WO2023121569A2 - 粒子特效渲染方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents

粒子特效渲染方法、装置、设备及存储介质 Download PDF

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WO2023121569A2
WO2023121569A2 PCT/SG2022/050924 SG2022050924W WO2023121569A2 WO 2023121569 A2 WO2023121569 A2 WO 2023121569A2 SG 2022050924 W SG2022050924 W SG 2022050924W WO 2023121569 A2 WO2023121569 A2 WO 2023121569A2
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force field
rendered
image frame
moment
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厉安达
潘嘉荔
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脸萌有限公司
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    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T15/00—3D [Three Dimensional] image rendering
    • G06T15/005—General purpose rendering architectures
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T15/00—3D [Three Dimensional] image rendering
    • G06T15/04—Texture mapping

Definitions

  • an embodiment of the present disclosure provides a particle effect rendering method, including: acquiring an object to be rendered; generating a force field corresponding to the object to be rendered based on the object to be rendered, the force field includes one or more positions, and the positions The corresponding vector value is used to indicate the force experienced by the particle at the position; based on the 3D texture map of the force field, according to the vector value corresponding to the first position of the particle in the force field in the image frame at the tth moment, the first The second position of the particle in the force field in the image frame at time t+1, t is a non-negative integer; according to the second position of the particle in the image frame at time t+1, render and generate the image at time t+1 frame, so as to obtain the particle effect rendering result of
  • the particle in the force field in the image frame at the t+1th moment is obtained
  • the second position of including: according to the vector value corresponding to the particle at the first position, obtain the force on the particle at the first position; according to the force on the particle at the first position, obtain the image frame at the t+1th moment The second position of the particle in the force field.
  • the obtaining the second position of the particle in the force field in the image frame at the t+1th moment according to the force on the particle at the first position includes: acquiring the mass of the particle , the initial velocity of the particle at the first position; according to the force on the particle at the first position and the particle’s quality, obtaining the acceleration of the particle at the first position; according to the initial velocity and acceleration of the particle at the first position and the time difference between the image frame at the t+1th moment and the image frame at the tth moment, the image frame at the t+1th moment is obtained
  • the second position of the neutron in the force field includes a vector field.
  • the force field includes a directed distance field, and the directed distance field also includes the shortest distance between each position and the surface of the object to be rendered; the particle effect rendering method further includes: determining the first position The shortest distance from the surface of the object to be rendered; according to the shortest distance and vector value corresponding to the first position, determine the force on the particle at the first position.
  • the generating the force field corresponding to the object to be rendered based on the object to be rendered includes: acquiring a 3D mesh model corresponding to the object to be rendered; generating the object to be rendered based on the 3D mesh model force field.
  • the disclosed embodiment provides a particle special effect rendering device, including: a first acquisition module, configured to acquire an object to be rendered; a generation module, configured to generate a force field corresponding to the object to be rendered based on the object to be rendered, the force field Including one or more positions, the vector value corresponding to the position is used to indicate the force on the particle at the position; the second acquisition module is used for the 3D texture map based on the force field, according to the image frame at the tth moment The vector value corresponding to the first position of the particle in the force field, obtains the second position of the particle in the force field in the image frame at the t+1th moment, t is a non-negative integer; the rendering module is used to The second position in the image frame at time +1 is rendered to generate the image frame at time t+1, so as to obtain the particle effect rendering result of the object to be rendered according to the image frames corresponding to each time in the preset time period.
  • an embodiment of the present disclosure provides an electronic device, including: at least one processor and a memory; the memory stores computer-executable instructions; at least one processor executes the computer-executable instructions stored in the memory, so that at least one processor executes the first Any particle effect rendering method in the aspect.
  • an embodiment of the present disclosure provides a computer-readable storage medium, where computer-executable instructions are stored in the computer-readable storage medium, and when the processor executes the computer-executable instructions, any particle special effect rendering method in the first aspect is implemented.
  • a program product including: a computer program. When the computer program is executed by a processor, any particle special effect rendering method in the first aspect is implemented.
  • an embodiment of the present disclosure provides a computer program, which, when executed by a processor, implements any particle special effect rendering method in the first aspect.
  • Embodiments of the present disclosure provide particle special effect rendering methods, devices, equipment, storage media, program products, and computer programs.
  • the method includes: acquiring the object to be rendered; generating a force field corresponding to the object to be rendered based on the object to be rendered; based on the 3D texture map of the force field, corresponding to the first position of the particle in the force field in the image frame at time t to obtain the second position of the particle in the force field in the image frame at time t+1; according to the second position of the particle in the image frame at time t+1, render and generate the image at time t+1 frame, so as to obtain the particle effect rendering result of the object to be rendered according to each image frame.
  • the dynamic rendering of particles is realized through the force field, which can achieve spectacular rendering effects, and the force field of the object to be rendered is represented by a 3D texture map, which can quickly obtain the particle relative to the force field in the force field. Render the position of the object, thereby greatly improving the efficiency of particle rendering.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of the scene of the particle special effect rendering method provided by the embodiment of the present disclosure
  • Fig. 2 is a schematic flow diagram of the particle special effect rendering method provided by the embodiment of the present disclosure
  • Fig. 3 is a schematic diagram of the force field provided by the embodiment of the present disclosure
  • Fig. 4 is the first schematic diagram of the particle special effect rendering method provided by the embodiment of the present disclosure
  • FIG. 5 is the second schematic flow diagram of the particle special effect rendering method provided by the embodiment of the present disclosure
  • FIG. 7 is a schematic structural diagram of a particle special effect rendering device provided by an embodiment of the present disclosure
  • FIG. 8 is a schematic structural diagram of an electronic device provided by an embodiment of the present disclosure.
  • the embodiments of the present disclosure provide a particle special effect rendering method, device, device, and storage medium, which realize particle special effect rendering through force field implementation, realize dynamic rendering of particles, and obtain more spectacular rendering effects, and use
  • the 3D texture map is used to represent the force field of the object to be rendered, which can quickly obtain the position of the particle in the force field relative to the object to be rendered, thereby greatly improving the particle rendering efficiency.
  • the particle special effect rendering method in the embodiment of the present disclosure can be implemented by a terminal device, and can also be realized by a specific functional architecture in the terminal device.
  • the terminal device is used as the execution subject in the embodiment of the present disclosure to introduce the present invention below.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of a scene of a particle effect rendering method provided by an embodiment of the present disclosure.
  • the scenario includes a terminal device 1010.
  • the terminal device 101 may be a personal digital assistant (PDA for short) device, a computing device (such as a personal computer (PC for short)) and the like.
  • PDA personal digital assistant
  • PC personal computer
  • FIG. 2 is a first schematic flowchart of a particle special effect rendering method provided by an embodiment of the present disclosure. As shown in FIG. 2, the particle effect rendering method provided by the embodiment of the present disclosure includes the following steps:
  • object to be rendered may be any type of 3D object, which is not specifically limited in this embodiment of the present disclosure.
  • the force field is a unified grid composed of vectors that affect the movement of particles.
  • the movement of the particle will be affected by the force field.
  • the field includes one or more positions, and the vector value corresponding to each position is used to indicate the force that the particle is subjected to when it is at this position. It should be noted that, in the embodiment of the present disclosure, there is no specific limitation on the division of positions in the force field.
  • the volume element (Volume Pixel, ie, voxel) corresponding to the force field can be obtained, and the force field A position in corresponds to at least one volume element, that is, a position in the force field is represented by at least one volume element.
  • the force field A position in corresponds to at least one volume element, that is, a position in the force field is represented by at least one volume element.
  • each volume element in the force field corresponds to a vector value, and the vector value is used to indicate the force on the particle at the volume element, when the particle runs to the volume element , will move under the influence of the force corresponding to the volume element, so that the particles will produce dynamic effects.
  • the magnitude of the corresponding vector value of each position in the force field is related to the distance between the position and the surface of the object to be rendered, specifically, the farther the distance from the surface of the object to be rendered (including the inside of the object to be rendered , the external position of the object to be rendered) the greater the vector value, the greater the force received.
  • the direction of the vector value corresponding to each position in the force field is: towards the vertical direction of the nearest surface of the object to be rendered. It should be noted that the vector value corresponding to the position of the surface of the object to be rendered is preferably 0.
  • FIG. 3 is a schematic diagram of a force field provided by an embodiment of the present disclosure.
  • the force field is shown in the form of a 3D texture map.
  • the force corresponding to position 0 is F2.
