CN105096365A - 一种3d界面局部刷新方法及*** - Google Patents

Abstract

本发明所提供的一种3D界面局部刷新方法及***，所述方法包括：设置包括多个区域的3D界面，并设置每一区域的区域属性的初始值，并初始化绘制和渲染所述3D界面的全屏界面；采用刷新任务队列管理，并建立相应的机制对所述3D界面的所有区域进行监听；当监听到所述3D界面的任一区域的触发事件时，则将相应的区域添加至刷新任务队列，并将相应的区域的界面进行刷新。由于将3D界面划分为多个区域，且界面只需要在改变时候才重新绘制发生界面变化的部分区域，故极大降低了GPU占用率，而且了提高界面刷新时的绘制效率。

Description

一种3D界面局部刷新方法及***

技术领域

本发明3D动画技术领域，尤其涉及的是一种3D界面局部刷新方法及***。

背景技术

随着3D技术的不断发展，终端上的用户操作界面越来越简易化，但二维界面的操作难以给用户提供较佳的交互体验，因此平面化的操作界面逐渐向3D空间界面发展，增加用户的操作交互感。

3D也称为三次元、三维空间；日常生活中可指由长、宽、高、3个维度所构成的空间，而且日常生活中使用“三维空间”一词，常常是指三维的欧几里得空间；3D的空间几何概念加上UI人机交互界面概念组成新的词汇3DUI。

使用GPU3D加速方法的3DUI有着非常多的优点。比如UI三个维度的展现更有科技感，也有更好的交互体验，而且从渲染角度能提供更多更绚丽的效果。然而3DUI在智能手机、智能电视平台硬件还处于一个逐步发展的阶段中，如何使用最少的资源实现更好的效果是一个技术难题。

目前3DUI是基于游戏引擎或者图形引擎开发而成。3D画面是依赖每一帧的画面联动而成的，帧率就决定了画面的流畅度。当帧率高时，每秒钟画面绘制60次。帧率低时，每秒钟可能只绘制10次，此时用户肉眼就能察觉画面变化极其卡顿。

现阶段一般3D画面一帧的绘制方式如下：使用图形API(ApplicationProgrammingInterface，即应用程序编程接口)清空目前的整个屏幕缓冲器；使用图形API依次绘制各3D物体到屏幕缓冲器；将绘制完成的屏幕缓冲器显示到屏幕上。可以看到3DUI相对于2DUI有以下缺陷：第一、画面是在任何时段都全力刷新的，也就是对GPU(GraphicProcessingUnit，图形处理器)的占用率非常高，即使画面没有变化，每帧还都是需要重新绘制的，也就是从时间上对GPU是不间断的利用；第二、画面每次绘制都是全屏绘制也就是从绘制范围上每次都绘制全屏。分辨率很高时全屏绘制很耗时间。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种3D界面局部刷新方法及***，旨在解决现有技术中3D界面刷新时GPU占用率极高，刷新画面速率缓慢的问题。

