CN111882677A - 三维植物模型编辑的方法、装置、电子设备及存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供一种三维植物模型编辑的方法、装置、电子设备及存储介质，通过根据三维植物模型的植物结构，得到三维植物模型对应的主体模型和树叶模型，主体模型包括树干和树枝；根据树叶模型中的顶点与最近树枝之间的距离确定对应顶点的顶点色遮罩数据；以及，根据主体模型的树枝的顶点与主体模型的中心点的距离确定对应顶点的顶点色遮罩数据；根据顶点的顶点色遮罩数据确定对应顶点的顶点数据。由于顶点色遮罩数据是通过三维植物模型中的具体的植物结构确定的，因此，根据顶点色遮罩数据确定的顶点数据能够更好的匹配三维植物模型的真实结构关系，在渲染时能够真实表现三维植物的动态效果，无需人工编辑，提高了三维植物模型的编辑效率。

Description

三维植物模型编辑的方法、装置、电子设备及存储介质

技术领域

本申请涉及图像渲染技术领域，尤其涉及一种三维植物模型编辑的方法、装置、电子设备及存储介质。

背景技术

本部分旨在为权利要求书中陈述的本申请的实施方式提供背景或上下文。此处的描述不因为包括在本部分中而被认为是现有技术。

随着三维(3-Dimensional，3D)渲染技术的发展，行业内对3D物体的渲染效果要求也越来越高。要达到精确的3D植物表现，需要数百万个顶点和三角面来定义植物的形状和表面，并且3D植物模型还需要与与风和天气等外力相互作用才能创建出令人信服的视觉效果。

这种高度细节化的3D模型并不适合实时渲染，因为顶点的数量与所需的内存和图形管线上的处理工作量成正比。现有的3D植物模型依靠简单的网格面来模拟并覆盖大量的树叶，由于光照是基于简单网格的表面法线计算的，因此光照结果通常不正确，现有主流的对模型表面法线的编辑也只有一些简单的编辑或者通过人工手动调整，效率非常低下。

发明内容

本申请提供一种三维植物模型编辑的方法、装置、电子设备及存储介质，用以解决三维植物模型编辑效率低下，模型渲染效果差的问题。

根据本申请实施例的第一方面，本申请提供了一种三维植物模型编辑的方法，所述方法包括：

根据三维植物模型的植物结构，得到所述三维植物模型对应的主体模型和树叶模型，所述主体模型包括树干和树枝；根据所述树叶模型中的顶点与最近树枝之间的距离确定对应顶点的顶点色遮罩数据；以及，根据所述主体模型的树枝的顶点与所述主体模型的中心点的距离确定对应顶点的顶点色遮罩数据；根据所述顶点的顶点色遮罩数据确定对应顶点的顶点数据，所述顶点数据用于所述三维植物模型的光照渲染。

在一种可能的实现方式中，所述方法还包括：

根据所述树叶模型中的顶点的位置与所述主体模型的中心点的位置，确定第一向量；根据所述树叶模型中的顶点的位置与最近树枝的中心点的位置，确定第二向量；根据所述第一向量和/或所述第二向量确定所述树叶模型中的顶点的顶点法线。

在一种可能的实现方式中，所述根据所述第一向量和所述第二向量确定所述树叶模型中的顶点的顶点法线，包括：

基于预设的插值因素，对所述第一向量和所述第二向量进行混合运算，得到所述树叶模型中对应顶点的顶点法线。

在一种可能的实现方式中，所述根据所述顶点的顶点色遮罩数据确定对应顶点的顶点数据，包括：

根据所述顶点的顶点色遮罩数据和所述顶点的顶点法线确定对应顶点的顶点数据。

在一种可能的实现方式中，所述根据三维植物模型的植物结构，得到所述三维植物模型对应的主体模型和树叶模型，包括:

获取三维植物模型的植物结构中每个结构部分的面数；将面数低于预设的面数阈值的结构部分组成的模型确定为树叶模型，将所述三维植物模型中除所述树叶模型外的其余结构部分组成的模型确定为主体模型。