  • position F2 which is at the surface position of the object to be rendered, its corresponding vector value is 0, and its corresponding force is also 0.
  • Force field-based 3D texture map according to the vector value corresponding to the first position of the particle in the force field in the image frame at the tth moment, obtain the second position of the particle in the force field in the image frame at the t+1th moment Location.
  • the force field of the object to be rendered is obtained, the force field is imported into the GPU of the computing computer system in the form of a 3D texture map, and the shader (Shader) in the GPU can use the 3D texture map , obtain the position information of each particle in the force field in real time, and draw the particles at the corresponding position in real time according to the position information, so as to obtain an image composed of particles.
  • the relevant properties of the particles are, for example: the range of the life cycle of the particles, the range of the initial velocity and the mass of the particles range etc.
  • the life cycle of each particle is randomly determined within the range of the particle life cycle
  • the initial velocity of each particle is randomly determined within the range of the initial velocity of the particle
  • the mass of each particle is randomly determined within the range of the mass of the particle, so that according to the Life cycle, initial velocity and mass, generate each particle in the particle system used to render the object to be rendered.
  • the life cycle, velocity, and mass of each particle in the particle system are randomly distributed within a corresponding range.
  • the related attributes of the particles also include: the initial position of the particles, the color of the particles, etc., which will not be shown here one by one.
  • the particle emitter in the GPU emits each particle in the particle system into the force field according to the relevant attributes of each particle. After each particle enters the force field, its position is different, and it will be affected by the force corresponding to the different position to generate motion, so as to reach different positions at different times.
  • the vector value of the current position of the particle at the current time can be used , to calculate the position information of the particle at the next moment, and then draw the particle corresponding to the moment in the force field according to the position information and the relevant properties of the particle, so as to obtain the image frame corresponding to the moment, and from each moment in the preset period
  • the picture composed of the corresponding image frames is the rendering result of the particle effect corresponding to the object to be rendered.
  • the preset time period may be a preset rendering duration set by the user before rendering. Exemplarily, before the particles enter the force field, the user may Set the preset rendering time according to the requirements.
  • the timing starts from the initial moment when the particle enters the force field.
  • the rendering time reaches the preset rendering time, the rendering is completed.
  • Determine the composition of the image frame corresponding to each moment in the rendering time The picture in is the particle effect rendering result.
  • the preset time period can also be the rendering time period randomly adjusted by the user during the rendering process.
  • the user can control the end moment of the rendering process according to the real-time rendering situation, and determine that the particles enter the force field
  • the time period between the initial moment of , and the end moment is a preset time period, and it is determined that the picture composed of the image frames corresponding to each moment in this period is the particle effect rendering result corresponding to the object to be rendered.
  • FIG. 4 is a first schematic diagram of a particle effect rendering method provided by an embodiment of the present disclosure.
  • the particle is at position 0, and the magnitude of the force received by the particle at position 0 is where, & the direction of & is towards the object to be rendered The vertical direction of the surface.
  • the particle is affected by & and will move towards the surface of the object to be rendered.
  • the particle moves to position F2, and the particle is drawn at position F2 to obtain the t+1th The frame of the image frame.
  • only one particle is used as an example, and other particles are similar, which will not be repeated here.
  • the particle effect rendering result is a process in which each particle dynamically forms the shape of the object to be rendered.
  • FIG. 5 is a second schematic flowchart of a particle special effect rendering method provided by an embodiment of the present disclosure.
  • the particle effect rendering method provided by the embodiment of the present disclosure may include the following steps:
  • Figure 6(a) to Figure 6(d) are the particle effects provided by the embodiments of the present disclosure Schematic diagram of the rendering method II. Wherein, the force field in FIG. 6(a) to FIG. 6(d) can be any one of a vector field and a directed distance field, which is not specifically limited in the embodiments of the present disclosure.
  • Figure 6(a) is the rendering result of each particle in the image frame at time t.
  • the first position of particle a in the force field can be obtained according to the 3D texture map of the force field . Further, according to the vector value corresponding to the first position, the magnitude of the force suffered by the particle a at the first position can be obtained.
  • the force field is a vector field
  • the force experienced by the particle at the first position in the vector field is the vector value corresponding to the first position.
  • the directed distance field also includes the shortest distance from the position to the surface of the object, and step S504 specifically includes:
  • Figure 6(b) is a schematic diagram of the cross-section of the force field when the particle is in the first position.
  • the force field section 1 contains multiple pixels (each grid in Figure 6(b) represents a pixel), and the closest distance corresponding to each pixel is different.
  • the object surface 1 is the section of the object to be rendered in the force field section, and the shortest distance corresponding to each pixel is the shortest distance from the pixel to the object surface 1.
  • the magnitude of the force F experienced by particle a at the first position is the product of the vector value corresponding to the first position and the closest distance, and the direction of the force F experienced by particle a at the first position is towards the surface 1 of the object.
  • step S505 may include the following steps S5051-S5053:
  • the mass of the particle and the initial velocity of the particle at the first position Acquire the mass of the particle and the initial velocity of the particle at the first position.
  • the mass of the particle is set when the particle system is generated, and the initial velocity at the first position is related to the time after the particle enters the force field. For example, if the tth moment is the first moment after the particle enters the force field, Then the initial velocity of the particle at the first position is the initial velocity set for the particle when the particle system is generated. If the tth moment is not the first moment, the initial velocity of the particle at the first position is based on the particle's initial velocity at the t-1th moment The velocity and the force at time t-1 are calculated. Specifically, the initial velocity Vt of the particle at the first position can be obtained by the following formula: The time difference is next to earth seconds.
  • the particle effect rendering apparatus 700 includes: a first acquiring module 701, configured to acquire an object to be rendered; a generating module 702, configured to generate a force field corresponding to the object to be rendered based on the object to be rendered, and the force field includes one or more positions, The vector value corresponding to the position is used to indicate the force on the particle at the position; the second acquisition module 703 is used for the 3D texture map based on the force field, according to the particle's position in the force field in the image frame at the tth moment A vector value corresponding to a position, to obtain the second position of the particle in the force field in the image frame at the t+1th moment, seven is non-negative Integer; the rendering module 704 is configured to render and generate the image frame at the t+1th moment according to the second position of the particle in the image frame at the t
  • the second obtaining module 703 is specifically configured to: obtain the mass of the particle and the initial velocity of the particle at the first position; obtain The acceleration of the particle at the first position; according to the initial velocity and acceleration of the particle at the first position and the time difference between the target image frame and the current image frame, the second position of the particle in the force field in the image frame at the t+1th moment is obtained.
  • the force field includes a vector field.
  • the force field includes a directed distance field, and the directed distance field also includes the shortest distance between each position and the surface of the object to be rendered; the second acquisition module 703 is further configured to: determine the first position The shortest distance from the surface of the object to be rendered; according to the shortest distance and vector value corresponding to the first position, determine the force on the particle at the first position.
  • the particle special effect rendering device provided in the embodiments of the present disclosure can be used to execute the technical solution of the above particle special effect rendering method, and its implementation principle and technical effect are similar, and will not be repeated here.
  • FIG. 8 is a schematic structural diagram of an electronic device provided by an embodiment of the present disclosure.
  • the electronic device 800 may be the above-mentioned terminal device or server.
  • the terminal device may include but not limited to such as a mobile phone, a notebook computer, a digital broadcast receiver, a personal digital assistant (Personal Digital Assistant, PDA for short), a tablet computer (Portable Android Device, PAD for short), a portable multimedia player (Portable Media Player, referred to as PMP), mobile terminals such as vehicle-mounted terminals (such as vehicle-mounted navigation terminals), and fixed terminals such as digital TVs, desktop computers, etc.;
  • the server can be an independent server, or it can also be a service cluster, etc. There are no restrictions.
  • an electronic device 800 may include a processing device (such as a central processing unit, a graphics processing unit, etc.) 801, which may be stored in a read-only memory (Read Only Memory, ROM for short) 802 or from a storage device. 808 loads the program in the random access memory (Random Access Memory, RAM for short) 803 to execute various appropriate actions and processes. In the RAM 803, various programs and data necessary for the operation of the electronic device 800 are also stored.
  • the processing device 801 , ROM 802 and RAM 803 are connected to each other through a bus 804 .
