CN112070873A - 一种模型的渲染方法和装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种模型的渲染方法和装置，其中，该方法包括：根据观察方向和初始模型的法线贴图对初始模型的边缘进行描边，得到描边模型，其中，观察方向为虚拟摄像机观察初始模型的方向；根据初始模型的背景色和纹理贴图中的透明度将水墨纹理渲染到初始模型的中部，得到渲染模型；将所述描边模型与所述渲染模型叠加，得到中间模型；将中间模型的边缘上透明度小于预设阈值的像素与中间模型的中部颜色进行混合，得到目标模型。本申请解决了对模型进行水墨风格的渲染后得到的图像质量较差的技术问题。

Description

一种模型的渲染方法和装置

技术领域

本申请涉及计算机领域，尤其涉及一种模型的渲染方法和装置。

背景技术

水墨风格是一种中国传统绘画技法，在计算机图形领域，也有一些作品参照水墨效果进行风格化渲染，使画面别具一格意境悠远。进行水墨风格的图像渲染时，目前采用的方法是将模型的描边与中部区域区分为独立的两块，直接相加。将中部区域做透明处理，不遮挡一切深度更大的模型。采用此方法进行水墨风格的图像渲染会存在复杂模型运动过程中明显的线条穿插问题，还会存在内边缘锯齿明显的问题，导致渲染出的图像质量较差。

针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本申请提供了一种模型的渲染方法和装置，以至少解决相关技术中对模型进行水墨风格的渲染后得到的图像质量较差的技术问题。

根据本申请实施例的一个方面，提供了一种模型的渲染方法，包括：

根据观察方向和初始模型的法线贴图对初始模型的边缘进行描边，得到描边模型，其中，所述观察方向为虚拟摄像机观察所述初始模型的方向；

根据所述初始模型的背景色和纹理贴图中的透明度将水墨纹理渲染到所述初始模型的中部，得到渲染模型；

将所述描边模型与所述渲染模型叠加，得到中间模型；

将所述中间模型的边缘上透明度小于预设阈值的像素与所述中间模型的中部颜色进行混合，得到目标模型。

可选地，根据观察方向和初始模型的法线贴图对初始模型的边缘进行描边，得到描边模型包括：

根据所述观察方向和所述法线贴图确定所述初始模型的边缘上的像素的边缘度，其中，所述边缘度用于指示所述初始模型的边缘上的像素到所述初始模型的边缘轮廓线的距离；

根据所述法线贴图上的坐标值确定所述初始模型的边缘上的像素的纹理数据；

将所述初始模型的边缘上的像素的边缘度存储到边缘纹理贴图的水平轴坐标通道中，并将所述初始模型的边缘上的像素的纹理数据存储到所述边缘纹理贴图的垂直轴坐标通道中，得到目标边缘纹理贴图；

使用所述目标边缘纹理贴图对所述初始模型的边缘进行渲染。

可选地，根据所述观察方向和所述法线贴图确定所述初始模型的边缘上的像素的边缘度包括：

获取所述观察方向，并从所述法线贴图中获取所述初始模型的边缘上的像素的法线方向；

使用所述观察方向和所述初始模型的边缘上的像素的法线方向计算所述初始模型的边缘上的像素的观察方向在法线方向上的投影；

使用第一参数控制所述初始模型的边缘上的像素的观察方向在法线方向上的投影的复杂度，并使用第二参数控制所述初始模型的边缘上的像素的观察方向在法线方向上的投影的厚度，得到所述初始模型的边缘上的像素的边缘度。

可选地，根据所述法线贴图上的坐标值确定所述初始模型的边缘上的像素的纹理数据包括：

将所述初始模型的边缘上的像素在所述法线贴图上对应的横纵坐标值减半后进行相加，得到所述初始模型的边缘上的像素的坐标向量；

将所述初始模型的边缘上的像素的坐标向量转换为标量参数，得到所述初始模型的边缘上的像素的纹理数据。

可选地，根据所述初始模型的背景色和纹理贴图中的透明度将水墨纹理渲染到所述初始模型的中部，得到渲染模型包括：

从所述纹理贴图中获取所述初始模型的中部的像素对应的透明度；

使用所述初始模型的中部的像素对应的透明度对所述初始模型的中部的像素对应的背景色和所述初始模型的中部的像素在所述水墨纹理上的颜色数据进行线性混合，得到所述初始模型的中部的像素的纹理数据；

