CN111553965B - 一种二维图像处理方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及图像处理技术领域，具体涉及一种二维图像处理方法及系统。包括读取基础二维图像，确立由灭点Fx和灭点Fy构成的两点透视空间；建立透视空间三维坐标；设定视觉深度阈值，对基础二维图像上的物体进行分类；根据透视空间三维坐标的平面坐标轴设定平移矢量，根据平移矢量对分类物体进行自动分类绘制，获得分类绘制后的图像物体；对分类绘制后的图像物体进行重新组合，获得基础二维图像按平移矢量平移后的视角二维图像。本发明可以使二维图像能根据镜头的移动而改变透视效果，并且可以使镜头移动前后的二维画面具有更强的空间立体感和视觉展示效果。

Description

一种二维图像处理方法及系统
技术领域
本发明涉及图像处理技术领域，具体涉及一种二维图像处理方法及系统。
背景技术
近年来，各种类型的电子游戏作为一种娱乐方式被人们逐渐认可，例如RPG游戏(角色扮演游戏，玩家在游戏世界之中扮演某角色身份，享受角色通过各种经验而逐渐成长的过程，同时达成既定目的)和模拟游戏等各种电子游戏。在电子游戏的画面表现上，早已有了明确的分类和表现方式，明显可以看出，在画面表现上的创新已经明显减缓。现有的电子游戏画面主要分为两种表现方式：三维画面(以准确透视为基础的画面风格)和二维画面(以平行透视或无透视为基础的画面风格)。相比之下，更多的人热衷于三维画面，因为三维画面可以根据镜头的移动而改变透视效果，这使其画面看起来更加生动且富有空间感，但也有一部分人喜欢二维画面，因为二维画面也有着自身的优势，如相较于三维画面，二维画面的动作节奏和画面弹性较好等。而二维画面一般都是平行透视，无论镜头怎样移动，画面中的物体都不会发生变化，这看起来扁平缺乏立体感，视觉效果较差。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明提供了一种二维图像处理方法及系统，其应用时，可以使二维图像能根据镜头的移动而改变透视效果，并且可以使镜头移动前后的二维画面具有更强的空间立体感和视觉展示效果。
本发明所采用的技术方案为：
一种二维图像处理方法，包括以下步骤：
获取基础二维图像，确定基础二维图像的两个视觉灭点Fx和Fy，并确立由灭点Fx和灭点Fy构成的两点透视空间；
根据灭点Fx和灭点Fy构成的两点透视空间建立透视空间三维坐标，透视空间三维坐标包括两个平面坐标轴和一个透视坐标轴；
将基础二维图像上呈现的物体在透视空间三维坐标进行投射，确定物体在平面坐标轴上对应的坐标位置，以及在透视坐标轴上的视觉深度；
设定视觉深度阈值，将在透视坐标轴上的视觉深度超过视觉深度阈值的物体归为A类物体，将在透视坐标轴上的视觉深度不超过视觉深度阈值的物体归为B类物体；
根据透视空间三维坐标的平面坐标轴设定一个基于基础二维图像的平移矢量；
根据平移矢量对A类物体和B类物体进行分类绘制，获得按平移矢量平移后的视角所对应的A类物体和B类物体；
将分类绘制后的A类物体和B类物体在透视空间三维坐标中进行重新组合，获得基础二维图像按平移矢量平移后的视角二维图像。
作为上述技术方案的优选，在确定基础二维图像的灭点Fx和灭点Fy时，采用成角透视，灭点Fx和灭点Fy在同一视平线上。
作为上述技术方案的优选，建立的透视空间三维坐标包括x轴、y轴和z轴，其中x轴和y轴为平面坐标轴，z轴为透视坐标轴。
作为上述技术方案的优选，将基础二维图像上呈现的物体在透视空间三维坐标的z轴上进行投射，确定其在z轴上的视觉深度。
作为上述技术方案的优选，透视空间三维坐标的x轴和y轴构成平面坐标，基于基础二维图像的平移矢量为平面坐标内的平移矢量。
作为上述技术方案的优选，对A类物体进行分类绘制的过程包括：在两点透视空间内根据平移矢量确定A类物体的形变量、视觉深度变量、色值变量和坐标变量，然后根据形变量和视觉深度变量对A类物体进行变形绘制，根据色值变量对A类物体进行变色绘制，根据坐标变量确定绘制后的A类物体的新坐标；
对B类物体进行分类绘制的过程包括：在两点透视空间内根据平移矢量确定B类物体的坐标变量，然后根据坐标变量对B类物体进行坐标变换，获得其新坐标，保持B类物体正面视角的画面不变。