本发明的技术方案如下：

一种3D界面局部刷新方法，其中，所述方法包括步骤：

A、设置包括多个区域的3D界面，并设置每一区域的区域属性的初始值，并初始化绘制和渲染所述3D界面的全屏界面；

B、采用刷新任务队列管理，并建立相应的机制对所述3D界面的所有区域进行监听；

C、当监听到所述3D界面的任一区域的触发事件时，则将相应的区域添加至刷新任务队列，并将相应的区域的界面进行刷新。

所述界面局部刷新的方法，其中，所述步骤A具体包括：

A1、将所述3D界面划分为多个区域，并为每一区域设置一区域名称；；

A2、设置每一区域的区域属性，并设置每一区域的区域属性的初始值；

A3、采用图形应用程序接口对所述3D界面进行全屏界面的初始化绘制和渲染。

所述界面局部刷新的方法，其中，所述步骤B中通过遍历所述3D界面中所有区域，获取区域属性的初始值发生改变的区域的区域名称，并将所述区域名称添加至刷新任务队列。

所述界面局部刷新的方法，其中，所述步骤C具体包括：

C1、当监听到所述3D界面的任一区域的触发事件时，则将相应的区域添加至刷新任务队列；

C2、获取刷新任务队列中的每个区域的更新顺序，并依次将每个区域清空并重新绘制和渲染。

所述界面局部刷新的方法，其中，所述区域属性包括：区域范围、区域优先级、区域隐藏属性、区域待刷新次数及绘制目标列表；其中，所述区域范围为此区域的左上角像素位置及右下角像素位置唯一确定的方形区域；所述区域优先级为当该区域与其他区域重叠时被覆盖的先后顺序，优先级高的区域覆盖优先级低的区域；所述区域隐藏属性表示该区域是否为显示状态；所述待刷新次数表示该区域需被刷新的次数；所述绘制目标列表表示该区域中包含的绘制目标元素的详细列表。

所述界面局部刷新的方法，其中，所述3D界面的初始化绘制和渲染，以及所述3D界面的刷新都采用多个缓冲器。

一种3D界面局部刷新***，其中，包括：

初始化模块，用于设置包括多个区域的3D界面，并设置每一区域的区域属性的初始值，并初始化绘制和渲染所述3D界面的全屏界面；

监听模块，用于在监听3D界面的过程中，采用刷新任务队列管理，并建立相应的机制对所述3D界面的所有区域进行监听；

界面刷新模块，用于当监听到所述3D界面的任一区域的触发事件时，则将相应的区域添加至刷新任务队列，并将相应的区域的界面进行刷新。

所述3D界面局部刷新***，其中，所述初始化模块具体包括：

区域划分单元，用于将所述3D界面划分为多个区域，并为每一区域设置一区域名称；

属性设置单元，用于设置每一区域的区域属性，并设置每一区域的区域属性的初始值；

绘制及渲染单元，用于采用图形应用程序接口对所述3D界面进行全屏界面的初始化绘制和渲染。

所述3D界面局部刷新***，其中，所述监听模块中通过遍历所述3D界面中所有区域，获取区域属性的初始值发生改变的区域的区域名称，，并将所述区域名称添加至刷新任务队列。

所述3D界面局部刷新***，其中，所述界面刷新模块具体包括：

队列管理单元，用于当监听到所述3D界面的任一区域的触发事件时，则将相应的区域添加至刷新任务队列；

更新单元，用于获取刷新任务队列中的每个区域的更新顺序，并依次将每个区域清空并重新绘制和渲染。

本发明所提供的一种3D界面局部刷新方法及***，所述方法包括：设置包括多个区域的3D界面，并设置每一区域的区域属性的初始值，并初始化绘制和渲染所述3D界面的全屏界面；采用刷新任务队列管理，并建立相应的机制对所述3D界面的所有区域进行监听；当监听到所述3D界面的任一区域的触发事件时，则将相应的区域添加至刷新任务队列，并将相应的区域的界面进行刷新。由于将3D界面划分为多个区域，且界面只需要在改变时候才重新绘制发生界面变化的部分区域，故极大降低了GPU占用率，而且了提高界面刷新时的绘制效率。

附图说明

图1为本发明所述3D界面局部刷新方法较佳实施例的流程图。

图2为本发明所述3D界面局部刷新***较佳实施例的结构框图。

具体实施方式

本发明提供一种3D界面局部刷新方法及***，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参见图1，图1是本发明所述3D界面局部刷新方法较佳实施例的流程图。如图1所示，所述3D界面局部刷新方法，包括以下步骤：

步骤S100、设置包括多个区域的3D界面，并设置每一区域的区域属性的初始值，并初始化绘制和渲染所述3D界面的全屏界面；

本发明的较佳实施例中，智能手机或智能电视的显示屏一般都为方屏，故可根据3D界面的设计方案将其划分为多个不同的方形区域，如标题区、图标区、频道区和TV区等区域，划分的各方形区域的大小可相等，也可以不相等。每一个方形区域都有与其对应的不同渲染目标列表（即渲染物体列表），当每一个区域内的动画如果能超出这个区域，那就需要将此区域扩大，尽量包含此区域各物体以及动画所覆盖的范围。当将所述3D界面划分为多个区域后，定义每一区域的区域属性，并设置区域属性的初始值。完成区域划分和区域属性的初始值设置后，分别对每一区域进行绘制和渲染。由于是初次对所述3D界面进行绘制和渲染，故需相对较长的时间，完成绘制和渲染后，得到第一帧3D界面的画面。