将所述初始模型的中部的像素的纹理数据渲染到所述初始模型的中部，得到所述渲染模型。

可选地，使用所述初始模型的中部的像素对应的透明度对所述初始模型的中部的像素对应的背景色和所述初始模型的中部的像素在所述水墨纹理上的颜色数据进行线性混合包括：

按照所述初始模型的中部的像素对应的透明度的比例将所述初始模型的中部的像素对应的背景色和所述初始模型的中部的像素在所述水墨纹理上的颜色数据进行RGB颜色值的计算。

可选地，将所述中间模型的边缘上透明度小于预设阈值的像素与所述中间模型的中部颜色进行混合，得到目标模型包括：

从所述中间模型的边缘上获取透明度小于预设阈值的目标像素；

使用所述目标像素的透明度对所述目标像素的颜色数据和所述中间模型的中部的颜色数据进行线性混合作为所述目标像素的目标颜色数据，得到所述目标模型。

根据本申请实施例的另一方面，还提供了一种模型的渲染装置，包括：

描边模块，用于根据观察方向和初始模型的法线贴图对初始模型的边缘进行描边，得到描边模型，其中，所述观察方向为虚拟摄像机观察所述初始模型的方向；

渲染模块，用于根据所述初始模型的背景色和纹理贴图中的透明度将水墨纹理渲染到所述初始模型的中部，得到渲染模型；

叠加模块，用于将所述描边模型与所述渲染模型叠加，得到中间模型；

混合模块，用于将所述中间模型的边缘上透明度小于预设阈值的像素与所述中间模型的中部颜色进行混合，得到目标模型。

可选地，所述描边模块包括：

第一确定单元，用于根据所述观察方向和所述法线贴图确定所述初始模型的边缘上的像素的边缘度，其中，所述边缘度用于指示所述初始模型的边缘上的像素到所述初始模型的边缘轮廓线的距离；

第二确定单元，用于根据所述法线贴图上的坐标值确定所述初始模型的边缘上的像素的纹理数据；

存储单元，用于将所述初始模型的边缘上的像素的边缘度存储到边缘纹理贴图的水平轴坐标通道中，并将所述初始模型的边缘上的像素的纹理数据存储到所述边缘纹理贴图的垂直轴坐标通道中，得到目标边缘纹理贴图；

第一渲染单元，用于使用所述目标边缘纹理贴图对所述初始模型的边缘进行渲染。

可选地，所述第一确定单元用于：

获取所述观察方向，并从所述法线贴图中获取所述初始模型的边缘上的像素的法线方向；

使用所述观察方向和所述初始模型的边缘上的像素的法线方向计算所述初始模型的边缘上的像素的观察方向在法线方向上的投影；

使用第一参数控制所述初始模型的边缘上的像素的观察方向在法线方向上的投影的复杂度，并使用第二参数控制所述初始模型的边缘上的像素的观察方向在法线方向上的投影的厚度，得到所述初始模型的边缘上的像素的边缘度。

可选地，所述第二确定单元用于：

将所述初始模型的边缘上的像素在所述法线贴图上对应的横纵坐标值减半后进行相加，得到所述初始模型的边缘上的像素的坐标向量；

将所述初始模型的边缘上的像素的坐标向量转换为标量参数，得到所述初始模型的边缘上的像素的纹理数据。

可选地，所述渲染模块包括：

第一获取单元，用于从所述纹理贴图中获取所述初始模型的中部的像素对应的透明度；

第一混合单元，用于使用所述初始模型的中部的像素对应的透明度对所述初始模型的中部的像素对应的背景色和所述初始模型的中部的像素在所述水墨纹理上的颜色数据进行线性混合，得到所述初始模型的中部的像素的纹理数据；

第二渲染单元，用于将所述初始模型的中部的像素的纹理数据渲染到所述初始模型的中部，得到所述渲染模型。

可选地，所述第一混合单元用于：

按照所述初始模型的中部的像素对应的透明度的比例将所述初始模型的中部的像素对应的背景色和所述初始模型的中部的像素在所述水墨纹理上的颜色数据进行RGB颜色值的计算。

可选地，所述混合模块包括：

第二获取单元，用于从所述中间模型的边缘上获取透明度小于预设阈值的目标像素；

第二混合单元，用于使用所述目标像素的透明度对所述目标像素的颜色数据和所述中间模型的中部的颜色数据进行线性混合作为所述目标像素的目标颜色数据，得到所述目标模型。

根据本申请实施例的另一方面，还提供了一种存储介质，该存储介质包括存储的程序，程序运行时执行上述的方法。

根据本申请实施例的另一方面，还提供了一种电子装置，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器通过计算机程序执行上述的方法。

在本申请实施例中，采用根据观察方向和初始模型的法线贴图对初始模型的边缘进行描边，得到描边模型，其中，观察方向为虚拟摄像机观察初始模型的方向；根据初始模型的背景色和纹理贴图中的透明度将水墨纹理渲染到初始模型的中部，得到渲染模型；将所述描边模型与所述渲染模型叠加，得到中间模型；将中间模型的边缘上透明度小于预设阈值的像素与中间模型的中部颜色进行混合，得到目标模型的方式，采用模型的边缘和模型的中部分别渲染的形式，对于模型的边缘，根据观察方向和模型的法线贴图进行描边，能够使得贴图更好的贴合模型的边缘，对于模型的内部，结合了背景色和纹理贴图中的透明度参数进行渲染，避免出现水墨纹理透明部分导致的颜色透过和穿插问题，对于模型的边缘没有完全填充的像素，结合模型的中部的颜色进行混合，从而得到水墨风格的目标模型，达到了消除在所得到的水墨风格的目标模型上出现内边缘锯齿的目的，从而实现了提高对模型进行水墨风格的渲染后得到的图像质量的技术效果，进而解决了对模型进行水墨风格的渲染后得到的图像质量较差的技术问题。