作为上述技术方案的优选，根据新坐标，将绘制后的A类物体和B类物体在透视空间三维坐标中进行重新组合，获得基础二维图像按平移矢量平移后的视角二维图像。
作为上述技术方案的优选，还包括设定不同的平移矢量来获得相应的视角二维图像，将若干视角二维图像与基础二维图像进行组合存储，以根据对基础二维图像的平移操作获得对应的视角二维图像。
一种二维图像处理系统，其特征在于：包括图像读取模块、图像透视模块、图像分类模块和图像组合模块；所述图像读取模块用于读取基础二维图像；所述图像透视模块用于确定基础二维图像的两个视觉灭点Fx和Fy，确立由灭点Fx和灭点Fy构成的两点透视空间，根据灭点Fx和灭点Fy构成的两点透视空间建立透视空间三维坐标，透视空间三维坐标包含两个平面坐标轴和一个透视坐标轴，以及将基础二维图像上呈现的物体在透视空间三维坐标进行投射，确定物体在平面坐标轴上对应的坐标位置，在透视坐标轴上的视觉深度；所述图像分类模块用于设定视觉深度阈值，将在透视坐标轴上的视觉深度超过视觉深度阈值的物体归为A类物体，将在透视坐标轴上的视觉深度不超过视觉深度阈值的物体归为B类物体，根据透视空间三维坐标的平面坐标轴设定一个基于基础二维图像的平移矢量，以及根据平移矢量对A类物体和B类物体进行自动分类绘制，获得按平移矢量平移后的视角所对应的A类物体和B类物体；所述图像组合模块用于用于将分类绘制后的A类物体和B类物体在透视空间三维坐标中进行重新组合，获得基础二维图像按平移矢量平移后的视角二维图像。
作为上述技术方案的优选，还包括图像人工绘制模块，所述图像人工绘制模块与图像分类模块对接，用于在图像分类模块自动分类绘制A类物体和B类物体过程中，人工参与A类物体和B类物体的分类绘制。
本发明的有益效果为：
本发明通过对基础二维图像中的物体进行基于特定空间透视规则的分类绘制和重新组合，得到基础二维图像在镜头移动后的视角二维图像，可以使基础二维图像能根据镜头移动而改变透视效果，并且可以使镜头移动前后的二维画面具有更强的空间立体感和视觉展示效果。
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1为实施例1中的二维图像处理方法步骤示意图；
图2为实施例2中灭点Fx和灭点Fy的设置示意图；
图3为实施例2中示例基础二维图像上建立的透视空间三维坐标示意图；
图4为实施例3中示例基础二维图像平移前的效果图；
图5为实施例3中示例基础二维图像平移后的效果图；
图6为实施例4中的二维图像处理系统结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步阐述。在此需要说明的是，对于这些实施例方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。本文公开的特定结构和功能细节仅用于描述本发明的示例实施例。然而，可用很多备选的形式来体现本发明，并且不应当理解为本发明限制在本文阐述的实施例中。
应当理解，术语第一、第二等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。尽管本文可以使用术语第一、第二等等来描述各种单元，这些单元不应当受到这些术语的限制。这些术语仅用于区分一个单元和另一个单元。例如可以将第一单元称作第二单元,并且类似地可以将第二单元称作第一单元，同时不脱离本发明的示例实施例的范围。
应当理解，本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，单独存在B，同时存在A和B三种情况，本文中术语“/和”是描述另一种关联对象关系，表示可以存在两种关系，例如，A/和B，可以表示：单独存在A，单独存在A和B两种情况，另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”关系。
应当理解，在本发明的描述中，术语“上”、“竖直”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系，是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