  • An input/output (Input/Output, I/O for short) interface 805 is also connected to the bus 804 o
  • the following devices can be connected to the I/O interface 805: including, for example, a touch screen, a touch pad, a keyboard, a mouse, a camera, a microphone, an acceleration an input device 806 such as a meter and a gyroscope; an output device 807 including a liquid crystal display (Liquid Crystal Display, LCD for short), a speaker, a vibrator, etc.; a storage device 808 including a magnetic tape, a hard disk, etc.; and a communication device 809.
  • the communication means 809 may allow the electronic device 800 to communicate with other devices wirelessly or by wire to exchange data.
  • FIG. 8 shows electronic device 800 having various means, it should be understood that implementing or possessing all of the illustrated means is not a requirement. More or fewer means may alternatively be implemented or provided.
  • the processes described above with reference to the flowcharts can be implemented as computer software programs.
  • an embodiment of the present disclosure includes a computer program product, which includes a computer program product carried on a computer-readable medium A program, the computer program includes program codes for executing the methods shown in the flowcharts.
  • the computer program may be downloaded and installed from a network via communication means 809, or installed from storage means 808, or
  • a computer-readable storage medium may be any tangible medium containing or storing a program, and the program may be used by or in combination with an instruction execution system, device, or device.
  • a computer-readable signal medium may include a data signal propagated in a baseband or as part of a carrier wave, in which computer-readable program codes are carried. The propagated data signal may take various forms, including but not limited to electromagnetic signal, optical signal, or any suitable combination of the above.
  • the computer-readable signal medium may also be any computer-readable medium other than the computer-readable storage medium, and the computer-readable signal medium may send, propagate or transmit a program for use by or in combination with an instruction execution system, apparatus or device .
  • the program code contained on the computer readable medium can be transmitted by any appropriate medium, including but not limited to: electric wire, optical cable, RF (radio frequency), etc., or any suitable combination of the above.
  • the above-mentioned computer-readable medium may be included in the above-mentioned electronic device; or it may exist independently without being assembled into the electronic device.
  • the above-mentioned computer-readable medium carries one or more programs, and when the above-mentioned one or more programs are executed by the electronic device, the electronic device is made to execute the particle special effect rendering method shown in the above-mentioned embodiments.
  • computer program codes for performing the operations of the present disclosure may be written in one or more programming languages or a combination thereof, and the programming languages include object-oriented programming languages such as Java, Smalltalk, C++ , also includes conventional procedural programming languages such as "C" or similar programming languages.
  • the program code may execute entirely on the user's computer, partly on the user's computer, as a stand-alone software package, partly on the user's computer and partly on a remote computer or entirely on the remote computer or server.
  • the remote computer may be connected to the user's computer through any kind of network, including a Local Area Network (LAN) or a Wide Area Network (WAN), or it may be connected to an external Computer (for example, via an Internet connection using an Internet service provider).
  • LAN Local Area Network
  • WAN Wide Area Network
  • an Internet service provider for example, via an Internet connection using an Internet service provider.
  • FIG. 1 The flowcharts and block diagrams in the accompanying drawings illustrate the architecture, functions and operations of possible implementations of systems, methods and computer program products according to various embodiments of the present disclosure.
  • each block in the flowchart or block diagram may represent a module, program segment, or part of code that contains one or more logic functions for implementing the specified executable instructions. It should also be noted that, in some alternative implementations, the functions noted in the block may occur out of the order noted in the figures.
  • two blocks shown in succession may, in fact, be executed substantially concurrently, or they may sometimes be executed in the reverse order, depending upon the functionality involved.
  • each block in the block diagrams and/or flow diagrams, and combinations of blocks in the block diagrams and/or flow diagrams can be specified by implementing The functions or operations of are implemented by a dedicated hardware-based system, or may be implemented by a combination of dedicated hardware and computer instructions.
  • the units involved in the embodiments described in the present disclosure may be implemented by means of software or by means of hardware. Wherein, the name of the unit does not constitute a limitation on the unit itself under certain circumstances, for example, the first obtaining unit may also be described as "a unit that obtains at least two Internet Protocol addresses".
  • exemplary types of hardware logic components include: Field-Programmable Gate Array (Field-Programmable Gate Array, FPGA for short), Application Specific Integrated Circuit (ASIC for short), application-specific standard products (Application Specific Standard Product, ASSP for short), System On a Chip (SOC for short), Complex Programmable Logic Device (CPLD for short), etc.
  • a machine-readable medium may be a tangible medium, which may contain or store a program for use by or in combination with an instruction execution system, device, or device.
  • a machine-readable medium may be a machine-readable signal medium or a machine-readable storage medium.
  • a machine-readable medium may include, but is not limited to, an electronic, magnetic, optical, electromagnetic, infrared, or semiconductor system, device, or device, or any suitable combination of the foregoing. More specific examples of machine-readable storage media would include one or more wire-based electrical connections, portable computer disks, hard disks, Random Access Memory (RAM), Read Only Memory (ROM), Erasable Programmable Read Only Memory (EPROM or flash memory), optical fiber, compact disk read-only memory (CD-ROM), optical storage device, magnetic storage device, or any suitable combination of the foregoing.
  • RAM Random Access Memory
  • ROM Read Only Memory
  • EPROM Erasable Programmable Read Only Memory
  • CD-ROM compact disk read-only memory
  • a particle effect rendering method including: acquiring an object to be rendered; based on the object to be rendered, generating a force field corresponding to the object to be rendered, The vector value corresponding to each position in the force field is used to indicate the force on the particle at each position; based on the 3D texture map of the force field, the first position of the particle in the force field in the image frame at the tth moment The vector value corresponding to the position, obtain the second position of the particle in the force field in the image frame at the t+1th moment, where seven is a non-negative integer; according to the image of the particle at the t+1th moment At the second position in the frame, render and generate the image frame at the t+1th time, so as to obtain the particle special effect rendering result of the object to be rendered according to the image frame corresponding to each time in the preset time period.
  • the particle in the image frame at the t+1th moment is obtained
  • the second position in the force field includes: obtaining the force on the particle at the first position according to the vector value corresponding to the particle at the first position; The force on the position is obtained, and the second position of the particle in the force field in the image frame at time t+1 is obtained.
  • the second position of the particle in the force field in the image frame at the t+1th moment is obtained according to the force experienced by the particle at the first position, including: obtaining the mass of the particle and the initial velocity of the particle at the first position; according to the force on the particle at the first position and the mass of the particle, obtaining The acceleration of the position; according to the initial velocity of the particle at the first position, the acceleration, and the time difference between the image frame at the t+1th moment and the image frame at the tth moment, obtain the image frame at the t+1th moment A second position of the particle in the force field.
  • the force field includes a vector field.
  • the force field includes a directed distance field, and the directed distance field further includes The shortest distance between each position and the surface of the object to be rendered; the particle effect rendering method further includes: determining the shortest distance between the first position and the surface of the object to be rendered; The shortest distance and the vector value determine the force on the particle at the first position.
  • generating the corresponding The force field includes: acquiring a 3D mesh model corresponding to the object to be rendered; and generating a force field of the object to be rendered based on the 3D mesh model.
  • a particle effect rendering device including: a first acquiring module, configured to acquire an object to be rendered; a generating module, configured to, based on the object to be rendered, Generate a force field corresponding to the object to be rendered, the force field includes one or more positions, and the vector value corresponding to the position is used to indicate the force on the particle at the position; the second acquisition module uses Based on the 3D texture map based on the force field, according to the vector value corresponding to the first position of the particle in the force field in the image frame at the tth moment, obtain the position of the particle in the image frame at the t+1th moment.
  • the second position in the force field, t is a non-negative integer; a rendering module, configured to render and generate the t+1th moment according to the second position of the particle in the image frame at the t+1th moment image frames, so as to obtain the particle effect rendering result of the object to be rendered according to the image frames corresponding to each moment in the preset time period.
  • the second obtaining module 703 is specifically configured to: obtain the force on the particle at the first position according to the vector value corresponding to the particle at the first position; to obtain the second position of the particle in the force field in the image frame at time t+1.
  • the second obtaining module 703 is specifically configured to: obtain the mass of the particle and the initial velocity of the particle at the first position; obtain The acceleration of the particle at the first position; According to the initial velocity and acceleration of the particle at the first position and the time difference between the image frame at the t+1th moment and the image frame at the tth moment, the particle in the image frame at the t+1th moment is obtained.
  • the second position in the force field includes a vector field.
  • the force field includes a directed distance field, and the directed distance field also includes the shortest distance between each position and the surface of the object to be rendered; the second acquisition module 703 is further configured to: determine the first position The shortest distance from the surface of the object to be rendered; according to the shortest distance and vector value corresponding to the first position, determine the force on the particle at the first position.