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，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

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，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是根据本申请实施例的模型的渲染方法的硬件环境的示意图；

图2是根据本申请实施例的一种可选的模型的渲染方法的流程图；

图3是根据本申请实施例的一种不同参数下描边效果的示意图；

图4是根据本申请实施例的一种模型中部透明处理的示意图；

图5是根据本申请实施例的一种边缘和中部线性混合的示意图；

图6是根据本申请实施例的一种可选的模型的渲染装置的示意图；

图7是根据本申请实施例的一种电子装置的结构框图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都应当属于本申请保护的范围。

需要说明的是，本申请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，以便这里描述的本申请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。

根据本申请实施例的一方面，提供了一种模型的渲染的方法实施例。

可选地，在本实施例中，上述模型的渲染方法可以应用于如图1所示的由终端101和服务器103所构成的硬件环境中。如图1所示，服务器103通过网络与终端101进行连接，可用于为终端或终端上安装的客户端提供服务(如游戏服务、应用服务等)，可在服务器上或独立于服务器设置数据库，用于为服务器103提供数据存储服务，上述网络包括但不限于：广域网、城域网或局域网，终端101并不限定于PC、手机、平板电脑等。本申请实施例的模型的渲染方法可以由服务器103来执行，也可以由终端101来执行，还可以是由服务器103和终端101共同执行。其中，终端101执行本申请实施例的模型的渲染方法也可以是由安装在其上的客户端来执行。

图2是根据本申请实施例的一种可选的模型的渲染方法的流程图，如图2所示，该方法可以包括以下步骤：

步骤S202，根据观察方向和初始模型的法线贴图对初始模型的边缘进行描边，得到描边模型，其中，所述观察方向为虚拟摄像机观察所述初始模型的方向；

步骤S204，根据所述初始模型的背景色和纹理贴图中的透明度将水墨纹理渲染到所述初始模型的中部，得到渲染模型；

步骤S206，将所述描边模型与所述渲染模型叠加，得到中间模型；

步骤S208，将所述中间模型的边缘上透明度小于预设阈值的像素与所述中间模型的中部颜色进行混合，得到目标模型。

通过上述步骤S202至步骤S208，采用模型的边缘和模型的中部分别渲染的形式，对于模型的边缘，根据观察方向和模型的法线贴图进行描边，能够使得贴图更好的贴合模型的边缘，对于模型的内部，结合了背景色和纹理贴图中的透明度参数进行渲染，避免出现水墨纹理透明部分导致的颜色透过和穿插问题，对于模型的边缘没有完全填充的像素，结合模型的中部的颜色进行混合，从而得到水墨风格的目标模型，达到了消除在所得到的水墨风格的目标模型上出现内边缘锯齿的目的，从而实现了提高对模型进行水墨风格的渲染后得到的图像质量的技术效果，进而解决了对模型进行水墨风格的渲染后得到的图像质量较差的技术问题。

可选地，在本实施例中，上述模型的渲染方法可以但不限于应用于对应用程序中的虚拟模型进行水墨风格的渲染的场景中。上述应用程序可以但不限于包括任何类型的应用程序，比如：游戏应用、教育应用、多媒体应用、即使通信应用、购物应用、社区应用、生活工具类应用、浏览器应用等等。上述虚拟模型可以但不限于包括人物模型、动植物模型、场景物体模型、道具模型、建筑模型等等。

可选地，在本实施例中，上述模型的渲染方法可以但不限于应用于渲染引擎中的着色器，该着色器可以但不限于通过渲染引擎的着色器制作辅助工具来设计和实现，制作完成后转换成了渲染引擎中使用的着色器代码进行封装。上述渲染引擎可以但不限于包括：Unity引擎、虚幻引擎(Unreal)等等。

在步骤S202提供的技术方案中，观察方向为虚拟摄像机观察初始模型的方向，可见，对初始模型的边缘进行描边的过程是基于视角来实现的，将基于视角计算的描边增加纹理后可以模拟出恰到好处的毛笔效果。

可选地，在本实施例中，基于观察方向的描边过程能够根据模型的复杂度来绘制适当粗细的描边，这与很多国画作品的创作思路相似，简单的大型场景用粗线条勾勒，细节处用细笔刻画。

可选地，在本实施例中，初始模型是待渲染成水墨风格的模型(比如：人物模型(游戏角色模型，动漫角色模型等等)，风景模型(山，水，树木，石头，楼房，建筑等)，动物形象模型(如：鼠，牛，虎，兔等生效形象))。