应当理解，当将单元称作与另一个单元“连接”、“相连”或“耦合”时，它可以与另一个单元直相连接或耦合，或中间单元可以存在。相対地，当将单元称作与另一个单元“直接相连”或“直接耦合”时，不存在中间单元。应当以类似方式来解释用于描述单元之间的关系的其他单词(例如，“在……之间”对“直接在……之间”，“相邻”对“直接相邻”等等)。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
本文使用的术语仅用于描述特定实施例，并且不意在限制本发明的示例实施例。如本文所使用的，单数形式“一”、“一个”以及“该”意在包括复数形式，除非上下文明确指示相反意思。还应当理解术语“包括”、“包括了”、“包含”、和/或“包含了”当在本文中使用时,指定所声明的特征、整数、步骤、操作、单元和/或组件的存在性,并且不排除一个或多个其他特征、数量、步骤、操作、单元、组件和/或他们的组合存在性或增加。
还应当注意到在一些备选实施例中，所出现的功能/动作可能与附图出现的顺序不同。例如，取决于于所涉及的功能/动作，实际上可以实质上并发地执行，或者有时可以以相反的顺序来执行连续示出的两个图。
在下面的描述中提供了特定的细节,以便于对示例实施例的完全理解。然而，本领域普通技术人员应当理解可以在没有这些特定细节的情况下实现示例实施例。例如可以在框图中示出系统，以避免用不必要的细节来使得示例不清楚。在其他实施例中，可以不以非必要的细节来示出众所周知的过程、结构和技术，以避免使得示例实施例不清楚。
实施例1：
本实施例提供了一种二维图像处理方法，如图1所示，包括以下步骤：
获取基础二维图像，确定基础二维图像的两个视觉灭点Fx和Fy，并确立由灭点Fx和灭点Fy构成的两点透视空间；
根据灭点Fx和灭点Fy构成的两点透视空间建立透视空间三维坐标，透视空间三维坐标包括两个平面坐标轴和一个透视坐标轴；
将基础二维图像上呈现的物体在透视空间三维坐标进行投射，确定物体在平面坐标轴上对应的坐标位置，以及在透视坐标轴上的视觉深度；
设定视觉深度阈值，将在透视坐标轴上的视觉深度超过视觉深度阈值的物体归为A类物体，将在透视坐标轴上的视觉深度不超过视觉深度阈值的物体归为B类物体；
根据透视空间三维坐标的平面坐标轴设定一个基于基础二维图像的平移矢量；
根据平移矢量对A类物体和B类物体进行分类绘制，获得按平移矢量平移后的视角所对应的A类物体和B类物体；
将分类绘制后的A类物体和B类物体在透视空间三维坐标中进行重新组合，获得基础二维图像按平移矢量平移后的视角二维图像。
其实施时，通过对基础二维图像中的物体进行基于特定空间透视规则的分类绘制和重新组合，得到基础二维图像在镜头移动(按平移矢量平移)后的视角二维图像，可以使基础二维图像能根据镜头移动而改变透视效果，并且可以使镜头移动(按平移矢量平移)前后的二维画面具有更强的空间立体感和视觉展示效果。
实施例2：
作为对上述实施例的优化，如图2所示，在确定基础二维图像的灭点Fx和灭点Fy时，采用成角透视，灭点Fx和灭点Fy在同一视平线hl上，这样构成的两点透视空间所产生的画面全局透视效果相对于平行透视所产生的效果，具有更好地立体空间感。
建立的透视空间三维坐标包括x轴、y轴和z轴，其中x轴和y轴为平面坐标轴，z轴为透视坐标轴。如图3所示，为示例的基础二维图像上建立透视空间三维坐标的示意图。将基础二维图像上呈现的物体在透视空间三维坐标的z轴上进行投射，确定其在z轴上的视觉深度。再设定视觉深度阈值，将在透视坐标轴上的视觉深度超过视觉深度阈值的物体归为A类物体，将在透视坐标轴上的视觉深度不超过视觉深度阈值的物体归为B类物体。即如果一个物体透视后在z轴上延伸越远，，则这个物体越应该被归类为A类物体，而如果一个物体透视后在z轴上延伸越近，看起来就是一个几乎没有厚度的平面，则这个物体可被归类为B类物体。
透视空间三维坐标的x轴和y轴构成平面坐标，基于基础二维图像的平移矢量为平面坐标内的平移矢量，二维图像的镜头移动即为平面坐标内基于平移矢量的移动。
实施例3：
