zh) * 2019-05-24 2019-09-17 武汉华安科技股份有限公司 一种基于gis的三维管理平台构建方法、系统、装置和介质
CN110363839B (zh) * 2019-06-19 2023-08-11 深圳市彬讯科技有限公司 模型渲染方法、装置、计算机设备及存储介质

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023065947A1 (zh) * 2021-10-18 2023-04-27 北京字节跳动网络技术有限公司 特效处理方法及设备
CN114880055A (zh) * 2022-04-08 2022-08-09 亿玛创新网络(天津)有限公司 弹幕特效实现方法、装置、电子设备及存储介质

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