可选地，在本实施例中，描边模型是对初始模型进行水墨风格的描边后得到的模型，使描边模型的边缘呈现出毛笔笔触的风格。

在步骤S204提供的技术方案中，纹理贴图中的透明度可以但不限于为纹理贴图的Alpha通道的值。

可选地，在本实施例中，水墨纹理可以但不限于包括各种不同水墨风格的纹理，比如：写实、写意、工笔画等风格。可以通过调整渲染过程中的渲染参数来实现不同的水墨渲染风格。

可选地，在本实施例中，渲染模型是将水墨纹理渲染到初始模型的中部后得到的模型，使渲染模型的中部呈现出写实、写意、工笔画等风格的质感。

在步骤S206提供的技术方案中，将描边模型与渲染模型叠加得到了中间模型，中间模型的边缘呈现毛笔笔触，中部呈现出水墨风格的质感。

在步骤S208提供的技术方案中，中间模型的边缘上透明度小于预设阈值的像素可以但不限于指模型的边缘没有完全填充的像素，即模型的边缘呈半透明的像素。

可选地，在本实施例中，将中间模型的边缘上没有完全填充的像素与渲染模型的中部颜色进行混合，能够起到模型边缘到模型中部柔和过渡的效果。

可选地，在本实施例中，叠加后得到的中间模型可能会出现内边缘锯齿的现象，通过边缘和中部颜色的混合能够消除中间模型上的内边缘锯齿，从而使得到的目标模型既呈现出水墨风格，又能够在颜色上呈现柔和过度，展现更高质量的画面。目标模型是最终呈现在显示画面中的高质量的水墨风格模型。

作为一种可选的实施例，根据观察方向和初始模型的法线贴图对初始模型的边缘进行描边，得到描边模型包括：

S11，根据所述观察方向和所述法线贴图确定所述初始模型的边缘上的像素的边缘度，其中，所述边缘度用于指示所述初始模型的边缘上的像素到所述初始模型的边缘轮廓线的距离；

S12，根据所述法线贴图上的坐标值确定所述初始模型的边缘上的像素的纹理数据；

S13，将所述初始模型的边缘上的像素的边缘度存储到边缘纹理贴图的水平轴坐标通道中，并将所述初始模型的边缘上的像素的纹理数据存储到所述边缘纹理贴图的垂直轴坐标通道中，得到目标边缘纹理贴图；

S14，使用所述目标边缘纹理贴图对所述初始模型的边缘进行渲染。

可选地，在本实施例中，基于视角计算描边的方法原理简述如下，当观察方向与模型相切时，观察到的就是模型的边缘，可以理解为模型没有面积的轮廓线，使用点乘dot(viewDir，normal)^k可以表示像素到边缘的距离作为像素的边缘度，边缘上的像素的边缘度可以使用公式N·I来确定，N表示向量normal(即法线方向)，向量I表示Incident(入射方向，也就是观察方向)，即viewDir。

可选地，在本实施例中，边缘上的像素的纹理数据可以但不限于从法线贴图上获取。

可选地，在本实施例中，将边缘上的像素的边缘度存储到边缘纹理贴图的水平轴坐标通道(即u坐标)中，并将边缘上的像素的纹理数据存储到边缘纹理贴图的垂直轴坐标通道(即v坐标)中，得到目标边缘纹理贴图，即可使用目标边缘纹理贴图对模型的边缘进行渲染，从而得到具有描边的模型，即描边模型。

可选地，在本实施例中，水平轴坐标通道中储存了像素到边缘的距离，1为最靠近轮廓线，0为远离轮廓线。垂直轴坐标通道中储存了贴图的纹理数据。使贴图纹理根据法线和观察角度的变化进行扭曲形成带有纹理的描边。

作为一种可选的实施例，根据所述观察方向和所述法线贴图确定所述初始模型的边缘上的像素的边缘度包括：

S21，获取所述观察方向，并从所述法线贴图中获取所述初始模型的边缘上的像素的法线方向；

S22，使用所述观察方向和所述初始模型的边缘上的像素的法线方向计算所述初始模型的边缘上的像素的观察方向在法线方向上的投影；

S23，使用第一参数控制所述初始模型的边缘上的像素的观察方向在法线方向上的投影的复杂度，并使用第二参数控制所述初始模型的边缘上的像素的观察方向在法线方向上的投影的厚度，得到所述初始模型的边缘上的像素的边缘度。

可选地，在本实施例中，观察方向可以从当前虚拟摄像机的方向获取。边缘上的像素的法线方向可以从法线贴图中获取。

可选地，在本实施例中，采用公式N·I计算初始模型的边缘上的像素的观察方向在法线方向上的投影，其中，N表示向量normal(法线方向)，向量I表示Incident(入射方向，也就是观察方向)。N与I的点乘结果的几何意义为观察这个像素的方向在法线方向上的投影，用来表示这个像素的靠近轮廓的程度。N来自于模型的法线贴图，I是摄像机(观察者)的观察方向。

