CN111882637B - 一种画面渲染方法、装置、设备和介质 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种画面渲染方法、装置、设备和介质，其中，方法包括：当目标画面被显示时，读取目标画面中铺设的物体模型对应的参数矩阵中的参数，以绘制目标画面中铺设的物体；读取物体模型中个体对应的顶点数据，其中，顶点数据包括个体对应的中心点数据，中心点数据包括中心点坐标或顶点数据中各顶点坐标与对应的中心点坐标之间的向量；根据中心点数据对各铺设的物体进行调整，以完成对目标画面的绘制与渲染。本发明实施例的技术方案解决了现有技术中大量重复使用没有变化的模型，使画面有重复感及不自然的问题；可以实现在使用相同模型铺设大量物体的情况下，是铺设的物体存在个体差异性，使画面更加自然，无重复感。

Description

一种画面渲染方法、装置、设备和介质

技术领域

本发明实施例涉及图像处理技术领域，尤其涉及一种画面渲染方法、装置、设备和介质。

背景技术

在游戏的大世界里，通常需要在一个场景下或是场景内的一个较大的区域中铺设大量小型物体来增加细节，补充画面从而体现区域特征。例如，在草坪上面铺设大量的花草或小型植被，石头路上铺设大量的石头碎石等。

在现有的游戏画面制作方法中，是将大量铺设的小型物体模型直接铺设在相应位置处并按照模型对应的***参数进行旋转、平移或是缩放，并用不同材质、不同模型以及不同贴图去表现铺设物体的颜色变化和个体差异性。但是，并不能表现出铺设物体的颜色变化和个体差异性的丰富度以及层次感，若使用相同的模型则需要大量不同的材质，这样会使性能耗费大，不利于数据管理，还会使画面有重复感，不自然。

发明内容

本发明实施例提供一种画面渲染方法、装置、设备和介质，以使在画面中铺设大量的小型物体间存在个体差异，并提高绘制画面的效率。

第一方面，本发明实施例提供了一种画面渲染方法，该方法包括：

当目标画面被显示时，读取所述目标画面中铺设的物体模型对应的参数矩阵中的参数，以绘制所述目标画面中铺设的物体；

读取所述物体模型中个体对应的顶点数据，其中，所述顶点数据包括所述个体对应的中心点数据，所述中心点数据包括中心点坐标或所述顶点数据中各顶点坐标与对应的中心点坐标之间的向量；

根据所述中心点数据对各所述铺设的物体进行调整，以完成对所述目标画面的绘制与渲染。

可选的，所述根据所述中心点数据对各所述铺设的物体进行调整，包括：

确定所述顶点数据中各顶点坐标与对应的中心点坐标之间的向量；

通过对所述向量进行旋转、弯曲或扭曲实现对所述物体模型中个体的旋转、弯曲或扭曲，以实现对各所述铺设的物体进行调整。

可选的，所述中心点的数量为一，所述个体的各顶点对应相同的一个中心点。

可选的，所述中心点的数量大于一，所述个体的各顶点对应相同或不同的中心点。

可选的，所述中心点数据存储在UV数据、顶点色数据、实例化数组、切线、法线或副切线数据位置处。

第二方面，本发明实施例还提供了一种画面渲染装置，该装置包括：

物体绘制模块，用于当目标画面被显示时，读取所述目标画面中铺设的物体模型对应的参数矩阵中的参数，以绘制所述目标画面中铺设的物体；

参数获取模块，用于读取所述物体模型中个体对应的顶点数据，其中，所述顶点数据包括所述个体对应的中心点数据，所述中心点数据包括中心点坐标或所述顶点数据中各顶点坐标与对应的中心点坐标之间的向量；

画面渲染模块，用于根据所述中心点数据对各所述铺设的物体进行调整，以完成对所述目标画面的绘制与渲染。

可选的，所述画面渲染模块具体用于：

确定所述顶点数据中各顶点坐标与对应的中心点坐标之间的向量；

通过对所述向量进行旋转、弯曲或扭曲实现对所述物体模型中个体的旋转、弯曲或扭曲，以实现对各所述铺设的物体进行调整。

可选的，所述中心点的数量为一，所述个体的各顶点对应相同的一个中心点。

可选的，所述中心点的数量大于一，所述个体的各顶点对应相同或不同的中心点。

可选的，所述中心点数据存储在UV数据、顶点色数据、实例化数组、切线、法线或副切线数据位置处。

第三方面，本发明实施例还提供了一种计算机设备，该计算机设备包括：

一个或多个处理器；

存储装置，用于存储一个或多个程序；

当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现本发明实施例中任一所述的画面渲染方法。

第四方面，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如发明实施例中任一所述的画面渲染方法。

本发明实施例通过在画面渲染的过程中，读取画面中铺设的物体模型中的个体对应的顶点数据，利用顶点数据中的针对所述物体模型中个体预先存储的对应的个体顶点到中心点的向量调整物体模型中的个体的形态变化，从而使在目标画面被渲染显示时，目标画面中的物体呈现出不同的形态，具有个体差异性，解决了现有技术中大量重复使用没有变化的模型，使画面有重复感及不自然的问题；可以实现在使用相同模型铺设大量物体的情况下，是铺设的物体存在个体差异性，使画面更加自然，无重复感。