步骤S200、采用刷新任务队列管理，并建立相应的机制对所述3D界面的所有区域进行监听；

当对3D界面进行区域划分后，需建立一种监听机制对每个区域进行实时监听。本发明的较佳实施例中，采用刷新任务队列管理的方式，及实时监听触发事件的机制来实现对3D界面的所有区域进行监听。采用刷新任务队列管理及相应的监听机制，能高效监测到3D界面中的任一区域的触发事件，并根据触发事件做出对应的画面更新。

步骤S300、当监听到所述3D界面的任一区域的触发事件时，则将相应的区域添加至刷新任务队列，并将相应的区域的界面进行刷新。

在步骤S200中建立了监听机制，相应的监听机制建立完成后，开始监听3D界面的所有区域的触发事件，当监听到所述3D界面的任一区域的触发事件时，则将相应的区域添加至刷新任务队列，并将相应的区域的界面进行刷新。

当完成相应区域的界面刷新后，则将相依的区域从刷新任务队列中移除，等待下一次刷新时再重新加入刷新任务队列。显然，当未监听到所述3D界面的任一区域的触发事件时，则不对所述3D界面进行刷新。这种监听到触发事件才进行3D界面局部刷新的机制，极大的提高了画面刷新速率，同时降低了GPU的占用率。

进一步地实施例，在所述步骤S100中对3D界面进行区域划分之前还包括：

步骤S10、预先设置3D界面进行刷新的触发事件。

具体的，定义触发事件的方法如下：3D界面的画面会根据用户的操作、反馈或者***事件等发生改变。当上述事件产生时，还是依照原来的处理方法处理，但是处理完成后，根据处理的结果，来触发区域刷新操作。

进一步地实施例，所述步骤S100中对3D界面进行区域化、区域属性设置及初始化具体包括：

步骤S101、将所述3D界面划分为多个区域，并为每一区域设置一区域名称；

具体的，根据每一区域的左上角像素位置及右下角像素位置确定一方形区域。只要确定了每一区域的左上角像素的坐标及右下角像素的坐标，则可经过左上角像素点作分别平行于水平线及垂直于水平线的两条相交线，同时可经过右下角像素点作分别平行于水平线及垂直于水平线的两条相交线，上述四条线交汇形成一方形区域。完成区域划分后，将每一区域设置一区域名称，便于后续步骤的调用。

步骤S102、设置每一区域的区域属性，并设置每一区域的区域属性的初始值；

具体的，所述区域属性包括：区域范围、区域优先级、区域隐藏属性、区域待刷新次数及绘制目标列表；其中，所述区域范围为此区域的左上角像素位置及右下角像素位置唯一确定的方形区域；所述区域优先级为当该区域与其他区域重叠时被覆盖的先后顺序，优先级高的区域覆盖优先级低的区域；所述区域隐藏属性表示该区域是否为显示状态；所述待刷新次数表示该区域需被刷新的次数；所述绘制目标列表表示该区域中包含的绘制目标元素的详细列表。

步骤S103、采用图形应用程序接口对所述3D界面进行全屏界面的初始化绘制和渲染。

进一步地实施例，所述步骤S200中通过遍历所述3D界面中所有区域，获取区域属性的初始值发生改变的区域的区域名称，并将所述区域名称添加至刷新任务队列。

进一步地实施例，所述步骤S300中区域对3D画面进行更新具体包括：

步骤S301、当监听到所述3D界面的任一区域的触发事件时，则将相应的区域添加至刷新任务队列；

步骤S302、获取刷新任务队列中的每一区域的更新顺序，并依次将每个区域清空并重新绘制和渲染。

由于本发明中采用局部刷新，故极大地提高了刷新效率。同时3D界面更新时，无需全屏重新绘制并更新，降低了对GPU的占用率。在具体的实施例中假设如3D界面包含ABCD四个区域，且每个区域各15个物体，传统3D处理办法，每次界面刷新时不管画面内容有无改变都是全屏清除，然后重新将60个物体都绘制。而采用本发明所述3D界面局部刷新本方法，当如果某一出发操作使得A区域的物体显示属性改变，就把A区域全部清除，然后重新绘制A区域的15个物体，其他区域画面不变。可见采用局部更新只需绘制了15个物体，故极大地提高了界面刷新的效率。