可选地，在本实施例中，边缘上的像素的边缘度可以但不限于通过公式Bias+Scale(1+N·I)^Power计算，其中Scale(即第一参数控制)用来控制线条细节的复杂度，Power(即第二参数控制)用来控制描边的厚度，Bias在默认情况下为0。例如：图3是根据本申请实施例的一种不同参数下描边效果的示意图，如图3所示，Scale越大，模型的描边效果复杂度越高，Power越小控制描边的厚度越大。

作为一种可选的实施例，根据所述法线贴图上的坐标值确定所述初始模型的边缘上的像素的纹理数据包括：

S31，将所述初始模型的边缘上的像素在所述法线贴图上对应的横纵坐标值减半后进行相加，得到所述初始模型的边缘上的像素的坐标向量；

S32，将所述初始模型的边缘上的像素的坐标向量转换为标量参数，得到所述初始模型的边缘上的像素的纹理数据。

可选地，在本实施例中，将边缘上的像素的边缘度作为边缘纹理贴图的u坐标，将横纵坐标值减半后相加转变为标量参数作为边缘纹理贴图的v坐标，以便将贴图贴在观察到的模型的边缘。

可选地，在本实施例中，对边缘纹理贴图的处理不局限于上述方式，不同的方式可以形成不同的扭曲效果，这里只是对描边扭曲计算的一个示例。

作为一种可选的实施例，根据所述初始模型的背景色和纹理贴图中的透明度将水墨纹理渲染到所述初始模型的中部，得到渲染模型包括：

S41，从所述纹理贴图中获取所述初始模型的中部的像素对应的透明度；

S42，使用所述初始模型的中部的像素对应的透明度对所述初始模型的中部的像素对应的背景色和所述初始模型的中部的像素在所述水墨纹理上的颜色数据进行线性混合，得到所述初始模型的中部的像素的纹理数据；

S43，将所述初始模型的中部的像素的纹理数据渲染到所述初始模型的中部，得到所述渲染模型。

可选地，在本实施例中，线性混合指的是将两个颜色数据根据Alpha(透明度)值进行混合，即lerp(color1,color2,alpha),这里Alpha值为0时显示为背景色(color1)，Alpha值为1时显示为纹理(color2)，Alpha值来源于纹理贴图的Alpha通道。

可选地，在本实施例中，对模型中部的透明处理进行了优化，抓取背景色与水墨纹理的线性混合，解决水墨纹理透明部分导致的颜色透过和穿插问题。例如：图4是根据本申请实施例的一种模型中部透明处理的示意图，如图4所示，未使用上述方式对模型中部进行透明处理时，如方框中所示，模型明显存在颜色透过和穿插问题。使用上述方式对模型中部进行透明处理后，明显解决了颜色透过和穿插的问题。

作为一种可选的实施例，使用所述初始模型的中部的像素对应的透明度对所述初始模型的中部的像素对应的背景色和所述初始模型的中部的像素在所述水墨纹理上的颜色数据进行线性混合包括：

S51，按照所述初始模型的中部的像素对应的透明度的比例将所述初始模型的中部的像素对应的背景色和所述初始模型的中部的像素在所述水墨纹理上的颜色数据进行RGB颜色值的计算。

可选地，在本实施例中，线性混合的过程可以但不限于是将两种颜色按照描边模型的中部的像素对应的透明度(Alpha值)的比例进行RGB的计算。

可选地，在本实施例中，将两种颜色混合的方式有很多种算法，但由于水墨描边颜色一般为黑色，采用了上述线性混合的方式进行描述。

作为一种可选的实施例，将所述中间模型的边缘上透明度小于预设阈值的像素与所述中间模型的中部颜色进行混合，得到目标模型包括：

S61，从所述中间模型的边缘上获取透明度小于预设阈值的目标像素；

S62，使用所述目标像素的透明度对所述目标像素的颜色数据和所述中间模型的中部的颜色数据进行线性混合作为所述目标像素的目标颜色数据，得到所述目标模型。

可选地，在本实施例中，边缘上透明度小于预设阈值的目标像素可以确定为没有完全填充的像素，比如，将描边计算的结果的Alpha值作为线性混合的Alpha值，Alpha值小于1时则为没有完全填充的像素。

可选地，在本实施例中，使用目标像素的透明度对目标像素的颜色数据和中间模型的中部的颜色数据进行线性混合的方式可以但不限于为将两种颜色按照目标像素的透明度(Alpha值)的比例进行RGB的计算。

可选地，在本实施例中，将边缘没有完全填充(半透明)的像素与内部颜色做二次线性混合，可以解决边缘锯齿状的问题。例如：图5是根据本申请实施例的一种边缘和中部线性混合的示意图，如图5所示，边缘和中部未进行线性混合时，模型会明显出现边缘锯齿状的问题，将边缘和中部进行线性混合后，有效消除了边缘的锯齿，使得模型的边缘与中部能够柔和过渡。