  • an electronic device including: at least one processor and a memory; the memory stores computer-executable instructions; the at least one processor executes the memory-stored The computer executes instructions, so that the at least one processor executes the particle effect rendering method as described in the first aspect.
  • a computer-readable storage medium stores computer-executable instructions, and when a processor executes the computer-executable instructions, Implement the particle effect rendering method described in the first aspect.
  • a program product is provided, including: a computer program, wherein, when the computer program is executed by a processor, the particle effect as described in the first aspect is realized rendering method.
  • a computer program is provided. When the computer program is executed by a processor, the particle effect rendering method as described in the first aspect is implemented.

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Abstract

本公开提供一种粒子特效渲染方法、装置、设备及存储介质，该方法包括：获取待渲染物体；基于待渲染物体，生成待渲染物体对应的力场；基于力场的 3D 纹理贴图，根据第 t 时刻的图像帧中粒子在力场中的第一位置对应的向量值，获得第 t+1 时刻的图像帧中粒子在力场中的第二位置；根据粒子在第 t+1时刻的图像帧中的第二位置，渲染生成第 t+1时刻的图像帧，以根据各图像帧，获得待渲染物体的粒子特效渲染结果。通过力场实现来实现粒子的动态渲染，可以获得更壮观的渲染效果，且以 3D 纹理贴图来表示待渲染物体的力场，可以快速的获取粒子在力场中相对于待渲染物体的位置，从而大幅提升粒子渲染效率。

Description

粒 子特 效 渲染 方法 、 装置 、 设备及 存储 介质 相关申请的交叉引用 本公开要求于 2021年 12月 22日提交中国专利局、 申请号为 202111582801.X、 申请名称 为 “粒子特效渲染方法、 装置、 设备及存储介质” 的中国专利申请的优先权， 其全部内容通 过引用结合在本文中。 技术领域 本公开实施例涉及计算机技术领域， 尤其涉及一种粒子特效渲染方法、 装置、 设备、 存 储介质、 程序产品及计算机程序。 背景技术 粒子系统是计算机图形学中用于模拟特定现象或视觉效果的常用技术之一， 它在模仿自 然现象、 物理特效等方面上独具优势， 能够实现一些真实自然且具备随机性的效果， 在图像 处理、 视频剪辑、 游戏特效等领域有着广泛的应用。 相关技术中， 在对三维物体进行粒子渲染时， 需要获得物体的三维信息， 使得粒子根据 物体的三维信息产生渲染效果。 然而， 这些三维信息往往是以物体的三角顶点信息形式获得 的， 粒子通过三角顶点信息产生渲染效果时， 需要和所有三角形做碰撞检测， 此过程相对复 杂， 使得粒子特效渲染的效率低， 且渲染效果较差。 发明内容 本公开实施例提供一种粒子特效渲染方法、 装置、 设备、 存储介质、 程序产品及计算机 程序， 用于降低粒子特效渲染的复杂度， 提升粒子特效渲染效率。 第一方面， 本公开实施例提供一种粒子特效渲染方法， 包括： 获取待渲染物体； 基于待渲染物体， 生成待渲染物体对应的力场， 力场中包括一个或多 个位置， 所述位置对应的向量值用于指示粒子在所述位置时所受的力； 基于力场的 3D纹理贴 图， 根据第 t时刻的图像帧中粒子在力场中的第一位置对应的向量值， 获得第 t+1时刻的图像 帧中粒子在力场中的第二位置, t为非负整数;根据粒子在第 t+1时刻的图像帧中的第二位置， 渲染生成第 t+1时刻的图像帧， 以根据预设时段中各时刻对应的图像帧，获得待渲染物体的粒 子特效渲染结果。 根据本公开的一个或多个实施例，所述根据第 t时刻的图像帧中粒子在力场中的第一位置 对应的向量值， 获得第 t+1时刻的图像帧中粒子在力场中的第二位置， 包括： 根据粒子在第一位置对应的向量值， 获得粒子在第一位置所受的力； 根据粒子在第一位 置所受的力， 获得第 t+1时刻的图像帧中粒子在力场中的第二位置。 根据本公开的一个或多个实施例，所述根据粒子在第一位置所受的力，获得第 t+1时刻的 图像帧中粒子在力场中的第二位置， 包括： 获取粒子的质量、 粒子在第一位置的初始速度； 根据粒子在第一位置所受的力和粒子的 质量， 获得粒子在第一位置的加速度； 根据粒子在第一位置的初始速度、 加速度以及第 t+1 时刻的图像帧与第 t时刻的图像帧的时间差，获得第 t+1时刻的图像帧中粒子在力场中的第二 位置。 根据本公开的一个或多个实施例， 力场包括向量场。 根据本公开的一个或多个实施例， 力场包括有向距离场， 有向距离场中还包括各位置与 待渲染物体表面的最短距离； 该粒子特效渲染方法， 还包括： 确定第一位置与待渲染物体表面的最短距离； 根据第一 位置对应的最短距离和向量值， 确定粒子在第一位置所受的力。 根据本公开的一个或多个实施例， 所述基于待渲染物体， 生成待渲染物体对应的力场， 包括： 获取待渲染物体对应的三维网格模型； 基于三维网格模型， 生成待渲染物体的力场。 第二方面， 公开实施例提供一种粒子特效渲染装置， 包括： 第一获取模块， 用于获取待渲染物体； 生成模块， 用于基于待渲染物体， 生成待渲染物体对应的力场， 力场中包括一个或多个 位置， 该位置对应的向量值用于指示粒子在该位置时所受的力； 第二获取模块， 用于基于力场的 3D纹理贴图， 根据第 t时刻的图像帧中粒子在力场中的 第一位置对应的向量值,获得第 t+1时刻的图像帧中粒子在力场中的第二位置, t为非负整数； 渲染模块， 用于根据粒子在第 t+1时刻的图像帧中的第二位置， 渲染生成第 t+1时刻的图 像帧， 以根据预设时段中各时刻对应的图像帧， 获得待渲染物体的粒子特效渲染结果。 第三方面， 本公开实施例提供一种电子设备， 包括： 至少一个处理器和存储器； 存储器 存储计算机执行指令； 至少一个处理器执行存储器存储的计算机执行指令， 使得至少一个处 理器执行如第一方面中任一粒子特效渲染方法。 第四方面， 本公开实施例提供一种计算机可读存储介质， 计算机可读存储介质中存储有 计算机执行指令， 当处理器执行计算机执行指令时， 实现如第一方面中任一粒子特效渲染方 法。 第五方面， 本公开实施例提供一种程序产品， 包括： 计算机程序， 该计算机程序被处理 器执行时， 实现如第一方面中任一粒子特效渲染方法。 第六方面， 本公开实施例提供一种计算机程序， 该计算机程序在被处理器执行时， 实现 如第一方面中任一粒子特效渲染方法。 本公开实施例提供了粒子特效渲染方法、 装置、 设备、 存储介质、 程序产品及计算机程 序。 所述方法包括： 获取待渲染物体； 基于待渲染物体， 生成待渲染物体对应的力场； 基于 力场的 3D纹理贴图， 根据第 t时刻的图像帧中粒子在力场中的第一位置对应的向量值， 获得 第 t+1时刻的图像帧中粒子在力场中的第二位置；根据粒子在第 t+1时刻的图像帧中的第二位 置， 渲染生成第 t+1时刻的图像帧， 以根据各图像帧， 获得待渲染物体的粒子特效渲染结果。 本公开实施例中， 通过力场实现来实现粒子的动态渲染， 可以达到壮观的渲染效果， 且以 3D 纹理贴图来表示待渲染物体的力场， 可以快速的获取粒子在力场中相对于待渲染物体的位置, 从而大幅提升粒子渲染效率。 