在一种可能的实现方式中，所述根据三维植物模型的植物结构，得到所述三维植物模型对应的主体模型和树叶模型之后，所述方法还包括：

通过所述主体模型中每个顶点对应的纹理坐标检测所述主体模型中的树干和树枝。

在一种可能的实现方式中，所述通过所述主体模型中每个顶点对应的纹理坐标检测所述主体模型中的树干和树枝之后，所述方法还包括：

根据每个树枝的纹理坐标计算对应树枝的表面积，以及所有树枝的表面积的平均值；将每个树枝对应的表面积与所述平均值进行比较，滤除表面积低于所述平均值的树枝。

在一种可能的实现方式中，所述通过所述主体模型中每个顶点对应的纹理坐标检测所述主体模型中的树干和树枝之后，所述方法还包括：

计算所述主体模型的树枝的尖端点之间的距离；确定尖端点之间的距离小于预设距离的树枝，并对所述尖端点之间的距离小于预设距离的树枝进行过滤。

根据本申请实施例的第二方面，本申请提供了一种三维植物模型编辑的装置，包括：

获取模块，用于根据三维植物模型的植物结构，得到所述三维植物模型对应的主体模型和树叶模型，所述主体模型包括树干和树枝；

第一确定模块，用于根据所述树叶模型中的顶点与最近树枝之间的距离确定对应顶点的顶点色遮罩数据；以及，根据所述主体模型的树枝的顶点与所述主体模型的中心点的距离确定对应顶点的顶点色遮罩数据；

第二确定模块，用于根据所述顶点的顶点色遮罩数据确定对应顶点的顶点数据，所述顶点数据用于所述三维植物模型的光照渲染。

在一种可能的实现方式中，所述装置还包括第三确定模块，用于：

根据所述树叶模型中的顶点的位置与所述主体模型的中心点的位置，确定第一向量；根据所述树叶模型中的顶点的位置与最近树枝的中心点的位置，确定第二向量；根据所述第一向量和/或所述第二向量确定所述树叶模型中的顶点的顶点法线。

在一种可能的实现方式中，所述第三确定模块在根据所述第一向量和所述第二向量确定所述树叶模型中的顶点的顶点法线时，具体用于：

基于预设的插值因素，对所述第一向量和所述第二向量进行混合运算，得到所述树叶模型中对应顶点的顶点法线。

在一种可能的实现方式中，所述第二确定模块，具体用于：

根据所述顶点的顶点色遮罩数据和所述顶点的顶点法线确定对应顶点的顶点数据。

在一种可能的实现方式中，所述获取模块，具体用于：

获取三维植物模型的植物结构中每个结构部分的面数；将面数低于预设的面数阈值的结构部分组成的模型确定为树叶模型，将所述三维植物模型中除所述树叶模型外的其余结构部分组成的模型确定为主体模型。

在一种可能的实现方式中，所述获取模块，还用于：

通过所述主体模型中每个顶点对应的纹理坐标检测所述主体模型中的树干和树枝。

在一种可能的实现方式中，所述获取模块，在通过所述主体模型中每个顶点对应的纹理坐标检测所述主体模型中的树干和树枝之后，还用于：

根据每个树枝的纹理坐标计算对应树枝的表面积，以及所有树枝的表面积的平均值；将每个树枝对应的表面积与所述平均值进行比较，滤除表面积低于所述平均值的树枝。

在一种可能的实现方式中，所述获取模块，在通过所述主体模型中每个顶点对应的纹理坐标检测所述主体模型中的树干和树枝之后，还用于：

计算所述主体模型的树枝的尖端点之间的距离；确定尖端点之间的距离小于预设距离的树枝，并对所述尖端点之间的距离小于预设距离的树枝进行过滤。

根据本申请实施例的第三方面，本申请提供了一种电子设备，包括：存储器，处理器以及计算机程序；

其中，所述计算机程序存储在所述存储器中，并被配置为由所述处理器执行如本申请实施例第一方面任一项所述的三维植物模型编辑的方法。

根据本申请实施例的第四方面，本申请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中存储有计算机执行指令，所述计算机执行指令被处理器执行时用于实现如本申请实施例第一方面任一项所述的三维植物模型编辑的方法。