作为对上述实施例的优化，由于A类物体的空间立体感较强，随着镜头的移动，A类物体会产生形状、视觉深度、颜色和坐标的变换，所以对A类物体进行分类绘制的过程包括：在两点透视空间内根据平移矢量确定A类物体的形变量、视觉深度变量、色值变量和坐标变量，然后根据形变量和视觉深度变量对A类物体进行变形绘制，根据色值变量对A类物体进行变色绘制，根据坐标变量确定绘制后的A类物体的新坐标。由于B类物体的空间立体感较不强，所以对B类物体进行分类绘制的过程包括：在两点透视空间内根据平移矢量确定B类物体的坐标变量，然后根据坐标变量对B类物体进行坐标变换，获得其新坐标，保持B类物体正面视角的画面不变。然后根据新坐标将绘制后的A类物体和B类物体在透视空间三维坐标中进行重新组合，获得基础二维图像按平移矢量平移后的视角二维图像。如图4所示，为示例基础二维图像平移前的效果图。如图5所示，为示例基础二维图像平移后的效果图。
可以设定不同的平移矢量来获得相应的视角二维图像，将若干视角二维图像与基础二维图像进行组合存储，以根据基于基础二维图像的平移操作获得对应的视角二维图像。其在应用时，基于不同的镜头移动(按平移矢量平移)均有对应的视角二维图像，可以保证镜头移动操作后画面的连续性和平滑性，这样在应用于动态画面展示时，形成更逼真、更美观的空间渲染效果，能对二维动态画面品质进行有效提升。
实施例4：
本实施例提供一种二维图像处理系统，如图6所示，包括图像读取模块、图像透视模块、图像分类模块和图像组合模块；所述图像读取模块用于读取基础二维图像；所述图像透视模块用于确定基础二维图像的两个视觉灭点Fx和Fy，确立由灭点Fx和灭点Fy构成的两点透视空间，根据灭点Fx和灭点Fy构成的两点透视空间建立透视空间三维坐标，透视空间三维坐标包含两个平面坐标轴和一个透视坐标轴，以及将基础二维图像上呈现的物体在透视空间三维坐标进行投射，确定物体在平面坐标轴上对应的坐标位置，在透视坐标轴上的视觉深度；所述图像分类模块用于设定视觉深度阈值，将在透视坐标轴上的视觉深度超过视觉深度阈值的物体归为A类物体，将在透视坐标轴上的视觉深度不超过视觉深度阈值的物体归为B类物体，根据透视空间三维坐标的平面坐标轴设定一个基于基础二维图像的平移矢量，以及根据平移矢量对A类物体和B类物体进行自动分类绘制，获得按平移矢量平移后的视角所对应的A类物体和B类物体；所述图像组合模块用于用于将分类绘制后的A类物体和B类物体在透视空间三维坐标中进行重新组合，获得基础二维图像按平移矢量平移后的视角二维图像。
所述图像透视模块、图像分类模块和图像组合模块内均设有可读写存储介质，在图像透视模块、图像分类模块和图像组合模块各自的可读写存储介质内，均存有可完成其相应操作功能的软件程序。
还可设置图像人工绘制模块，将图像人工绘制模块与图像分类模块对接，用于在图像分类模块自动分类绘制A类物体和B类物体过程中，人工参与A类物体和B类物体的分类绘制。
本发明不局限于上述可选的实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品。上述具体实施方式不应理解成对本发明的保护范围的限制，本发明的保护范围应当以权利要求书中界定的为准，并且说明书可以用于解释权利要求书。

Claims (10)

1.一种二维图像处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
获取基础二维图像，确定基础二维图像的两个视觉灭点Fx和Fy，并确立由灭点Fx和灭点Fy构成的两点透视空间；
根据灭点Fx和灭点Fy构成的两点透视空间建立透视空间三维坐标，透视空间三维坐标包括两个平面坐标轴和一个透视坐标轴；
将基础二维图像上呈现的物体在透视空间三维坐标进行投射，确定物体在平面坐标轴上对应的坐标位置，以及在透视坐标轴上的视觉深度；
设定视觉深度阈值，将在透视坐标轴上的视觉深度超过视觉深度阈值的物体归为A类物体，将在透视坐标轴上的视觉深度不超过视觉深度阈值的物体归为B类物体；
根据透视空间三维坐标的平面坐标轴设定一个基于基础二维图像的平移矢量；
根据平移矢量对A类物体和B类物体进行分类绘制，获得按平移矢量平移后的视角所对应的A类物体和B类物体；根据平移矢量对A类物体进行分类绘制的过程包括：在两点透视空间内根据平移矢量确定A类物体的形变量、视觉深度变量、色值变量和坐标变量，然后根据形变量和视觉深度变量对A类物体进行变形绘制，根据色值变量对A类物体进行变色绘制，根据坐标变量确定绘制后的A类物体的新坐标；根据平移矢量对B类物体进行分类绘制的过程包括：在两点透视空间内根据平移矢量确定B类物体的坐标变量，然后根据坐标变量对B类物体进行坐标变换，获得其新坐标，并保持B类物体正面视角的画面不变；