附图说明 为了更清楚地说明本公开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做简单地介绍， 显而易见地， 下面描述中的附图是本公开的一些实 施例， 对于本领域普通技术人员来讲， 在不付出创造性劳动性的前提下， 还可以根据这些附 图获得其他的附图。 图 1为本公开实施例提供的粒子特效渲染方法的场景示意图； 图 2为本公开实施例提供的粒子特效渲染方法的流程示意图一； 图 3为本公开实施例提供的力场的示意图； 图 4为本公开实施例提供的粒子特效渲染方法的原理示意图一； 图 5为本公开实施例提供的粒子特效渲染方法的流程示意图二； 图 6(a)至 6(d)为本公开实施例提供的粒子特效渲染方法的原理示意图二； 图 7为本公开实施例提供的粒子特效渲染装置的结构示意图； 图 8为本公开实施例提供的电子设备的结构示意图。 具体实施方式 为使本公开实施例的目的、 技术方案和优点更加清楚， 下面将结合本公开实施例中的附 图， 对本公开实施例中的技术方案进行清楚、 完整地描述， 显然， 所描述的实施例是本公开 一部分实施例， 而不是全部的实施例。 基于本公开中的实施例， 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， 都属于本公开保护的范围。 相关技术中， 在对三维物体进行粒子渲染时， 需要获得物体的三维信息， 使得粒子根据 物体的三维信息产生渲染效果。 然而， 这些三维信息往往是以物体的三角顶点信息形式获得 的， 粒子通过三角顶点信息产生渲染效果时， 需要和所有三角形做碰撞检测， 此过程相对复 杂， 使得粒子特效渲染的效率低， 切渲染效果较差， 另外， 在渲染过程中， 通常是根据物体 的位置信息， 直接在物体位置处生成粒子， 其渲染效果较差。 有鉴于此， 本公开实施例提供一种粒子特效渲染方法、 装置、 设备及存储介质， 通过力 场实现来实现粒子特效的渲染， 实现粒子的动态渲染， 从而获得更壮观的渲染效果， 且以 3D 纹理贴图来表示待渲染物体的力场， 可以快速的获取粒子在力场中相对于待渲染物体的位置 , 从而大幅提升粒子渲染效率。 需要说明的是， 本公开实施例中的粒子特效渲染方法， 可以由终端设备来实现， 也可以 由终端设备中的具体功能架构实现， 下文以终端设备作为本公开实施例中的执行主体介绍本 公开的实施方式， 在其他可选实施例的中， 也可以是其他计算机系统或者计算机系统的功能 结构模块来实现本公开实施例中的相应步骤， 本公开实施例不做限定。 图 1为本公开实施例提供的粒子特效渲染方法的场景示意图。 如图 1所示， 该场景中包 括终端设备 101 O 其中， 终端设备 101可以是个人数字助理 (personal digital assistant, 简称 PDA) 设备、 计算设备 (例如个人电脑 (personal computer, 简称 PC) )等。 应当理解的是， 图 1中以台式 电脑为例示出， 但不以此为限定。 在本公开实施例的方案中， 可以将任意的三维物体输入至该终端设备 101 中， 由终端设 备 101得到图 1所示的粒子特效渲染结果。 需要说明的是， 该粒子特效渲染结果为粒子动态 的构成该待渲染物体的形状的过程。 下面以具体地实施例对本公开实施例的技术方案以及本公开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， 对本公开实施例的实施例进行描述。 图 2为本公开实施例提供的粒子特效渲染方法的流程示意图一。 如图 2所示， 本公开实 施例提供的粒子特效渲染方法包括以下步骤：
5201、 获取待渲染物体。 需要说明的是， 待渲染物体可以为任意类型的 3D物体， 本公开实施例不做具体限定。
5202、 基于待渲染物体， 生成待渲染物体对应的力场。 其中， 力场是一个由影响粒子运动的向量组成的统一网格， 当粒子进入该力场的边界时 , 粒子的运动将受到力场的影响， 当粒子离开边界时， 力场对粒子的影响随即消失， 该场中 包括一个或多个位置， 各位置对应的向量值用于指示粒子在该位置时所受的力。 需要说明的是， 本公开实施例中对于力场中位置的划分方式不做具体限定， 一种优选的 实施方式中， 可以获得力场对应的体积元素（Volume Pixel, 即体素） ， 力场中的一个位置对 应于至少一个体积元素， 即通过至少一个体积元素表示力场中的一个位置。 以通过一个体积元素表示一个位置为例， 该力场中每个体积元素对应于一个向量值， 该 向量值用于指示该体积元素处的粒子所受的力， 当粒子运行至该体积元素时， 会受到该体积 元素对应的力的影响而进行运动， 从而使得粒子产生动态效果。 一些实施例中， 力场中每个位置的对应的向量值的大小和该位置与待渲染物体表面的距 离相关， 具体的， 与待渲染物体表面的距离越远的位置 （包括待渲染物体内部、 待渲染物体 外部位置）对应的向量值越大， 所受到的力也越大。 另外， 力场中每个位置对应的向量值的方向为： 朝向待渲染物体最近表面的垂直方向。 需要说明的是， 待渲染物体的表面所在位置对应的向量值优选为 0. 应当理解的是， 通过将待渲染物体表面所在位置对应的向量值设置为 0, 使得粒子在待 渲染物体的表面时所受的力的大小为 0, 当粒子到达待渲染物体表面时即不再进行运动， 可 以通过位于待渲染物体表面的粒子渲染出待渲染物体的形状。 图 3为本公开实施例提供的力场的示意图。 如图 3所示， 力场以 3D纹理贴图的形式示出 , 示例性的， 在该 3D纹理贴图中， 对于位置 0, 其并非待渲染物体表面位置， 位置 0对应的 力为财 对于位置 F2 , 其处于待渲染物体表面位置， 其对应的向量值为 0, 对应的力也为 0。
5203、 基于力场的 3D纹理贴图， 根据第 t时刻的图像帧中粒子在力场中的第一位置对应 的向量值， 获得第 t+1时刻的图像帧中粒子在力场中的第二位置。
5204、 根据粒子在第 t+1时刻的图像帧中的第二位置， 渲染生成第 t+1时刻的图像帧， 以 根据预设时段中各时刻对应的图像帧， 获得待渲染物体的粒子特效渲染结果。 本公开实施例中， 在获得待渲染物体的力场之后， 将力场以 3D 纹理贴图的形式， 导入 到计算计算机系统的 GPU中， GPU中的着色器 （Shader） 即可根据该 3D纹理贴图， 实时的 获得各个粒子在力场中的位置信息， 并根据位置信息在对应位置实时的绘制粒子， 以获得由 粒子所构成的图像。 具体的， 在绘制粒子前， 首先需要设置粒子的相关属性， 生成用于渲染该待渲染物体的 粒子系统。 其中， 粒子的相关属性例如是： 粒子的生命周期范围、 初始速度范围和粒子质量 范围等。 进一步的， 在粒子生命周期范围内随机确定各粒子的生命周期， 在粒子的初始速度范围 内随机确定各粒子的初始速度， 在粒子的质量范围内随机确定各粒子的质量， 从而根据各粒 子的生命周期、 初始速度和质量， 生成用于渲染待渲染物体的粒子系统中的各粒子。 应理解 的是， 粒子系统中各粒子的生命周期、 速度、 质量在对应的范围内随机分布。 根据本公开的一个或多个实施例， 粒子的相关属性还包括： 粒子的初始位置、 粒子颜色 等等， 此处不再一一示出。 进一步的， GPU中的粒子发射器按照各粒子的相关属性， 向力场中发射粒子系统中的各 个粒子。 在各粒子进入力场后， 其所处的位置不同， 会受到不同位置对应的力的影响而产生 运动， 从而在不同的时刻到达不同的位置， 因此， 可以通过粒子当前时刻所在位置的向量值 ， 来计算粒子在下一时刻的位置信息， 再根据位置信息以及粒子的相关属性， 在力场中绘制 出该时刻对应的粒子， 从而得到该时刻对应的图像帧， 而由预设时段中各个时刻对应的图像 帧组成的画面即为待渲染物体对应的粒子特效渲染结果。 需要说明的是， 对于预设时段本公开实施例不做限定， 一方面， 预设时段可以为用户在 渲染前设定的预设渲染时长， 示例性的， 在粒子进入力场前， 用户可以根据需求设置预设渲 染时长， 在渲染过程中， 自粒子进入力场的初始时刻开始计时， 在渲染时长达到预设渲染时 长时， 即渲染完成， 确定此渲染时长中各个时刻对应的图像帧组成的画面为粒子特效渲染结 果。 另一方面， 预设时段也可以是在渲染过程中用户随机调整的渲染时长， 示例性的， 在渲 染过程中， 用户可根据实时渲染情况， 控制渲染过程的结束时刻， 并确定粒子进入力场的初 始时刻至该结束时刻之间的时段为预设时段， 确定此时段中各个时刻对应的图像帧组成的画 面为待渲染物体对应的粒子特效渲染结果。 图 4为本公开实施例提供的粒子特效渲染方法的原理示意图一。 