本申请提供的三维植物模型编辑的方法、装置、电子设备及存储介质，通过根据三维植物模型的植物结构，得到所述三维植物模型对应的主体模型和树叶模型，所述主体模型包括树干和树枝；根据所述树叶模型中的顶点与最近树枝之间的距离确定对应顶点的顶点色遮罩数据；以及，根据所述主体模型的树枝的顶点与所述主体模型的中心点的距离确定对应顶点的顶点色遮罩数据；根据所述顶点的顶点色遮罩数据确定对应顶点的顶点数据，所述顶点数据用于所述三维植物模型的光照渲染。由于树叶的顶点色遮罩数据是通过顶点与最近树枝之间的距离，以及树枝的顶点是通过顶点与中心点之间的距离所确定的，因此，顶点色遮罩数据能够更好的匹配三维植物模型的真实结构关系，进而根据顶点色遮罩数据确定的顶点数据，在进行渲染后，能够真实表现三维植物的动态效果，提高了三维植物模型的渲染效果，并且能够较好的支持实时渲染。同时，由于该顶点数据能够自动生成，无需大量人工编辑，提高了三维植物模型的编辑效率。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。

图1为相关技术中三维植物模型渲染过程示意图；

图2为本申请实施例提供的三维植物模型编辑的方法的流程图一；

图2A为申请一个实施例提供的三维植物模型编辑的方法的流程图二；

图2B为申请一个实施例提供的三维植物模型编辑的方法的流程图三；

图3为本申请实施例提供的三维植物模型编辑的方法的流程图四；

图4为图3所示实施例中步骤S204一种可能的实现方式的流程图；

图5为图3所示实施例中步骤S204另一种可能的实现方式的流程图；

图6为相关技术中通过顶点法线生成光照的示意图；

图7为本申请实施例中通过顶点法线生成光照的示意图，

图8为本申请一个实施例提供的三维植物模型编辑的装置的结构示意图；

图9为本申请另一个实施例提供的三维植物模型编辑的装置的结构示意图；

图10为本申请一个实施例提供的电子设备的示意图。

通过上述附图，已示出本申请明确的实施例，后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本申请构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本申请的概念。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。

相关技术中，三维模型需要特定的顶点数据来表现模型对风、天气等环境特征的响应，例如使树叶和树枝表现出颤动、弯曲等效果。在传统的建模工作流程中，必须从制作一开始就考虑所需的三维模型数据，因此通常无法有效地为现有模型或第三方模型提供顶点数据。大多数三维建模软件都提供绘画工具来绘制三维模型顶点数据。三维模型颤动、弯曲等渲染效果对顶点数据的要求非常具体，目前使用三维建模软件提供的标准工具无法自动生成与三维植物模型匹配的顶点数据，必须通过人工对顶点数据进行调整编辑后，才能正确表现颤动、弯曲等动态效果，因此导致了三维植物模型编辑效率低下，以及三维植物模型渲染效果差的问题。

图1为相关技术中三维植物模型渲染过程示意图；如图1所示，在生成原始的三维植物模型后，三维植物模型根据顶点数据，一般只表现植物体的轮廓和外形，如果想要进一步表现三维植物模型的动态效果、光照阴影等高级视觉效果，则需要人工对三维植物模型中的各顶点数据进行编辑，使顶点数据中包含能够表现动态效果、光照阴影等高级视觉效果的信息，然而该人工调整编辑过程繁琐复杂，耗时较长，导致三维模型的编辑效率低下。

下面以具体地实施例对本申请的技术方案以及本申请的技术方案如何解决上述技术问题进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例中不再赘述。下面将结合附图，对本申请的实施例进行描述。

图2为本申请实施例提供的三维植物模型编辑的方法的流程图一，如图2所示，本实施例提供的三维植物模型编辑的方法包括以下几个步骤：

步骤S101，根据三维植物模型的植物结构，得到三维植物模型对应的主体模型和树叶模型，主体模型包括树干和树枝。

示例性的，三维植物模型是用于描述植物的结构特征的三维模型，不同植物的三维植物模型，对应不同的植物结构。该三维植物模型可以是根据需要进行绘制生成的，也可以是从其他存储介质中获取的，此处不对该初始三维模型的来源进行限定。

示例性的，在进行植物体三维建模时，将植物的结构分为主体和树叶两部分，以便于对植物进行建模和渲染，因此，根据三维植物模型的植物结构，可以得到三维植物模型所对应的主体模型和树叶模型。植物的主体和树叶两个部分具有不同的外观特征，因此，在三维植物模型上，对应的主体模型和树叶模型，也有不同的外观表现。其中，主体模型包括树干和树枝，树叶模型包括树叶。