将分类绘制后的A类物体和B类物体在透视空间三维坐标中进行重新组合，获得基础二维图像按平移矢量平移后的视角二维图像。
2.根据权利要求1所述的一种二维图像处理方法，其特征在于：在确定基础二维图像的灭点Fx和灭点Fy时，采用成角透视，灭点Fx和灭点Fy在同一视平线上。
3.根据权利要求1所述的一种二维图像处理方法，其特征在于：建立的透视空间三维坐标包括x轴、y轴和z轴，其中x轴和y轴为平面坐标轴，z轴为透视坐标轴。
4.根据权利要求3所述的一种二维图像处理方法，其特征在于：将基础二维图像上呈现的物体在透视空间三维坐标的z轴上进行投射，确定其在z轴上的视觉深度。
5.根据权利要求3所述的一种二维图像处理方法，其特征在于：透视空间三维坐标的x轴和y轴构成平面坐标，基于基础二维图像的平移矢量为平面坐标内的平移矢量。
6.根据权利要求1所述的一种二维图像处理方法，其特征在于：
对A类物体进行分类绘制的过程包括：在两点透视空间内根据平移矢量确定A类物体的形变量、视觉深度变量、色值变量和坐标变量，然后根据形变量和视觉深度变量对A类物体进行变形绘制，根据色值变量对A类物体进行变色绘制，根据坐标变量确定绘制后的A类物体的新坐标；
对B类物体进行分类绘制的过程包括：在两点透视空间内根据平移矢量确定B类物体的坐标变量，然后根据坐标变量对B类物体进行坐标变换，获得其新坐标，保持B类物体正面视角的画面不变。
7.根据权利要求6所述的一种二维图像处理方法，其特征在于：根据新坐标，将绘制后的A类物体和B类物体在透视空间三维坐标中进行重新组合，获得基础二维图像按平移矢量平移后的视角二维图像。
8.根据权利要求1所述的一种二维图像处理方法，其特征在于：还包括设定不同的平移矢量来获得相应的视角二维图像，将若干视角二维图像与基础二维图像进行组合存储，以根据对基础二维图像的平移操作获得对应的视角二维图像。
9.一种二维图像处理系统，其特征在于：包括图像读取模块、图像透视模块、图像分类模块和图像组合模块；
所述图像读取模块用于读取基础二维图像；
所述图像透视模块用于确定基础二维图像的两个视觉灭点Fx和Fy，确立由灭点Fx和灭点Fy构成的两点透视空间，根据灭点Fx和灭点Fy构成的两点透视空间建立透视空间三维坐标，透视空间三维坐标包含两个平面坐标轴和一个透视坐标轴，以及将基础二维图像上呈现的物体在透视空间三维坐标进行投射，确定物体在平面坐标轴上对应的坐标位置，在透视坐标轴上的视觉深度；
所述图像分类模块用于设定视觉深度阈值，将在透视坐标轴上的视觉深度超过视觉深度阈值的物体归为A类物体，将在透视坐标轴上的视觉深度不超过视觉深度阈值的物体归为B类物体，根据透视空间三维坐标的平面坐标轴设定一个基于基础二维图像的平移矢量，以及根据平移矢量对A类物体和B类物体进行自动分类绘制，获得按平移矢量平移后的视角所对应的A类物体和B类物体；图像分类模块在根据平移矢量对A类物体进行自动分类绘制时，具体用于在两点透视空间内根据平移矢量确定A类物体的形变量、视觉深度变量、色值变量和坐标变量，然后根据形变量和视觉深度变量对A类物体进行变形绘制，根据色值变量对A类物体进行变色绘制，根据坐标变量确定绘制后的A类物体的新坐标；图像分类模块在根据平移矢量对B类物体进行自动分类绘制时，具体用于在两点透视空间内根据平移矢量确定B类物体的坐标变量，然后根据坐标变量对B类物体进行坐标变换，获得其新坐标，并保持B类物体正面视角的画面不变；
所述图像组合模块用于将分类绘制后的A类物体和B类物体在透视空间三维坐标中进行重新组合，获得基础二维图像按平移矢量平移后的视角二维图像。
10.根据权利要求9所述的一种二维图像处理系统，其特征在于：还包括图像人工绘制模块，所述图像人工绘制模块与图像分类模块对接，用于在图像分类模块自动分类绘制A类物体和B类物体过程中，人工参与A类物体和B类物体的分类绘制。
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