如图 4所示， 以一个粒 子为例， 在第 t时刻对应的图像帧中， 该粒子处于位置 0, 该粒子在位置 0受到的力的大小为 其中， &的方向为朝向待渲染物体的表面的垂直方向。 在第 t时刻， 该粒子受到 &的影响， 会朝着待渲染物体表面运动， 在第 t+1时刻， 该粒子 运行到了位置 F2 , 在位置 F2绘制出该粒子， 即可获得第 t+1图像帧的画面。 需要说明的是， 本公开实施例中仅以一个粒子为例示出， 其他粒子与之类似， 此处不再 赘述。 进一步的， 每获得一个图像帧即在计算机系统的屏幕上显示该图像帧的画面， 将预设时 段中各时刻对应的图像帧组成的画面即待渲染物体对应的粒子特效渲染结果。 应当理解的是， 随着时间的推移， 由于力场中带渲染物体的表面位置对应的向量值为 0 , 所有粒子会越来越靠近待渲染物体表面所在位置， 最终会通过各粒子构成待渲染物体的形 状。 也即， 该粒子特效渲染结果为各粒子动态的构成待渲染物体的形状的过程。 本公开实施例中， 通过力场实现来实现粒子特效的渲染， 实现粒子的动态渲染， 从而获 得更壮观的渲染效果， 且以 3D 纹理贴图来表示待渲染物体的力场， 可以快速的获取粒子在 力场中相对于待渲染物体的位置， 从而大幅提升粒子渲染效率。 另外， 通过在 GPU上利用 shader进行计算， 来模拟粒子运动， 该过程支持的粒子数量较 多， 可以达到较壮观的力场效果， 从而进一步提升粒子的渲染效果。 图 5为本公开实施例提供的粒子特效渲染方法的流程示意图二。 参考图 5, 本公开实施例 提供的粒子特效渲染方法可以包括以下步骤：
5501、 获取待渲染物体。
5502、 获取待渲染物体对应的三维网格模型。
5503、 基于三维网格模型， 生成待渲染物体的力场。
5504、 根据第 t时刻的图像帧中粒子在力场中的第一位置对应的向量值， 获得粒子在第 一位置所受的力。 需要说明的时， 该力场可以为向量场 (vector field), 也可以为有向距离场 ( Signed distance field) o 图 6(a)至图 6(d)为本公开实施例提供的粒子特效渲染方法的原理示意图二。 其中， 图 6(a) 至图 6(d)中的力场可以为向量场和有向距离场中的任意一种， 本公开实施例不做具体限定。 图 6(a)为第 t时刻的图像帧中各粒子的渲染结果， 对于该图像帧中的任一个粒子 a, 根据 力场的 3D纹理贴图， 可以获取粒子 a在力场中的第一位置。 进一步的， 根据第一位置对应的向量值即可获得粒子 a在第一位置时所受的力的大小。 一些实施例中， 当力场为向量场时， 粒子在该向量场中的第一位置所受的力即为第一位 置对应的向量值。 在另一些实施例中， 当力场为有向距离场时， 在该有向距离场中还包括该位置距离物体 表面的最近距离， 则步骤 S504具体包括：
( 1 ) 确定第一位置与待渲染物体表面的最近距离。 图 6(b)为粒子在第一位置时的力场截面示意图。 如图 6(b)所示， 力场截面 1中包含多个像 素 (图 6(b)中的每个网格表示一个像素)， 每个像素对应的最近距离不同。 其中， 物体表面 1 为力场截面中的待渲染物体的截面， 每个像素对应的最近距离为该像素到物体表面 1 的最短 距离。
(2) 根据粒子在第一位置对应的向量值和最近距离， 确定粒子在第一位置所受的力。 具体的， 粒子 a在第一位置所受的力 F的大小为第一位置对应的向量值和最近距离的乘 积， 粒子 a在第一位置所受的力 F的方向为朝向该物体表面 1。
5505、 根据粒子在第一位置所受的力， 获得第 t+1 时刻的图像帧中粒子在力场中的第二 位置。 在本公开实施例中， 步骤 S505可以包括如下步骤 S5051-S5053：
S5051、 获取粒子的质量、 粒子在第一位置的初始速度。 其中， 粒子的质量是在生成粒子系统时设置的， 在第一位置的初始速度与粒子进入力场 后的时间相关， 示例性的， 若第 t时刻为粒子进入力场后的第一时刻， 则粒子在第一位置的 初始速度为生成粒子系统时为粒子的设置的初始速度， 若第 t时刻非第一时刻， 则粒子在第 一位置的初始速度是根据粒子在第 t-1时刻的速度以及在第 t-1时刻的受力大小计算得到的。 具体的， 可以通过如下公式得出粒子在第一位置的初始速度 Vt：
Figure imgf000008_0001
时间差翌为土秒。
S5052、 根据粒子在第一位置所受的力和粒子的质量， 获得粒子在第一位置的加速度。 具体的， 可以根据如下公式得出粒子在第一位置的加速度 ：
_ Ft
CLf — — m 其中， 凡为粒子在第一位置所受的力， m为粒子的质量， 加速度的方向与凡的方向一致
Figure imgf000009_0001
粒子特效渲染装置 700包括： 第一获取模块 701 , 用于获取待渲染物体； 生成模块 702, 用于基于待渲染物体， 生成待渲染物体对应的力场， 力场中包括一个或 多个位置， 该位置对应的向量值用于指示粒子在该位置时所受的力； 第二获取模块 703 , 用于基于力场的 3D纹理贴图， 根据第 t时刻的图像帧中粒子在力场 中的第一位置对应的向量值， 获得第 t+1时刻的图像帧中粒子在力场中的第二位置， 七为非负 整数； 渲染模块 704, 用于根据粒子在第 t+1时刻的图像帧中的第二位置， 渲染生成第 t+1时 刻的图像帧， 以根据预设时段中各时刻对应的图像帧， 获得待渲染物体的粒子特效渲染结果 根据本公开的一个或多个实施例， 第二获取模块 703 具体用于： 根据粒子在第一位置对 应的向量值， 获得粒子在第一位置所受的力； 根据粒子在第一位置所受的力， 获得第 t+1 时 刻的图像帧中粒子在力场中的第二位置。 根据本公开的一个或多个实施例， 第二获取模块 703 具体用于： 获取粒子的质量、 粒子 在第一位置的初始速度； 根据粒子在第一位置所受的力和粒子的质量， 获得粒子在第一位置 的加速度； 根据粒子在第一位置的初始速度、 加速度以及目标图像帧与当前图像帧的时间差 , 获得第 t+1时刻的图像帧中粒子在力场中的第二位置。 根据本公开的一个或多个实施例， 力场包括向量场。 根据本公开的一个或多个实施例， 力场包括有向距离场， 有向距离场中还包括各位置与 待渲染物体表面的最短距离； 第二获取模块 703 还用于： 确定第一位置与待渲染物体表面的 最短距离； 根据第一位置对应的最短距离和向量值， 确定粒子在第一位置所受的力。 本公开实施例提供的上述粒子特效渲染装置， 可用于执行上述粒子特效渲染方法的技术 方案， 其实现原理和技术效果类似， 此处不再赘述。 图 8为本公开实施例提供的电子设备的结构示意图。 其示出了适于用来实现本公开实施 例的电子设备 800的结构示意图， 该电子设备 800可以为上述终端设备或者服务器。 其中， 终端设备可以包括但不限于诸如移动电话、 笔记本电脑、 数字广播接收器、 个人数字助理 （ Personal Digital Assistant, 简称 PDA）、 平板电脑（Portable Android Device, 简称 PAD）、 便 携式多媒体播放器 （Portable Media Player, 简称 PMP） 、 车载终端 （例如车载导航终端）等 等的移动终端以及诸如数字 TV、 台式计算机等等的固定终端； 服务器可以是独立的服务器 , 或者， 也可以是服务集群等， 此处均不做限定。 应理解， 图 8示出的电子设备仅仅是一个示例， 不应对本公开实施、 例的功能和使用范 围带来任何限制。 如图 8所示， 电子设备 800可以包括处理装置（例如中央处理器、 图形处理器等） 801 , 其可以根据存储在只读存储器 （Read Only Memory， 简称 ROM） 802中的程序或者从存储装 置 808加载到随机访问存储器（Random Access Memory, 简称 RAM） 803中的程序而执行各 种适当的动作和处理。 在 RAM 803中， 还存储有电子设备 800操作所需的各种程序和数据。 处理装置 801、 ROM 802以及 RAM 803通过总线 804彼此相连。 输入 /输出 （Input/Output, 简称 I/O）接口 805也连接至总线 804 o 通常， 以下装置可以连接至 I/O接口 805： 包括例如触摸屏、 触摸板、 键盘、 鼠标、 摄像 头、 麦克风、 加速度计、 陀螺仪等的输入装置 806； 包括例如液晶显示器 （Liquid Crystal Display, 简称 LCD） 、 扬声器、 振动器等的输出装置 807； 包括例如磁带、 硬盘等的存储装 置 808； 以及通信装置 809。 通信装置 809可以允许电子设备 800与其他设备进行无线或有线 通信以交换数据。 虽然图 8示出了具有各种装置的电子设备 800, 但是应理解的是， 并不要求 实施或具备所有示出的装置。 可以替代地实施或具备更多或更少的装置。 特别地， 根据本公开实施例， 上文参考流程图描述的过程可以被实现为计算机软件程序 。 例如， 本公开实施例包括一种计算机程序产品， 其包括承载在计算机可读介质上的计算机 程序， 该计算机程序包含用于执行流程图所示的方法的程序代码。 在这样的实施例中， 该计 算机程序可以通过通信装置 809从网络上被下载和安装， 或者从存储装置 808被安装， 或者