需要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本申请并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本申请，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本申请所必须的。

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，本申请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电子设备(可以是手机，计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述的方法。

根据本申请实施例的另一个方面，还提供了一种用于实施上述模型的渲染方法的模型的渲染装置。图6是根据本申请实施例的一种可选的模型的渲染装置的示意图，如图6所示，该装置可以包括：

描边模块62，用于根据观察方向和初始模型的法线贴图对初始模型的边缘进行描边，得到描边模型，其中，所述观察方向为虚拟摄像机观察所述初始模型的方向；

渲染模块64，用于根据所述初始模型的背景色和纹理贴图中的透明度将水墨纹理渲染到所述初始模型的中部，得到渲染模型；

叠加模块66，用于将所述描边模型与所述渲染模型叠加，得到中间模型；

混合模块68，用于将所述中间模型的边缘上透明度小于预设阈值的像素与所述中间模型的中部颜色进行混合，得到目标模型。

需要说明的是，该实施例中的描边模块62可以用于执行本申请实施例中的步骤S202，该实施例中的渲染模块64可以用于执行本申请实施例中的步骤S204，该实施例中的叠加模块66可以用于执行本申请实施例中的步骤S206，该实施例中的混合模块68可以用于执行本申请实施例中的步骤S208。

此处需要说明的是，上述模块与对应的步骤所实现的示例和应用场景相同，但不限于上述实施例所公开的内容。需要说明的是，上述模块作为装置的一部分可以运行在如图1所示的硬件环境中，可以通过软件实现，也可以通过硬件实现。

通过上述模块，采用模型的边缘和模型的中部分别渲染的形式，对于模型的边缘，根据观察方向和模型的法线贴图进行描边，能够使得贴图更好的贴合模型的边缘，对于模型的内部，结合了背景色和纹理贴图中的透明度参数进行渲染，避免出现水墨纹理透明部分导致的颜色透过和穿插问题，对于模型的边缘没有完全填充的像素，结合模型的中部的颜色进行混合，从而得到水墨风格的目标模型，达到了消除在所得到的水墨风格的目标模型上出现内边缘锯齿的目的，从而实现了提高对模型进行水墨风格的渲染后得到的图像质量的技术效果，进而解决了对模型进行水墨风格的渲染后得到的图像质量较差的技术问题。

作为一种可选的实施例，所述描边模块包括：

第一确定单元，用于根据所述观察方向和所述法线贴图确定所述初始模型的边缘上的像素的边缘度，其中，所述边缘度用于指示所述初始模型的边缘上的像素到所述初始模型的边缘轮廓线的距离；

第二确定单元，用于根据所述法线贴图上的坐标值确定所述初始模型的边缘上的像素的纹理数据；

存储单元，用于将所述初始模型的边缘上的像素的边缘度存储到边缘纹理贴图的水平轴坐标通道中，并将所述初始模型的边缘上的像素的纹理数据存储到所述边缘纹理贴图的垂直轴坐标通道中，得到目标边缘纹理贴图；

第一渲染单元，用于使用所述目标边缘纹理贴图对所述初始模型的边缘进行渲染。

作为一种可选的实施例，所述第一确定单元用于：

获取所述观察方向，并从所述法线贴图中获取所述初始模型的边缘上的像素的法线方向；

使用所述观察方向和所述初始模型的边缘上的像素的法线方向计算所述初始模型的边缘上的像素的观察方向在法线方向上的投影；

使用第一参数控制所述初始模型的边缘上的像素的观察方向在法线方向上的投影的复杂度，并使用第二参数控制所述初始模型的边缘上的像素的观察方向在法线方向上的投影的厚度，得到所述初始模型的边缘上的像素的边缘度。

作为一种可选的实施例，所述第二确定单元用于：

将所述初始模型的边缘上的像素在所述法线贴图上对应的横纵坐标值减半后进行相加，得到所述初始模型的边缘上的像素的坐标向量；

将所述初始模型的边缘上的像素的坐标向量转换为标量参数，得到所述初始模型的边缘上的像素的纹理数据。

作为一种可选的实施例，所述渲染模块包括：

第一获取单元，用于从所述纹理贴图中获取所述初始模型的中部的像素对应的透明度；

第一混合单元，用于使用所述初始模型的中部的像素对应的透明度对所述初始模型的中部的像素对应的背景色和所述初始模型的中部的像素在所述水墨纹理上的颜色数据进行线性混合，得到所述初始模型的中部的像素的纹理数据；