步骤S102，根据树叶模型中的顶点与最近树枝之间的距离确定对应顶点的顶点色遮罩数据；以及，根据主体模型的树枝的顶点与主体模型的中心点的距离确定对应顶点的顶点色遮罩数据。

当三维植物模型需要响应风、气候等环境特征而进行抖动、弯曲等表现时，主要依靠三维植物模型中的树枝、树叶进行表现。例如，树叶模型中的树叶要在风中以高频率抖动，但仍然要固定在树枝上。为了标记需要随风抖动的顶点，必须先通过比较树叶顶点与各个树枝之间的距离来找到最近的树枝。使用最近的树枝模型，可以计算每个叶子顶点与它在最近的树枝模型上最近的点之间的距离，根据距离的变化，生成顶点色遮罩数据。树叶的顶点色遮罩数据在树叶模型上表现为一个渐变色，根据顶点色遮罩数据，越靠近树枝的树叶顶点的颜色越深，刚性越大，即抖动越小，越远离树枝的树叶顶点的颜色越浅，刚性越小，即抖动越大，从而表现树叶的抖动情况。类似的，根据主体模型的树枝的顶点与主体模型的中心点的距离，也可以生成对应顶点的顶点色遮罩数据，用以表现树枝受到风吹后发生的弯曲情况。树枝靠树干越近，颜色越深，刚性越大，即弯曲越小；树枝靠树干越远，颜色越浅，刚性越小，即弯曲越大。

步骤S103，根据顶点的顶点色遮罩数据确定对应顶点的顶点数据，顶点数据用于三维植物模型的渲染。

在获得由顶点色遮罩数据确定的顶点数据后，即完成了三维植物模型的编辑过程，经过该编辑过程的三维植物模型，可以通过其中的顶点数据，完成对该三维植物模型的渲染，实现该三维植物模型中树叶的抖动，或者树枝的弯曲等动态表现。由于顶点色遮罩数据是通过三维植物模型具体的植物结构所确定的，因此根据顶点数据对三维植物模型进行渲染，可以真实的体现植物在受到风、气候等环境特征影响时的动态表现，且无需人工调整。其中，对三维植物模型进行渲染的具体实现方式，可以使用多种不同的3D渲染引擎、程序，通过对应的渲染流程完成，此处不再一一赘述。

本实施例中，通过根据三维植物模型的植物结构，得到三维植物模型对应的主体模型和树叶模型，主体模型包括树干和树枝；根据树叶模型中的顶点与最近树枝之间的距离确定对应顶点的顶点色遮罩数据；以及，根据主体模型的树枝的顶点与主体模型的中心点的距离确定对应顶点的顶点色遮罩数据；根据顶点的顶点色遮罩数据确定对应顶点的顶点数据，顶点数据用于三维植物模型的光照渲染。由于树叶的顶点色遮罩数据是通过顶点与最近树枝之间的距离，以及树枝的顶点是通过顶点与中心点之间的距离所确定的，因此，顶点色遮罩数据能够更好的匹配三维植物模型的真实结构关系，进而根据顶点色遮罩数据确定的顶点数据，在进行渲染后，能够真实表现三维植物的动态效果，提高了三维植物模型的渲染效果，并且能够较好的支持实时渲染。同时，由于该顶点数据能够自动生成，无需大量人工编辑，提高了三维植物模型的编辑效率。

图2A为本申请实施例提供的三维植物模型编辑的方法的流程图二，一种可能的实现方式中，在图2所示实施例的基础上，为了进一步提高三维植物模型的编辑质量，使三维植物模型能够得到正确的光照渲染效果，如图2A所示，本申请实施例提供的三维植物模型编辑的方法，还可以包括：

步骤S104，根据树叶模型中的顶点的位置与主体模型的中心点的位置，确定第一向量；根据树叶模型中的顶点的位置与最近树枝的中心点的位置，确定第二向量；根据第一向量和/或第二向量确定树叶模型中的顶点的顶点法线。

相应的，步骤S103替换为：

步骤S105，根据顶点的顶点色遮罩数据和顶点的顶点法线确定对应顶点的顶点数据。

其中，步骤S104和步骤S105的具体实现方式，将在后面的实施例中详细介绍，此处不再赘述。

一种可能的实现方式中，在图2所示实施例的基础上，为了进一步提高三维植物模型的编辑质量，提高三维植物模型的后期渲染效果，本申请实施例提供的三维植物模型编辑的方法中，步骤S101包括：

