CN1894727B - 用于产生动画的方法和装置 - Google Patents

Abstract

在某些实施例中，一种方法包括在一次通过图形处理流水线的过程中，通过对对象施加多次纹理化以产生所述对象的模糊复制件。在某些实施例中，图形流水线包括纹理存储器和耦合到该纹理存储器的图形处理器。图形处理器提供处理器，该处理器在一次通过所述图形处理器的过程中通过移位和交融纹理信息来处理所述纹理信息，以获得移位的和交融的纹理信息。

Description

用于产生动画的方法和装置

技术领域

本发明涉及计算机图形。更具体地说，本发明涉及计算机图形中的动画。

背景

在计算机系统中对动画和运动的描绘的需求和期望持续增长。例如，有时期望将计算机系统显示器中打开的窗口缩小为图标。用于产生这种效果的一种处理包括从显示器去除窗口和用图标替代窗口。然而，通过将打开的窗口缩小为使用动画的图标，可获得更加吸引人的视觉效果。动画包括在将诸如窗口的第一图像变换成诸如图标的第二图像的过程中迅速地显示一系列图像帧。为了避免在动画中的频闪效应和不稳定，可以在约一百帧每秒和约二百帧每秒之间的速率显示图像帧。遗憾的是，当前以这样的速率产生和显示图像帧的处理是昂贵的，因为它们包括大型的高速存储器和快速处理器。此外，一些新的和现有的计算机系统不具有当前处理用于产生没有频闪效应及稳定的动画所需的大型的高速存储器和快速处理器。

附图的简单描述

图1是根据本发明的某些实施例用于产生对象的模糊复制件的方法的流程图。

图2是根据本发明的某些实施例用于产生与背景交融的、移位的和交融的图形用户界面对象的方法的流程图。

图3A是根据本发明的某些实施例的、包括用虚线示出的移位对象的一系列图形用户界面对象的例图。

图3B是图3A中示出的图形用户界面对象和图3A中示出的移位对象所形成的移位和交融对象的例图。

图4是根据本发明的某些实施例适合于与图1和图2中示出的方法结合使用的、包括处理器、存储单元、处理器存储器、光栅器、帧缓冲器、显示器和图形流水线的计算机系统的框图。

图5是根据本发明的某些实施例适合于与图4中示出的诸如存储单元之类的机器可读介质和图4中示出的图形处理器结合使用的方法的流程图。

具体实施方式

在下面对本发明的某些实施例的描述中，参照了构成该部分描述的附图，在附图中，利用插图示出了可被实践的本发明的具体实施例。在附图中，所有视图中同样的数字基本上用来描述相似的部分。这些实施例以足够的细节描述使本领域技术人员可实践本发明。在不背离本发明的范围的情况下，也可采用本发明的其它实施例和做出结构、逻辑和电气的变化。对以下的详细描述不应采取限制的态度，本发明的范围与授权的这种权利要求的等效技术方案的全部范围仅仅由附属的权利要求书来限定。

图1是根据本发明的某些实施例用于产生对象的模糊复制件的方法100的流程图。方法100包括在一次通过图形处理流水线的过程中通过对对象施加多次纹理化来产生对象的模糊复制件(框102)。当在显示器上观察到对象的模糊复制件时，所述显示器诸如包括在图4中示出的计算机系统中显示器，该效果基本上类似于通过使用有限曝光时间对对象照相所获得的效果。施加多次纹理化以产生对象的模糊复制件的描述包括在下文提供的图3的描述中。在一次通过图形处理流水线的过程中对对象施加多次纹理化的描述包括于下文提供的图4的描述中。

在此使用的术语“对象”包括图形对象，诸如在计算机图形中使用的对象。图像对象包括可显示在视觉显示器上的任何对象。某些示例性图形对象包括在诸如窗口、下拉式菜单、网页显示和图标之类的图形用户界面中使用的对象。