第二渲染单元，用于将所述初始模型的中部的像素的纹理数据渲染到所述初始模型的中部，得到所述渲染模型。

作为一种可选的实施例，所述第一混合单元用于：

按照所述初始模型的中部的像素对应的透明度的比例将所述初始模型的中部的像素对应的背景色和所述初始模型的中部的像素在所述水墨纹理上的颜色数据进行RGB颜色值的计算。

作为一种可选的实施例，所述混合模块包括：

第二获取单元，用于从所述中间模型的边缘上获取透明度小于预设阈值的目标像素；

第二混合单元，用于使用所述目标像素的透明度对所述目标像素的颜色数据和所述中间模型的中部的颜色数据进行线性混合作为所述目标像素的目标颜色数据，得到所述目标模型。

此处需要说明的是，上述模块与对应的步骤所实现的示例和应用场景相同，但不限于上述实施例所公开的内容。需要说明的是，上述模块作为装置的一部分可以运行在如图1所示的硬件环境中，可以通过软件实现，也可以通过硬件实现，其中，硬件环境包括网络环境。

根据本申请实施例的另一个方面，还提供了一种用于实施上述模型的渲染方法的电子装置。

图7是根据本申请实施例的一种电子装置的结构框图，如图7所示，该电子装置可以包括：一个或多个(图中仅示出一个)处理器701、存储器703、以及传输装置705，如图7所示，该电子装置还可以包括输入输出设备707。

其中，存储器703可用于存储软件程序以及模块，如本申请实施例中的模型的渲染方法和装置对应的程序指令/模块，处理器701通过运行存储在存储器703内的软件程序以及模块，从而执行各种功能应用以及数据处理，即实现上述的模型的渲染方法。存储器703可包括高速随机存储器，还可以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703可进一步包括相对于处理器701远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至电子装置。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。

上述的传输装置705用于经由一个网络接收或者发送数据，还可以用于处理器与存储器之间的数据传输。上述的网络具体实例可包括有线网络及无线网络。在一个实例中，传输装置705包括一个网络适配器(Network Interface Controller，NIC)，其可通过网线与其他网络设备与路由器相连从而可与互联网或局域网进行通讯。在一个实例中，传输装置705为射频(Radio Frequency，RF)模块，其用于通过无线方式与互联网进行通讯。

其中，具体地，存储器703用于存储应用程序。

处理器701可以通过传输装置705调用存储器703存储的应用程序，以执行下述步骤：

根据观察方向和模型的法线贴图对初始模型的边缘进行描边，得到描边模型，其中，所述观察方向为虚拟摄像机观察所述初始模型的方向；

根据所述初始模型的背景色和纹理贴图中的透明度将水墨纹理渲染到所述描边模型的中部，得到渲染模型；

将所述描边模型与所述渲染模型叠加，得到中间模型；

将所述渲染模型的边缘上透明度小于预设阈值的像素与所述渲染模型的中部颜色进行混合，得到目标模型。

采用本申请实施例，提供了一种模型的渲染的方案。采用模型的边缘和模型的中部分别渲染的形式，对于模型的边缘，根据观察方向和模型的法线贴图进行描边，能够使得贴图更好的贴合模型的边缘，对于模型的内部，结合了背景色和纹理贴图中的透明度参数进行渲染，避免出现水墨纹理透明部分导致的颜色透过和穿插问题，对于模型的边缘没有完全填充的像素，结合模型的中部的颜色进行混合，从而得到水墨风格的目标模型，达到了消除在所得到的水墨风格的目标模型上出现内边缘锯齿的目的，从而实现了提高对模型进行水墨风格的渲染后得到的图像质量的技术效果，进而解决了对模型进行水墨风格的渲染后得到的图像质量较差的技术问题。

可选地，本实施例中的具体示例可以参考上述实施例中所描述的示例，本实施例在此不再赘述。

本领域普通技术人员可以理解，图7所示的结构仅为示意，电子装置可以是智能手机(如Android手机、iOS手机等)、平板电脑、掌上电脑以及移动互联网设备(MobileInternet Devices，MID)、PAD等电子设备。图7其并不对上述电子装置的结构造成限定。例如，电子装置还可包括比图7中所示更多或者更少的组件(如网络接口、显示装置等)，或者具有与图7所示不同的配置。

本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令电子设备相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，存储介质可以包括：闪存盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取器(RandomAccess Memory，RAM)、磁盘或光盘等。

本申请的实施例还提供了一种存储介质。可选地，在本实施例中，上述存储介质可以用于执行模型的渲染方法的程序代码。

可选地，在本实施例中，上述存储介质可以位于上述实施例所示的网络中的多个网络设备中的至少一个网络设备上。

可选地，在本实施例中，存储介质被设置为存储用于执行以下步骤的程序代码：

根据观察方向和模型的法线贴图对初始模型的边缘进行描边，得到描边模型，其中，所述观察方向为虚拟摄像机观察所述初始模型的方向；

根据所述初始模型的背景色和纹理贴图中的透明度将水墨纹理渲染到所述描边模型的中部，得到渲染模型；

将所述描边模型与所述渲染模型叠加，得到中间模型；

将所述渲染模型的边缘上透明度小于预设阈值的像素与所述渲染模型的中部颜色进行混合，得到目标模型。

可选地，本实施例中的具体示例可以参考上述实施例中所描述的示例，本实施例在此不再赘述。

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(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。