获取三维植物模型的植物结构中每个结构部分的面数；将面数低于预设的面数阈值的结构部分组成的模型确定为树叶模型，将三维植物模型中除树叶模型外的其余结构部分组成的模型确定为主体模型。

其中，步骤S101的此种具体实现方式，将在后面的实施例中详细介绍，此处不再赘述。

图2B为本申请实施例提供的三维植物模型编辑的方法的流程图三，一种可能的实现方式中，在图2所示实施例的基础上，为了进一步提高三维植物模型的编辑质量，提高三维植物模型的后期渲染效果，如图2B所示，本申请实施例提供的三维植物模型编辑的方法中，在步骤S101之后，还包括：

步骤S106，通过主体模型中每个顶点对应的纹理坐标检测主体模型中的树干和树枝。

其中，步骤S106的具体实现方式，将在后面的实施例中详细介绍，此处不再赘述。

图3为本申请实施例提供的三维植物模型编辑的方法的流程图四，如图3所示，本实施例提供的三维植物模型编辑的方法在图2所示实施例提供的三维植物模型编辑的方法的基础上，对步骤S101进行了细化，并增加了确定树叶模型的顶点法线的步骤，则本实施例提供的三维植物模型编辑的方法包括以下几个步骤：

步骤S201，获取三维植物模型的植物结构中每个结构部分的面数。

步骤S202，将面数低于预设的面数阈值的结构部分组成的模型确定为树叶模型，将三维植物模型中除树叶模型外的其余结构部分组成的模型确定为主体模型。

示例性地，三维植物模型的植物结构包括多个结构部分，例如一片叶子，或者一个树枝等。三维植物模型的植物结构是由多个多边形组成，每个多边形可作为一个表面，多边形的数量即结构部分的面数，一般来说，面数越多，意味着结构模型越复杂。相比于植物结构的树干、树枝等结构部分，树叶作为结构部分的面数更少，因此，在通过解析三维植物模型，获得植物结构中每个结构部分的面数后，根据该面数，可以对树叶模型和主体模型进行区分，即，将面数低于预设的面数阈值的结构部分组成的模型确定为树叶模型；将其余结构部分组成的模型确定为主体模型。从而，实现对三维植物模型中树叶模型和主体模型的区分。

其中，面数阈值可以是用户预设的数值信息，可以包括一个或多个具体的面数的数值，或者是比例值，面数阈值可以是用户根据具体经验输入本实施例的执行主体设备中的信息，也可以是本实施例的执行主体设备对三维植物模型进行解析后，根据三维植物模型中的表面数量的分布情况，计算得到的信息，此处，不进行具体限定，可以根据具体情况进行设置。

步骤S203，通过主体模型中每个顶点对应的纹理坐标检测主体模型中的树干和树枝。

示例性的，主体模型中需要绘制纹理的顶点即为纹理节点，纹理节点为树体结构上投影二维纹理的定位点，通过纹理节点，可以实现将二维纹理投影至主体模型，实现三维结构体的外观表现。纹理坐标为描述纹理节点的信息，示例性的，主体模型中每个顶点对应的纹理坐标可以通过获取预设的纹理坐标配置信息，并根据纹理坐标配置信息，通过纹理贴图坐标(uv)展开技术生成主体结构的纹理坐标，其中，纹理坐标配置信息用于表征树干和树枝在主体结构上的位置；更加具体的，例如，纹理坐标可以为可以在3D曲面生成期间通过扫描或放样算法自动创建纹理坐标。可以使用常见的uv展开技术手动布置树干和树枝的纹理坐标，也可以使用平面uv投影来布置树干和树枝的纹理坐标。

对于主体模型中的树干和树枝，对应不同的纹理节点，即树干和树枝设置在主体模型中不同的位置处。根据纹理坐标，可以实现对树干和树枝的定位，进而检测主体模型中的树干和树枝。

步骤S204，对非必要树枝进行滤除。

在主体模型的所有树枝中，有部分树枝为必要树枝，此类树枝一般来说轮廓比较清晰，能够更好的表现树枝外观，或者起到必要的定位作用。还有一个部分树枝为非必要树枝，此类树枝如果过多，反而会影响三维植物模型的整体视觉表现，因此需要对其中的非必要树枝进行滤除。