在此使用的术语“多次纹理化”包括将多种纹理或表面图案映射到对象和相对于对象移位图案的操作。包括诸如添加纹理之类的结合操作的多次纹理化在图形硬件单元的单个操作中执行，诸如图形流水线。适合于结合方法100使用的示例性图形流水线的描述包括在图4中示出的计算机系统的描述之中。多次纹理化的实例应用包括光映射、镜面映射、环境映射、光泽映射、变形和浮雕式凹凸映射。移位操作包括通过对图案施加几何变换，相对于对象移位图案。

由方法100产生的诸如模糊窗口和模糊图标之类的模糊对象可显示在视觉显示器上，诸如阴极射线管、等离子体显示器或液晶显示器，以在对象中产生运动的假象。可通过显示少量的模糊对象来引起运动的假象，使得运动的假象可在系统中被建立，而该系统不包括大型的高速存储器和快速处理器。在某些实施例中，少量模糊对象包括在大约四分之一秒中显示的五个模糊对象。包括视觉显示器但是不包括大型的高速存储器和快速处理器的示例性系统包括诸如某些膝上型计算机之类的计算机系统和诸如某些蜂窝电话之类的通信系统。

为了显示运动的对象，在视觉显示器的几个不同的位置上快速地连续呈现对象的模糊复制件的图像。通过交融和移位对象的一个或多个图例可形成模糊复制件的每一图像。通过显示少量的对象模糊复制件的图像，可造成运动的假象。通过使用图形处理器的多次纹理化特征，只采用一次通过该图形处理器即可建立多个图像，并由此能够被快速连续地呈现图像。当与使用多次通过图形处理器建立图像的图形处理器所需的带宽相比较时，只使用一次通过图形处理器来建立图像减小了图像处理器所需带宽。

适合于使用方法100来产生的示例性动画包括旋转应用程序窗口，诸如电子表格窗口，当它后退到背景时。在这个动画中，电子表格窗口处于三维空间的初始位置上。将纹理施加到电子表格窗口。让纹理的连续图例与电子表格窗口的第一图例相交融。但是，每次交融纹理，纹理的几何映射轻微地旋转。此外，每个几何映射包括减小电子表格窗口的大小以模拟电子表格从视觉空间的前面移动到后面的效果。

在电子表格窗口的动画中，其中旋转电子表格窗口的所有例图重叠，多次纹理化的效果可以是不透明的。但是，在只有某些旋转电子表格窗口的例图重叠的情况下，多次纹理化的效果可以是透明的。因此，当与其中只有某些图像重叠的运动模糊图像的透明度相比较时，对于其中所有图像重叠的情况，方法100可建立透明度降低的透明对象的运动模糊图像。

在某些实施例中，在一次通过图形处理流水线的过程中，通过对对象施加多次纹理化而产生对象的模糊复制件包括产生纹理和向对象施加纹理之前的对于对象的移位纹理。例如，产生具有圆周的圆盘的模糊复制件包括产生诸如凸状纹理之类的纹理，并将该纹理移位到圆盘的圆周之外。将移位的、凸状的纹理施加给圆盘，产生具有凸状纹理的椭圆盘。椭圆盘是圆盘的模糊复制件。沿着运动的轨迹在视觉显示器上快速连续地显示少量的椭圆盘，造成原来的圆盘在运动的假象。该实例更详细的描述包括在下文提供的图3的描述中。

在某些实施例中，方法100还包括在诸如等离子体显示器的视觉显示器上显示对象的模糊复制件。在某些实施例中，在一次通过图形处理流水线的过程中，通过对对象施加多次纹理化产生对象的模糊复制件包括将凸状纹理施加给对象。在某些实施例中，在一次通过图形处理流水线的过程中，通过对对象施加多次纹理化产生对象的模糊复制件还包括在耦合到诸如蜂窝电话之类的通信设备的视觉显示器上显示对象的模糊复制件。