进一步地实施例，所述3D界面的初始化绘制和渲染，以及所述3D界面的刷新都采用多个缓冲器。

3D界面的绘制过程中，可能采用多buffer（缓冲器），即存在前台后台多个缓冲区。当前台缓冲区显示时，后台缓冲区则进行绘制，绘制完毕后代替前台缓冲区直接显示。由于当前显示的buffer，和下一帧显示的buffer在物理上不是同一个，故较难实现局部刷新。本发明的较佳实施例中，采取设置多个缓冲器来实现3D界面的局部刷新。

假设存在N个缓冲区，则每个更新的区域都必须在N个缓冲区上都进行绘制，也就是需要绘制N次。假设N=3，3个缓冲区分别为buffer1、buffer2和buffer3，3D界面被划分为区域A和区域B：

当3D界面为第m帧画面时，buffer3正在显示；此时监听到一个触发事件，则判断区域A需要更新，此时待更新次数加3，也就是区域A的区域属性中的待更新次数为3；在buffer1上，更新区域A，且区域A待更新次数减少1，即变为2，此时buffer1显示到屏幕，显示结果正确。

当3D界面为第m+1帧画面时，未监听到触发事件，区域属性未更新。但由于区域A的待更新次数为2，故更新区域A；在buffer2上，更新区域A，且区域A待更新次数减少为1，此时buffer2显示到屏幕，显示结果正确。

当3D界面为第m+2帧画面时，未监听到触发事件，区域属性未更新。但由于区域A的待更新次数为1，故更新区域A；在buffer3上，更新区域A，且区域A待更新次数减少为0，此时buffer3显示到屏幕，显示结果正确。

当3D界面为第m+3帧画面时，未监听到触发事件，区域属性未更新。但由于区域A的待更新次数为0，故不更新区域A，此时画面不发生变化，显示结果正确。

当监听到第m+n帧的触发事件导致区域B更新时，由于此时buffer1的区域A是正确的画面，故区域A和区域B都是正确画面。

基于上述方法，本发明还提供了一种3D界面局部刷新***，如图2所示，为本发明所述3D界面局部刷新***较佳实施例的结构框图，所述3D界面局部刷新***包括：

初始化模块100，用于设置包括多个区域的3D界面，并设置每一区域的区域属性的初始值，并初始化绘制和渲染所述3D界面的全屏界面；

监听模块200，用于在监听3D界面的过程中，采用刷新任务队列管理，并建立相应的机制对所述3D界面的所有区域进行监听；

界面刷新模块300，用于当监听到所述3D界面的任一区域的触发事件时，则将相应的区域添加至刷新任务队列，并将相应的区域的界面进行刷新。

进一步地实施例，所述初始化模块100具体包括：

区域划分单元，用于将所述3D界面划分为多个区域，并为每一区域设置一区域名称；

属性设置单元，用于设置每一区域的区域属性，并设置每一区域的区域属性的初始值；

绘制及渲染单元，用于采用图形应用程序接口对所述3D界面进行全屏界面的初始化绘制和渲染。

进一步地实施例，所述监听模块200中通过遍历所述3D界面中所有区域，获取区域属性的初始值发生改变的区域的区域名称，，并将所述区域名称添加至刷新任务队列。

进一步地实施例，所述界面刷新模块300具体包括：

队列管理单元，用于当监听到所述3D界面的任一区域的触发事件时，则将相应的区域添加至刷新任务队列；

更新单元，用于获取刷新任务队列中的每个区域的更新顺序，并依次将每个区域清空并重新绘制和渲染。

综上所述，本发明所提供的一种3D界面局部刷新方法及***，所述方法包括：设置包括多个区域的3D界面，并设置每一区域的区域属性的初始值，并初始化绘制和渲染所述3D界面的全屏界面；采用刷新任务队列管理，并建立相应的机制对所述3D界面的所有区域进行监听；当监听到所述3D界面的任一区域的触发事件时，则将相应的区域添加至刷新任务队列，并将相应的区域的界面进行刷新。由于将3D界面划分为多个区域，且界面只需要在改变时候才重新绘制发生界面变化的部分区域，故极大降低了GPU占用率，而且了提高界面刷新时的绘制效率。