在一种可能的实现方式中，如图4所示，步骤S204包括S2041和S2042两个步骤：

步骤S2041，根据每个树枝的纹理坐标计算对应树枝的表面积，以及所有树枝的表面积的平均值；

步骤S2042，将每个树枝对应的表面积与平均值进行比较，滤除表面积低于平均值的树枝。

具体地，纹理坐标为描述纹理节点的信息，根据树枝的纹理坐标，即可得到构成树枝的顶点的位置信息，进而得到树枝的表面积。当某一树枝的表面积过小时，该树枝往往存在轮廓不清楚、表现力差等问题，因此，可以将该面积小于预设阈值的树枝，设置非必要树枝进行滤除。示例性地，计算每一树枝的表面积，并求平均计算后，得到表面积的平均值，在将每一树枝对应的表面积与平均值进行比较，滤除表面积低于平均值的树枝，实现对非必要树枝的滤除，提高三维植物模型的整体视觉表现和后续的渲染效果。

在另一种可能的实现方式中，如图5所示，步骤S204包括S2043和S2044两个步骤：

步骤S2043，计算主体模型的树枝的尖端点之间的距离。

步骤S2044，确定尖端点之间的距离小于预设距离的树枝，并对尖端点之间的距离小于预设距离的树枝进行过滤。

具体地，当主体模型中的树枝距离过近、重合时，其视觉表现力较差，该类树枝也为非必要树枝。因此，通过计算主体模型中至少两个树枝的尖端点之间的距离，并将尖端点之间的距离小于预设距离的树枝进行过滤，实现对非必要树枝的滤除。其中，当至少两个树枝的尖端点之间的距离小于预设距离时，可以将至少两个树枝中的一个或多个删除，仅保留一个树枝；也可以将至少两个树枝全部删除，此处不进行具体限定，可以根据具体需要设置。

步骤S205，根据树叶模型中的顶点的位置与树干的中心点的位置，确定第一向量。

步骤S206，根据树叶模型中的顶点的位置与最近树枝的中心点的位置，确定第二向量。

在一种可能的实现方式中，主体模型中包括树枝和树干，树干的中心点可以为树干的三维结构体的几何中心，树干的中心点可以通过树干的坐标和尺寸确定，例如，通过计算树干在长、宽、高三个维度的尺寸，确定树干的中心点位置，即长度中心、宽度中心和高度中心的汇聚点。进一步地，通过树叶模型中的每一顶点与树干的中心点连线，确定第一向量，示例性地，该第一向量指向远离树干的中心点的方向。

在另一种可能的实现方式中，根据树叶模型中的顶点，首先确定距离该树叶模型的顶点最近的树枝。再确定该树枝的中心点位置，并根据树枝的中心点位置与树叶模型中的顶点的连线，确定第二向量。其中，确定树枝中心点的方法，与上述确定树干的方法类似，此处不再赘述。

步骤S207，根据第一向量和/或第二向量确定树叶模型中的顶点的顶点法线。

具体地，在一种可能的实现方式中，将第一向量或第二向量中的一种，确认为顶点法线。在对三维植物模型进行光照渲染时，需要使用该顶点法线确定光照的角度，从而实现植物光照阴影效果。为了给3D植被模型提供更准确的光照，必须调整叶子的顶点法线以反映树的整体形状，而不是单个树叶的网格表面。图6为相关技术中通过顶点法线生成光照的示意图，如图6所示，由建模软件生成的顶点法线81是垂直于网格表面82的，从而会导致光照表现错误。图7为本申请实施例中通过顶点法线生成光照的示意图，如图7所示，为了计算出能够带来更好光照表现的顶点法线81，可以根据第一向量或第二向量，让顶点法线81指向远离预设特定点83的方向，而不是简单的垂直于网格表面82，该方向即第一向量或第二向量的向量方向，因此，根据第一向量或第二向量，既可以确定树叶模型中的顶点的顶点法线。

在另一种可能的实现方式中，根据第一向量和/或第二向量确定树叶模型中的顶点的顶点法线，包括：基于预设的插值因素，对第一向量和第二向量进行混合运算，得到树叶模型中对应顶点的顶点法线。具体地，为了能够用于更大范围的植被种类，可以计算第一向量和第二向量的向量加权混合运算，并将向量加权混合运算的结果，作为顶点法线。从而实现三维植物模型渲染过程中，树叶较小的树木能够具有更平滑的光照效果，而树叶较大的树木则能够具有更多的光照变化，使三维植物模型的光照渲染更加真实。