图2是根据本发明的某些实施例用于产生与背景交融的、移位的和交融的图形用户界面对象的方法的流程图。方法200包括获取包括相关联的纹理的图形用户界面对象(框202)、产生相关联纹理的一个或多个移位的例图(框204)、交融相关联纹理的一个或多个移位的例图以产生交融的纹理(框206)、移位交融的例图以获得交融的和移位的纹理(框208)、将交融的和移位的例图施加给图形用户界面对象(框210)和使图形用户对象与背景交融(框212)。

在某些实施例中，获取图形用户界面对象包括获取图形用户界面窗口。例如，获取图形用户界面对象可包括获取显示电子表格的图形用户界面窗口。

在某些实施例中，使图形用户对象与背景交融包括使图形用户界面窗口与一个或多个背景窗口相交融。例如，使图形用户界面窗口与一个或多个背景窗口交融可包括使图形用户界面窗口与一个或多个字处理窗口交融。

在某些实施例中，使图形用户界面窗口与一个或多个背景窗口交融可包括使图形用户界面窗口与一个或多个网页窗口交融。例如，使图形用户界面窗口与一个或多个网页窗口交融可包括使图形用户界面窗口与显示报纸栏的一个或多个网页窗口交融。

在某些实施例中，使图形用户与背景交融包括将图形用户对象添加到背景。例如，使图形用户对象与背景交融可包括将图形用户对象添加给凸起状纹理背景。

图3A是根据本发明的某些实施例的、包括用虚线示出的移位对象308、310、312和314的图形用户界面对象302、304和306的系列300的例图。图形用户界面对象302、304和306的系列300在通过时间t的、从坐标(0，0)到坐标(2，0)的路径中以点示出。移位的对象308、310、312和314示出了图形用户界面对象302、304和306的移位的例图。

图3B是由图3A中示出的图形用户界面对象302、304和306和图3A中示出的移位对象308、310、312和314所形成的移位和交融对象316、318和320的图例。在图3中示出的、图形用户界面对象302、304和306的移位的和交融的对象316、318和320(有时称为模糊复制件)，是通过移位每一图形用户界面对象302、304和306以形成在图3A中示出的移位的对象308、310、312和314，并使移位的对象308、310、312和314与图形用户界面对象302、304和306交融而形成的。例如，移位对象308与图形用户界面对象302相交融，以生成移位和交融的对象316。使移位的对象310和312与图形用户界面对象304交融以产生移位的和交融的对象318。通过在图形界面对象304的前沿和后沿都进行移位和交融可获得椭圆形的移位和交融的对象318。使移位的对象314与图形用户界面对象306交融以产生移位的和交融的对象320。移位和交融对象316、318和320中的每一个基本为椭圆形，并且当移位和交融对象316、318和320快速连续地在视觉显示器上显示时，可造成对象在运动的假象。

尽管只有四个移位的对象，移位的对象308、310、312和314被用来形成移位和交融对象316、318和320，本领域技术人员将理解任何数量的移位对象可用来产生移位和交融对象316、318和320。在某些实施例中，大约八个和大约十个之间的移位对象被交融，用来形成一个移位和交融对象。此外，可调节或改变移位对象308、310、312和314中的每一个的相对透明度，以在移位和交融对象316、318和320和产生的动画中获得诸如半透明的特殊效果。

图4是根据本发明的某些实施例适合于与图1和图2中示出的方法结合使用的、包括处理器402、存储单元404、处理器存储器406、光栅器408、帧缓冲器410、显示器412和图形流水线414的计算机系统400的框图。图形流水线414包括图形处理器416和纹理存储器418。尽管下文提供的图形处理器416和纹理存储器418的描述包括与这些单元的一个或另一个相关联的特定功能，本领域技术人员将理解在这些单元之间功能的划分只用来简单描述图形流水线414的操作。包括于图形处理416中的功能可包括在纹理存储器418中，包括于纹理存储器418中的功能也可包括在图形处理器416中。