上述本申请实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

上述实施例中的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，可以存储在上述计算机可读取的存储介质中。基于这样的理解，本申请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存储介质中，包括若干指令用以使得一台或多台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。

在本申请的上述实施例中，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，所揭露的客户端，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，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网络单元上。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，在本申请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。

以上所述仅是本申请的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。

Claims (10)

1.一种模型的渲染方法，其特征在于，包括：

根据观察方向和初始模型的法线贴图对初始模型的边缘进行描边，得到描边模型，其中，所述观察方向为虚拟摄像机观察所述初始模型的方向；

根据所述初始模型的背景色和纹理贴图中的透明度将水墨纹理渲染到所述初始模型的中部，得到渲染模型；

将所述描边模型与所述渲染模型叠加，得到中间模型；

将所述中间模型的边缘上透明度小于预设阈值的像素与所述中间模型的中部颜色进行混合，得到目标模型。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据观察方向和初始模型的法线贴图对初始模型的边缘进行描边，得到描边模型包括：

根据所述观察方向和所述法线贴图确定所述初始模型的边缘上的像素的边缘度，其中，所述边缘度用于指示所述初始模型的边缘上的像素到所述初始模型的边缘轮廓线的距离；

根据所述法线贴图上的坐标值确定所述初始模型的边缘上的像素的纹理数据；

将所述初始模型的边缘上的像素的边缘度存储到边缘纹理贴图的水平轴坐标通道中，并将所述初始模型的边缘上的像素的纹理数据存储到所述边缘纹理贴图的垂直轴坐标通道中，得到目标边缘纹理贴图；

使用所述目标边缘纹理贴图对所述初始模型的边缘进行渲染。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据所述观察方向和所述法线贴图确定所述初始模型的边缘上的像素的边缘度包括：

获取所述观察方向，并从所述法线贴图中获取所述初始模型的边缘上的像素的法线方向；

使用所述观察方向和所述初始模型的边缘上的像素的法线方向计算所述初始模型的边缘上的像素的观察方向在法线方向上的投影；

使用第一参数控制所述初始模型的边缘上的像素的观察方向在法线方向上的投影的复杂度，并使用第二参数控制所述初始模型的边缘上的像素的观察方向在法线方向上的投影的厚度，得到所述初始模型的边缘上的像素的边缘度。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据所述法线贴图上的坐标值确定所述初始模型的边缘上的像素的纹理数据包括：

将所述初始模型的边缘上的像素在所述法线贴图上对应的横纵坐标值减半后进行相加，得到所述初始模型的边缘上的像素的坐标向量；

将所述初始模型的边缘上的像素的坐标向量转换为标量参数，得到所述初始模型的边缘上的像素的纹理数据。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述初始模型的背景色和纹理贴图中的透明度将水墨纹理渲染到所述初始模型的中部，得到渲染模型包括：

从所述纹理贴图中获取所述初始模型的中部的像素对应的透明度；

使用所述初始模型的中部的像素对应的透明度对所述初始模型的中部的像素对应的背景色和所述初始模型的中部的像素在所述水墨纹理上的颜色数据进行线性混合，得到所述初始模型的中部的像素的纹理数据；

将所述初始模型的中部的像素的纹理数据渲染到所述初始模型的中部，得到所述渲染模型。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，使用所述初始模型的中部的像素对应的透明度对所述初始模型的中部的像素对应的背景色和所述初始模型的中部的像素在所述水墨纹理上的颜色数据进行线性混合包括：

按照所述初始模型的中部的像素对应的透明度的比例将所述初始模型的中部的像素对应的背景色和所述初始模型的中部的像素在所述水墨纹理上的颜色数据进行RGB颜色值的计算。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述中间模型的边缘上透明度小于预设阈值的像素与所述中间模型的中部颜色进行混合，得到目标模型包括：

从所述中间模型的边缘上获取透明度小于预设阈值的目标像素；

使用所述目标像素的透明度对所述目标像素的颜色数据和所述中间模型的中部的颜色数据进行线性混合作为所述目标像素的目标颜色数据，得到所述目标模型。

8.一种模型的渲染装置，其特征在于，包括：

描边模块，用于根据观察方向和初始模型的法线贴图对初始模型的边缘进行描边，得到描边模型，其中，所述观察方向为虚拟摄像机观察所述初始模型的方向；

渲染模块，用于根据所述初始模型的背景色和纹理贴图中的透明度将水墨纹理渲染到所述初始模型的中部，得到渲染模型；

叠加模块，用于将所述描边模型与所述渲染模型叠加，得到中间模型；

混合模块，用于将所述中间模型的边缘上透明度小于预设阈值的像素与所述中间模型的中部颜色进行混合，得到目标模型。

9.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质包括存储的程序，其中，所述程序运行时执行上述权利要求1至7任一项中所述的方法。

10.一种电子装置，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器通过所述计算机程序执行上述权利要求1至7任一项中所述的方法。

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