步骤S208，根据顶点的顶点色遮罩数据和顶点的顶点法线确定对应顶点的顶点数据。

具体地，将顶点的顶点色遮罩数据和顶点的顶点法线，作为三维植物模型中顶点对应的顶点数据，并存储在指定数据位置。在后续对三维植物模型进行渲染过程中，渲染引擎可以根据该顶点数据对三维植物模型进行渲染，使三维植物模型能够实现真实的光照效果和被风吹动后产生的树叶抖动、树枝弯曲等视觉效果。

图8为本申请一个实施例提供的三维植物模型编辑的装置的结构示意图，如图8所示，本实施例提供的三维植物模型编辑的装置3包括：

获取模块31，用于根据三维植物模型的植物结构，得到三维植物模型对应的主体模型和树叶模型，主体模型包括树干和树枝；

第一确定模块32，用于根据树叶模型中的顶点与最近树枝之间的距离确定对应顶点的顶点色遮罩数据；以及，根据主体模型的树枝的顶点与主体模型的中心点的距离确定对应顶点的顶点色遮罩数据；

第二确定模块33，用于根据顶点的顶点色遮罩数据确定对应顶点的顶点数据，顶点数据用于三维植物模型的光照渲染。

其中，获取模块31、第一确定模块32、第二确定模块33依次连接。本实施例提供的三维植物模型编辑的装置3可以执行如图2所对应的方法实施例的技术方案，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。

图9为本申请另一个实施例提供的三维植物模型编辑的装置的结构示意图，图9所示实施例提供的三维植物模型编辑的装置4在图8所示的三维植物模型编辑的装置3的基础上，增加了第三确定模块41，其中：

在一种可能的实现方式中，三维植物模型编辑的装置4还包括第三确定模块34，用于：

根据树叶模型中的顶点的位置与主体模型的中心点的位置，确定第一向量；根据树叶模型中的顶点的位置与最近树枝的中心点的位置，确定第二向量；根据第一向量和/或第二向量确定树叶模型中的顶点的顶点法线。

在一种可能的实现方式中，第三确定模块34在根据第一向量和第二向量确定树叶模型中的顶点的顶点法线时，具体用于：

基于预设的插值因素，对第一向量和第二向量进行混合运算，得到树叶模型中对应顶点的顶点法线。

在一种可能的实现方式中，第二确定模块33，具体用于：

根据顶点的顶点色遮罩数据和顶点的顶点法线确定对应顶点的顶点数据。

在一种可能的实现方式中，获取模块31，具体用于：

获取三维植物模型的植物结构中每个结构部分的面数；将面数低于预设的面数阈值的结构部分组成的模型确定为树叶模型，将三维植物模型中除树叶模型外的其余结构部分组成的模型确定为主体模型。

在一种可能的实现方式中，获取模块31，还用于：

通过主体模型中每个顶点对应的纹理坐标检测主体模型中的树干和树枝。

在一种可能的实现方式中，获取模块31，在通过主体模型中每个顶点对应的纹理坐标检测主体模型中的树干和树枝之后，还用于：

根据每个树枝的纹理坐标计算对应树枝的表面积，以及所有树枝的表面积的平均值；将每个树枝对应的表面积与平均值进行比较，滤除表面积低于平均值的树枝。

在一种可能的实现方式中，获取模块31，在通过主体模型中每个顶点对应的纹理坐标检测主体模型中的树干和树枝之后，还用于：

计算主体模型的树枝的尖端点之间的距离；确定尖端点之间的距离小于预设距离的树枝，并对尖端点之间的距离小于预设距离的树枝进行过滤。

其中，获取模块31、第一确定模块32、第三确定模块41、第二确定模块33依次连接。本实施例提供的三维植物模型编辑的装置4可以执行如图3-图7所对应的方法实施例的技术方案，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。