处理器402与存储单元404和处理器存储器406耦合。处理器存储器406在图形处理器416和纹理存储器418处与图形流水线414耦合。在图形处理器416和纹理存储器418处，图形流水线414与光栅器408耦合。光栅器408与帧缓冲器410耦合。而帧缓冲器410与显示器412耦合并在图形处理器416处与图形流水线414耦合。本领域技术人员将理解，在图4中示出的图形流水线414的实施例仅仅是适合于结合计算机系统400使用的图形流水线的许多可能实施例中的一个实施例。

处理器402是能够存储、检索和处理信息的可编程器件。处理器402不限于特定类型的处理器。适合于结合计算机系统400使用的示例处理器包括复杂指令计算机系统处理器、简化的指令集处理器、数字信号处理器和非常长指令的字处理器。

存储单元404为处理器402提供了大容量存储。存储单元404不限于特定类型的存储器。适合于与计算机系统400结合使用的示例类型的存储单元包括诸如磁盘存储器或磁带存储器之类的磁存储器以及诸如光盘存储器或全息照相存储器之类的光存储器。

处理器存储器406提供比存储单元404具有更快存取时间的信息存储。处理器存储器406不限于特定类型的处理器存储器。适合于与计算机系统400结合使用的示例类型的处理器存储器包括半导体存储器，诸如随机存取存储器、动态随机存取存储器、静态随机存取存储器、磁随机存取存储器和闪存存储器。

光栅器408从纹理存储器418和图形处理器416接收图像信息，并将光栅化的图像信息提供给帧缓冲器410。

帧缓冲器410包括用于准备在显示器412上显示的帧的存储器。帧缓冲器410包括半导体存储器，诸如动态随机存取存储器。

显示器412提供由帧缓冲器410提供的信息的视觉显示。显示器412不限于特定类型的显示器。适合于与计算机系统400结合使用的示例性显示器包括阴极射线管显示器、等离子体显示器和液晶显示器。

图形流水线414包括图形处理器416和纹理存储器418。图形处理器416处理从处理器存储器406和纹理存储器418接收到的信息。在某些实施例中，图形处理器416包括处理由图像元或像素构成的图像的集成处理器。在某些实施例中，图形处理器416包括配置成用于诸如交融或交融和移位像素之类的特定类型的图像处理操作的一组分离的处理单元。

在运行中，处理器402从存储单元404读取纹理信息，并将该纹理信息写入处理器存储器406。在图形流水线414中，纹理存储器418从处理器存储器406读取纹理信息。图形处理器416从纹理存储器418或处理器存储器406读取纹理信息。图形处理器416处理该纹理信息。该处理包括在一次通过图形流水线414的过程中移位和交融纹理信息，以获取移位的和交融的纹理信息。图形处理器416将移位的和交融的纹理信息施加给对象，并将该对象提供给光栅器408。在某些实施例中，图形处理器读取纹理存储器418一次，并在对图形用户界面对象的不同移位或偏移处，将纹理施加给对象多次。在某些实施例中，图形用户界面对象包括图形用户界面窗口。当在显示器412上的多个位置处显示时，图形用户界面对象或窗口(在具有已经施加的移位和交融纹理之后)提供在运动的假象。

图5是根据本发明的某些实施例适合于与图4中示出的诸如存储单元404之类的机器可读介质和图4中示出的图形处理器416结合、作为机器可执行指令使用的方法500的流程图。方法500包括产生对象的一个或多个移位的例图(框502)，并将对象和对象的一个或多个移位例图交融以获得交融的对象(框504)。在某些实施例中，方法500还包括将交融的对象显示在视觉显示器上。在某些实施例中，方法500还包括将交融的对象与背景交融。在某些实施例中，方法500还包括将交融的对象和背景一起显示。在某些实施例中，将交融的对象和背景一起显示包括在通信设备上将交融的对象和背景一起显示。