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（Erasable Programmable Read-Only Memory, 简称 EPROM或闪存）、 光纤、 便携式紧凑磁 盘只读存储器 （Compact Disc Read-Only Memory， 简称 CD-ROM） 、 光存储器件、 磁存储器 件、 或者上述的任意合适的组合。 在本公开中， 计算机可读存储介质可以是任何包含或存储 程序的有形介质， 该程序可以被指令执行系统、 装置或者器件使用或者与其结合使用。 而在本公开中， 计算机可读信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据 信号， 其中承载了计算机可读的程序代码。 这种传播的数据信号可以采用多种形式， 包括但 不限于电磁信号、 光信号或上述的任意合适的组合。 计算机可读信号介质还可以是计算机可 读存储介质以外的任何计算机可读介质， 该计算机可读信号介质可以发送、 传播或者传输用 于由指令执行系统、 装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。 计算机可读介质上包含的 程序代码可以用任何适当的介质传输， 包括但不限于： 电线、 光缆、 RF （射频） 等等， 或者 上述的任意合适的组合。 上述计算机可读介质可以是上述电子设备中所包含的； 也可以是单独存在， 而未装配入 该电子设备中。 上述计算机可读介质承载有一个或者多个程序， 当上述一个或者多个程序被该电子设备 执行时， 使得该电子设备执行上述实施例所示的粒子特效渲染方法。 一些实施例中， 可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本公开的操作 的计算机程序代码， 上述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言一诸如 Java、 Smalltalk 、 C++, 还包括常规的过程式程序设计语言一诸如 “C”语言或类似的程序设计语言。 程序 代码可以完全地在用户计算机上执行、 部分地在用户计算机上执行、 作为一个独立的软件包 执行、 部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、 或者完全在远程计算机或服务器上执 行。 在涉及远程计算机的情形中， 远程计算机可以通过任意种类的网络一一包括局域网 （ Local Area Network, 简称 LAN） 或广域网 （Wide Area Network, 简称 WAN） —连接到用户 计算机， 或者， 可以连接到外部计算机 （例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接） 。 附图中的流程图和框图， 图示了按照本公开各种实施例的系统、 方法和计算机程序产品 的可能实现的体系架构、 功能和操作。 在这点上， 流程图或框图中的每个方框可以代表一个 模块、 程序段、 或代码的一部分， 该模块、 程序段、 或代码的一部分包含一个或多个用于实 现规定的逻辑功能的可执行指令。 也应当注意， 在有些作为替换的实现中， 方框中所标注的 功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。 例如， 两个接连地表示的方框实际上可以基 本并行地执行， 它们有时也可以按相反的顺序执行， 这依所涉及的功能而定。 也要注意的是 , 框图和 /或流程图中的每个方框、 以及框图和 /或流程图中的方框的组合， 可以用执行规定 的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现， 或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来 实现。 描述于本公开实施例中所涉及到的单元可以通过软件的方式实现， 也可以通过硬件的方 式来实现。 其中， 单元的名称在某种情况下并不构成对该单元本身的限定， 例如， 第一获取 单元还可以被描述为 “获取至少两个网际协议地址的单元” 。 本文中以上描述的功能可以至少部分地由一个或多个硬件逻辑部件来执行。 例如， 非限 制性地， 可以使用的示范类型的硬件逻辑部件包括： 现场可编程门阵列 (Field-Programmable Gate Array, 简称 FPGA) 、 专用集成电路 (Application Specific Integrated Circuit, 简称 ASIC )、 专用标准产品 (Application Specific Standard Product, 简称 ASSP)、 片上系统 ( System On a Chip, 简称 SOC)、 复杂可编程逻辑设备 (Complex Programmable Logic Device, 简称 CPLD ) 等等。 在本公开的上下文中， 机器可读介质可以是有形的介质， 其可以包含或存储以供指令执 行系统、 装置或设备使用或与指令执行系统、 装置或设备结合地使用的程序。 机器可读介质 可以是机器可读信号介质或机器可读储存介质。 机器可读介质可以包括但不限于电子的、 磁 性的、 光学的、 电磁的、 红外的、 或半导体系统、 装置或设备， 或者上述内容的任何合适组 合。 机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、 便携式计算机盘 、 硬盘、 随机存取存储器 (RAM)、 只读存储器 (ROM)、 可擦除可编程只读存储器 (EPROM 或快闪存储器) 、 光纤、 便捷式紧凑盘只读存储器 (CD-ROM) 、 光学储存设备、 磁储存设 备、 或上述内容的任何合适组合。 第一方面， 根据本公开的一个或多个实施例， 提供了一种粒子特效渲染方法， 包括： 获取待渲染物体； 基于所述待渲染物体， 生成所述待渲染物体对应的力场， 所述力场中 各位置对应的向量值用于指示各位置的粒子所受的力； 基于所述力场的 3D纹理贴图， 根据 第 t时刻的图像帧中粒子在所述力场中的第一位置对应的向量值， 获得第 t+1时刻的图像帧中 所述粒子在所述力场中的第二位置， 七为非负整数； 根据所述粒子在所述第 t+1时刻的图像帧 中的第二位置， 渲染生成所述第 t+1 时刻的图像帧， 以根据预设时段中各时刻对应的图像帧 , 获得所述待渲染物体的粒子特效渲染结果。 根据本公开的一个或多个实施例， 所述根据第 t 时刻的图像帧中粒子在所述力场中的第 一位置对应的向量值， 获得第 t+1 时刻的图像帧中所述粒子在所述力场中的第二位置， 包括 : 根据所述粒子在所述第一位置对应的向量值， 获得所述粒子在所述第一位置所受的力； 根 据所述粒子在第一位置所受的力， 获得第 t+1 时刻的图像帧中所述粒子在所述力场中的第二 位置。 根据本公开的一个或多个实施例， 所述根据所述粒子在第一位置所受的力， 获得第 t+1 时刻的图像帧中所述粒子在所述力场中的第二位置， 包括： 获取所述粒子的质量、 所述粒子在所述第一位置的初始速度； 根据粒子在所述第一位置 所受的力和所述粒子的质量， 获得所述粒子在所述第一位置的加速度； 根据所述粒子在所述 第一位置的初始速度、 所述加速度以及第 t+1时刻的图像帧与第 t时刻的图像帧的时间差， 获 得第 t+1时刻的图像帧中所述粒子在所述力场中的第二位置。 根据本公开的一个或多个实施例， 所述力场包括向量场。 根据本公开的一个或多个实施例， 所述力场包括有向距离场， 所述有向距离场中还包括 各所述位置与所述待渲染物体表面的最短距离； 所述粒子特效渲染方法， 还包括： 确定所述第一位置与所述待渲染物体表面的最短距离 ； 根据所述第一位置对应的最短距离和所述向量值， 确定所述粒子在所述第一位置所受的力 根据本公开的一个或多个实施例， 所述基于所述待渲染物体， 生成所述待渲染物体对应 的力场， 包括： 获取所述待渲染物体对应的三维网格模型； 基于所述三维网格模型， 生成所 述待渲染物体的力场。 