图10为本申请一个实施例提供的电子设备的示意图，如图10所示，本实施例提供的电子设备5包括：存储器51，处理器52以及计算机程序。

其中，计算机程序存储在存储器51中，并被配置为由处理器52执行以实现本申请图2-图6所对应的实施例中任一实施例提供的三维植物模型编辑的方法。

其中，存储器51和处理器52通过总线53连接。

相关说明可以对应参见图2-图7所对应的实施例中的步骤所对应的相关描述和效果进行理解，此处不做过多赘述。

本申请一个实施例提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行以实现本申请图2-图7所对应的实施例中任一实施例提供的三维植物模型编辑的方法。

其中，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。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个模块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，装置或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的申请后，将容易想到本申请的其它实施方案。本申请旨在涵盖本申请的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本申请的一般性原理并包括本申请未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本申请的真正范围和精神由下面的权利要求书指出。

应当理解的是，本申请并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本申请的范围仅由所附的权利要求书来限制。

Claims (11)

1.一种三维植物模型编辑的方法，其特征在于，包括：

根据三维植物模型的植物结构，得到所述三维植物模型对应的主体模型和树叶模型，所述主体模型包括树干和树枝；

根据所述树叶模型中的顶点与最近树枝之间的距离确定对应顶点的顶点色遮罩数据；以及，根据所述主体模型的树枝的顶点与所述主体模型的中心点的距离确定对应顶点的顶点色遮罩数据；

根据所述顶点的顶点色遮罩数据确定对应顶点的顶点数据，所述顶点数据用于所述三维植物模型的渲染。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

根据所述树叶模型中的顶点的位置与所述主体模型的中心点的位置，确定第一向量；

根据所述树叶模型中的顶点的位置与最近树枝的中心点的位置，确定第二向量；

根据所述第一向量和/或所述第二向量确定所述树叶模型中的顶点的顶点法线。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一向量和所述第二向量确定所述树叶模型中的顶点的顶点法线，包括：

基于预设的插值因素，对所述第一向量和所述第二向量进行混合运算，得到所述树叶模型中对应顶点的顶点法线。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述顶点的顶点色遮罩数据确定对应顶点的顶点数据，包括：

根据所述顶点的顶点色遮罩数据和所述顶点的顶点法线确定对应顶点的顶点数据。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据三维植物模型的植物结构，得到所述三维植物模型对应的主体模型和树叶模型，包括:

获取三维植物模型的植物结构中每个结构部分的面数；

将面数低于预设的面数阈值的结构部分组成的模型确定为树叶模型，将所述三维植物模型中除所述树叶模型外的其余结构部分组成的模型确定为主体模型。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据三维植物模型的植物结构，得到所述三维植物模型对应的主体模型和树叶模型之后，所述方法还包括：

通过所述主体模型中每个顶点对应的纹理坐标检测所述主体模型中的树干和树枝。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述通过所述主体模型中每个顶点对应的纹理坐标检测所述主体模型中的树干和树枝之后，所述方法还包括：

根据每个树枝的纹理坐标计算对应树枝的表面积，以及所有树枝的表面积的平均值；

将每个树枝对应的表面积与所述平均值进行比较，滤除表面积低于所述平均值的树枝。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述通过所述主体模型中每个顶点对应的纹理坐标检测所述主体模型中的树干和树枝之后，所述方法还包括：

计算所述主体模型的树枝的尖端点之间的距离；

确定尖端点之间的距离小于预设距离的树枝，并对所述尖端点之间的距离小于预设距离的树枝进行过滤。

9.一种三维植物模型编辑的装置，其特征在于，包括：

获取模块，用于根据三维植物模型的植物结构，得到所述三维植物模型对应的主体模型和树叶模型，所述主体模型包括树干和树枝；

第一确定模块，用于根据所述树叶模型中的顶点与最近树枝之间的距离确定对应顶点的顶点色遮罩数据；以及，根据所述主体模型的树枝的顶点与所述主体模型的中心点的距离确定对应顶点的顶点色遮罩数据；

第二确定模块，用于根据所述顶点的顶点色遮罩数据确定对应顶点的顶点数据，所述顶点数据用于所述三维植物模型的渲染。

10.一种电子设备，其特征在于，包括：存储器，处理器以及计算机程序；

其中，所述计算机程序存储在所述存储器中，并被配置为由所述处理器执行以实现如权利要求1至8中任一项所述的植物三维植物模型编辑的方法。

11.一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中存储有计算机执行指令，所述计算机执行指令被处理器执行时用于实现如权利要求1至9任一项所述的三维植物模型编辑的方法。

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