在说明书中引用“实施例”、“一个实施例”、“某些实施例”、或“其它实施例”是指与多个实施例相结合描述的特定特征、结构或特性至少包括在本发明的某些实施例中，但是未必包括于本发明的所有实施例。各种出现的“实施例”、“一个实施例”或“某些实施例”未必都是指相同的实施例。

若说明书注明元件、特征、结构或特性“可”、“可能”或“能够”被包括，则该特定的元件、特征、结构或特性不要求被包括。若说明书或权利要求书指“一”或“一个”元件，并不是指仅仅有一个元件。若说明书或权利尤其是指“一个附加的”元件，以不排除有一个以上的附加元件。

尽管在此已经描述和说明了具体的实施例，受益于本公开的那些本领域的技术人员将理解，试图达到相同目的的任何方案可用来取代在此示出的具体实施例。本申请试图覆盖本发明的任何改编和变化。因此，它意味着使本发明仅被权利要求书和权利要求书的等效方案所限制。

Claims (14)

1.一种方法，包括：

在一次通过图形处理流水线的过程中，通过对对象施加多次纹理化产生所述对象的多个模糊复制件，包括获取所述对象，并且对于所述对象，产生映射到所述对象的纹理，将所述纹理移位出所述对象的周边以产生所述对象的移位的纹理，以及将所述移位的纹理施加给所述纹理映射的对象以形成所述对象的模糊复制件；以及

在几个不同位置上连续显示所产生的所述对象的多个模糊复制件，以创建运动假象。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括将所述对象的多个模糊复制件显示在视觉显示器上。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，在一次通过图形处理流水线的过程中，通过对对象施加多次纹理化产生所述对象的多个模糊复制件包括将凸状的纹理施加给所述对象。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在一次通过图形处理流水线的过程中，通过对对象施加多次纹理化产生所述对象的多个模糊复制件还包括将所述对象的模糊复制件显示在与通信设备耦合的视觉显示器上。

5.一种方法，包括：

获取包括相关联的纹理的图形用户界面对象；

产生所述相关联纹理的一个或多个移位的例图；

交融所述相关联纹理的所述一个或多个移位的例图以产生交融的纹理；

移位所述交融的纹理以获得交融的和移位的纹理；

将所述交融的和移位的纹理施加给所述图形用户界面对象，以创建图形用户对象；

将所述图形用户对象与背景交融；以及

在多个不同位置上连续显示图形用户对象以创建运动假象。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述获取图形用户界面对象包括获取图形用户界面窗口。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述将图形用户对象与背景交融，包括将所述图形用户界面窗口与一个或多个背景窗口交融。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述将图形用户界面窗口与一个或多个背景窗口交融，包括将所述图形用户界面窗口与一个或多个网页窗口交融。

9.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述将图形用户对象与背景交融包括将所述图形用户对象添加到背景。

10.一种图形流水线，包括：

存储纹理信息的纹理存储器；以及

与所述纹理存储器耦合的图形处理器，所述图形处理器在一次通过所述图形处理器的过程中，通过移位和交融所述纹理信息来处理所述纹理信息，以获得所述移位的和交融的纹理信息，并将移位的和交融的纹理信息施加给对象的第一图例，其中每次交融所述纹理，旋转所述纹理的几何映射，其中所述几何映射的每一个包括所述对象的尺寸缩小，以便在连续观看所述对象的所述连续例图时模拟从视觉空间前面向视觉空间后面移动的效果。

11.如权利要求10所述的图形流水线，其特征在于，所述移位的和交融的纹理信息被施加给图形用户界面对象。

12.如权利要求11所述的图形流水线，其特征在于，所述图形用户界面对象包括图形用户界面窗口。

13.如权利要求10所述的图形流水线，其特征在于，当显示在视觉显示器上时，图形用户界面对象提供运动的假象。

14.如权利要求11所述的图形流水线，其特征在于，当显示在视觉显示器上时，图形用户界面窗口提供运动的假象。

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