应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种3D界面局部刷新方法，其特征在于，所述方法包括步骤：

A、设置包括多个区域的3D界面，并设置每一区域的区域属性的初始值，并初始化绘制和渲染所述3D界面的全屏界面；

B、采用刷新任务队列管理，并建立相应的机制对所述3D界面的所有区域进行监听；

C、当监听到所述3D界面的任一区域的触发事件时，则将相应的区域添加至刷新任务队列，并将相应的区域的界面进行刷新。

2.根据权利要求1所述界面局部刷新的方法，其特征在于，所述步骤A具体包括：

A1、将所述3D界面划分为多个区域，并为每一区域设置一区域名称；

A2、设置每一区域的区域属性，并设置每一区域的区域属性的初始值；

A3、采用图形应用程序接口对所述3D界面进行全屏界面的初始化绘制和渲染。

3.根据权利要求1所述界面局部刷新的方法，其特征在于，所述步骤B中通过遍历所述3D界面中所有区域，获取区域属性的初始值发生改变的区域的区域名称，并将所述区域名称添加至刷新任务队列。

4.根据权利要求1所述界面局部刷新的方法，其特征在于，所述步骤C具体包括：

C1、当监听到所述3D界面的任一区域的触发事件时，则将相应的区域添加至刷新任务队列；

C2、获取刷新任务队列中的每个区域的更新顺序，并依次将每个区域清空并重新绘制和渲染。

5.根据权利要求1所述界面局部刷新的方法，其特征在于，所述区域属性包括：区域范围、区域优先级、区域隐藏属性、区域待刷新次数及绘制目标列表；其中，所述区域范围为此区域的左上角像素位置及右下角像素位置唯一确定的方形区域；所述区域优先级为当该区域与其他区域重叠时被覆盖的先后顺序，优先级高的区域覆盖优先级低的区域；所述区域隐藏属性表示该区域是否为显示状态；所述待刷新次数表示该区域需被刷新的次数；所述绘制目标列表表示该区域中包含的绘制目标元素的详细列表。

6.根据权利要求1所述界面局部刷新的方法，其特征在于，所述3D界面的初始化绘制和渲染，以及所述3D界面的刷新都采用多个缓冲器。

7.一种3D界面局部刷新***，其特征在于，包括：

初始化模块，用于设置包括多个区域的3D界面，并设置每一区域的区域属性的初始值，并初始化绘制和渲染所述3D界面的全屏界面；

监听模块，用于在监听3D界面的过程中，采用刷新任务队列管理，并建立相应的机制对所述3D界面的所有区域进行监听；

界面刷新模块，用于当监听到所述3D界面的任一区域的触发事件时，则将相应的区域添加至刷新任务队列，并将相应的区域的界面进行刷新。

8.根据权利要求7所述3D界面局部刷新***，其特征在于，所述初始化模块具体包括：

区域划分单元，用于将所述3D界面划分为多个区域，并为每一区域设置一区域名称；

属性设置单元，用于设置每一区域的区域属性，并设置每一区域的区域属性的初始值；

绘制及渲染单元，用于采用图形应用程序接口对所述3D界面进行全屏界面的初始化绘制和渲染。

9.根据权利要求7所述3D界面局部刷新***，其特征在于，所述监听模块中通过遍历所述3D界面中所有区域，获取区域属性的初始值发生改变的区域的区域名称，并将所述区域名称添加至刷新任务队列。

10.根据权利要求7所述3D界面局部刷新***，其特征在于，所述界面刷新模块具体包括：

队列管理单元，用于当监听到所述3D界面的任一区域的触发事件时，则将相应的区域添加至刷新任务队列；

更新单元，用于获取刷新任务队列中的每个区域的更新顺序，并依次将每个区域清空并重新绘制和渲染。