第二方面， 根据本公开的一个或多个实施例， 提供了一种粒子特效渲染装置， 包括： 第 一获取模块， 用于获取待渲染物体； 生成模块， 用于基于所述待渲染物体， 生成所述待渲染 物体对应的力场， 所述力场中包括一个或多个位置， 所述位置对应的向量值用于指示粒子在 所述位置时所受的力； 第二获取模块， 用于基于所述力场的 3D纹理贴图， 根据第 t时刻的图像帧中粒子在所述 力场中的第一位置对应的向量值， 获得第 t+1 时刻的图像帧中所述粒子在所述力场中的第二 位置， t为非负整数； 渲染模块， 用于根据所述粒子在所述第 t+1 时刻的图像帧中的第二位置， 渲染生成所述 第 t+1 时刻的图像帧， 以根据预设时段中各时刻对应图像帧， 获得所述待渲染物体的粒子特 效渲染结果。 根据本公开的一个或多个实施例， 第二获取模块 703 具体用于： 根据粒子在第一位置对 应的向量值， 获得粒子在第一位置所受的力； 根据粒子在第一位置所受的力， 获得第 t+1 时 刻的图像帧中粒子在力场中的第二位置。 根据本公开的一个或多个实施例， 第二获取模块 703 具体用于： 获取粒子的质量、 粒子 在第一位置的初始速度； 根据粒子在第一位置所受的力和粒子的质量， 获得粒子在第一位置 的加速度； 根据粒子在第一位置的初始速度、 加速度以及第 t+1时刻的图像帧与第 t时刻的图 像帧的时间差， 获得第 t+1时刻的图像帧中粒子在力场中的第二位置。 根据本公开的一个或多个实施例， 力场包括向量场。 根据本公开的一个或多个实施例， 力场包括有向距离场， 有向距离场中还包括各位置与 待渲染物体表面的最短距离； 第二获取模块 703 还用于： 确定第一位置与待渲染物体表面的 最短距离； 根据第一位置对应的最短距离和向量值， 确定粒子在第一位置所受的力。 第三方面， 根据本公开的一个或多个实施例， 提供了一种电子设备， 包括： 至少一个处 理器和存储器； 所述存储器存储计算机执行指令； 所述至少一个处理器执行所述存储器存储 的计算机执行指令， 使得所述至少一个处理器执行如第一方面所述的粒子特效渲染方法。 第四方面， 根据本公开的一个或多个实施例， 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， 当处理器执行所述计算机执行指令时， 实现如 第一方面所述的粒子特效渲染方法。 第五方面， 根据本公开的一个或多个实施例， 提供了一种程序产品， 包括： 计算机程序 , 其特征在于， 该计算机程序被处理器执行时， 实现如第一方面所述的粒子特效渲染方法。 第六方面， 根据本公开的一个或多个实施例， 提供了一种计算机程序， 该计算机程序在 被处理器执行时实现如第一方面所述的粒子特效渲染方法。 以上描述仅为本公开的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。 本领域技术人员应当 理解， 本公开中所涉及的公开范围， 并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案， 同 时也应涵盖在不脱离上述公开构思的情况下， 由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而 形成的其它技术方案。 例如上述特征与本公开中公开的 （但不限于） 具有类似功能的技术特 征进行互相替换而形成的技术方案。 此外， 虽然采用特定次序描绘了各操作， 但是这不应当理解为要求这些操作以所示出的 特定次序或以顺序次序执行来执行。 在一定环境下， 多任务和并行处理可能是有利的。 同样 地， 虽然在上面论述中包含了若干具体实现细节， 但是这些不应当被解释为对本公开的范围 的限制。 在单独的实施例的上下文中描述的某些特征还可以组合地实现在单个实施例中。 相 反地， 在单个实施例的上下文中描述的各种特征也可以单独地或以任何合适的子组合的方式 实现在多个实施例中。 尽管巳经采用特定于结构特征和 /或方法逻辑动作的语言描述了本主题， 但是应当理解所 附权利要求书中所限定的主题未必局限于上面描述的特定特征或动作。 相反， 上面所描述的 特定特征和动作仅仅是实现权利要求书的示例形式。

Claims

权 利 要求 书
1、 一种粒子特效渲染方法， 包括： 获取待渲染物体； 基于所述待渲染物体， 生成所述待渲染物体对应的力场， 所述力场中包括一个或多个位 置， 所述位置对应的向量值用于指示粒子在所述位置时所受的力； 基于所述力场的 3D纹理贴图， 根据第 t时刻的图像帧中粒子在所述力场中的第一位置对 应的向量值， 获得第 t+1时刻的图像帧中所述粒子在所述力场中的第二位置 , 盘非负整数； 根据所述粒子在所述第 t+1时刻的图像帧中的第二位置， 渲染生成所述第 t+1时刻的图像 帧， 以根据预设时段中各时刻对应的图像帧， 获得所述待渲染物体的粒子特效渲染结果。
2、 根据权利要求 1所述的粒子特效渲染方法， 其中， 所述根据第 t时刻的图像帧中粒子 在所述力场中的第一位置对应的向量值， 获得第 t+1 时刻的图像帧中所述粒子在所述力场中 的第二位置， 包括： 根据所述粒子在所述第一位置对应的向量值， 获得所述粒子在所述第一位置所受的力； 根据所述粒子在第一位置所受的力， 获得第 t+1 时刻的图像帧中所述粒子在所述力场中 的第二位置。
3、 根据权利要求 2所述的粒子特效渲染方法， 其中， 所述根据所述粒子在第一位置所受 的力， 获得第 t+1时刻的图像帧中所述粒子在所述力场中的第二位置， 包括： 获取所述粒子的质量、 所述粒子在所述第一位置的初始速度； 根据粒子在所述第一位置所受的力和所述粒子的质量， 获得所述粒子在所述第一位置的 加速度； 根据所述粒子在所述第一位置的初始速度、 所述加速度以及第 t+1时刻的图像帧与第 t时 刻的图像帧的时间差， 获得第 t+1时刻的图像帧中所述粒子在所述力场中的第二位置。
4、 根据权利要求 1至 3中任一项所述的粒子特效渲染方法， 其中， 所述力场包括向量场
5、 根据权利要求 1至 3中任一项所述的粒子特效渲染方法， 其中， 所述力场包括有向距 离场， 所述有向距离场中还包括各所述位置与所述待渲染物体表面的最短距离； 所述粒子特 效渲染方法， 还包括： 确定所述第一位置与所述待渲染物体表面的最短距离； 根据所述第一位置对应的最短距离和所述向量值， 确定所述粒子在所述第一位置所受的 力。
6、 根据权利要求 1至 5中任一项所述的粒子特效渲染方法， 其中， 所述基于所述待渲染 物体， 生成所述待渲染物体对应的力场， 包括： 获取所述待渲染物体对应的三维网格模型； 基于所述三维网格模型， 生成所述待渲染物体对应的力场。
7、 一种粒子特效渲染装置， 包括： 第一获取模块， 用于获取待渲染物体； 生成模块， 用于基于所述待渲染物体， 生成所述待渲染物体对应的力场， 所述力场中包 括一个或多个位置， 所述位置对应的向量值用于指示粒子在所述位置时所受的力； 第二获取模块， 用于基于所述力场的 3D纹理贴图， 根据第 t时刻的图像帧中粒子在所述 力场中的第一位置对应的向量值， 获得第 t+1 时刻的图像帧中所述粒子在所述力场中的第二 位置， t为非负整数； 渲染模块， 用于根据所述粒子在所述第 t+1 时刻的图像帧中的第二位置， 渲染生成所述 第 t+1 时刻的图像帧， 以根据预设时段中各时刻对应的图像帧， 获得所述待渲染物体的粒子 特效渲染结果。
8、 一种电子设备， 包括： 至少一个处理器和存储器； 所述存储器存储计算机执行指令； 所述至少一个处理器执行所述存储器存储的计算机执行指令， 使得所述至少一个处理器 执行如权利要求 1至 6中任一项所述的粒子特效渲染方法。
9、 一种计算机可读存储介质， 其中， 所述计算机可读存储介质中存储有计算机执行指 令， 当处理器执行所述计算机执行指令时， 实现如权利要求 1至 6中任一项所述的粒子特效 渲染方法。
10、 一种程序产品， 包括： 计算机程序， 其中， 该计算机程序被处理器执行时， 实现如 权利要求 1至 6中任一项所述的粒子特效渲染方法。
11、 一种计算机程序， 其中， 所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求 1至 6中 任一项所述的粒子特效渲染方法。
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