附图说明

图1是本发明实施例一中的画面渲染方法的流程图；

图2是本发明实施例一中的顶点与中心点间向量示意图；

图3是本发明实施例一中的顶点与中心点间向量示意图；

图4是本发明实施例一中的画面渲染效果的示意图；

图5是本发明实施例二中的画面渲染装置的结构示意图；

图6是本发明实施例三中的计算机设备的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，以下将参照本发明实施例中的附图，通过实施方式清楚、完整地描述本发明的技术方案，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。下述各实施例中，每个实施例中同时提供了可选特征和示例，实施例中记载的各个特征可进行组合，形成多个可选方案，不应将每个编号的实施例仅视为一个技术方案。

实施例一

图1为本发明实施例一提供的画面渲染方法的流程图，本实施例可适用于在画面中用相同的模型铺设大量小型物体，并使各小型物体表现出个体差异的情况，该方法可以由画面渲染装置实现，该装置配置于计算机设备中，具体可通过设备中的软件和/或硬件来实施。如图1所示，画面渲染方法具体包括：

S110、当目标画面被显示时，读取所述目标画面中铺设的物体模型对应的参数矩阵中的参数，以绘制所述目标画面中铺设的物体。

具体的，目标画面即为需要渲染显示的画面，在该画面中铺设有大量的小型物体，例如，可以是花海中的花朵、草坪上的草、山坡上的石子或星空中的星星等等，画面显示的具体内容是根据画面场景的需求而设定的。

目标画面中铺设的物体是画面制作者利用物体模型预先铺设并设置完成的。进一步的，对于每一个被铺设的物体模型均对应一个参数矩阵，在该参数矩阵中存储有物体模型的参数，包括偏移、旋转及缩放等参数，来确定物体模型最终的形态和/或颜色。这些参数可以是默认的统一参数值，也可以是各个模型在铺设时根据铺设情况更新的，不同的参数数值。

在画面的显示过程中，相关计算机应用，如游戏引擎，会根据参数矩阵中的参数值，将物体模型绘制在目标画面中。可以理解的是，当铺设的物体模型均采用相同的参数值时，绘制后的画面中，铺设的物体均是相同的、重复的。例如，在制作画面内容的时候，制作者利用一个石头的模型在画面中的不同位置铺设了20块石头，若在铺设过程中模型的参数值没有变化，那么20块石头便是相同的石头。

S120、读取所述物体模型中个体对应的顶点数据，其中，所述顶点数据包括所述个体对应的中心点数据，所述中心点数据包括中心点坐标或所述顶点数据中各顶点坐标与对应的中心点坐标之间的向量。

在画面中铺设物体需要大量的铺设，为了提高画面制作的效率，铺设的物体模型中通常包括多个物体。例如，在草坪或草丛中铺设草，那么物体模型为一丛草，在这一丛草中包含多根草。每一个根草即为草的模型中的个体。

进一步的，在模型中，每一个个体均有预设数量的顶点，各个顶点数据中包括该顶点数据对应的顶点坐标，和顶点与其所在个体中对应的中心点坐标，或是顶点坐标与对应的中心点坐标之间的向量等参数。中心点数据是存储在UV数据、顶点色数据、实例化数组、切线、法线或副切线数据位置处的。其中，一个顶点可能会包含多套UV数据，中心点数据可以存储的指定的一套UV数据中，即UVn中，n表示第n套UV。顶点色数据包括R、G、B及A(亮度)四个通道。实例化数组是用顶点ID或其他与顶点相关的int类型变量进行索引一个数组。

现以草的模型来进行说明，假设一簇草的模型中的个体一根草包含有5个顶点(A、B、C、D和E)，如图2中所示的一根草的顶点示意图，此外，将F点作为这一根草唯一的中心点，那么向量AF、BF、CF、DF及EF即为各顶点到中心点F的向量。再进一步的，在图3中，一根草包含有3个中心点，具体为D、E和F。其中，各顶点到中心点F的向量包括AF、BD、CE、DD及EE。也就是说，在图三中，中心点不止一个，各个顶点可以指向其中任意一个中心点。在图2和图3中，带箭头的实线表示各顶点到中心点的向量，虚线示意一根草的整体轮廓。另外，图3中小圆圈圈住D和E表示D和E到中心点的向量均为指向自己的向量。

在一种优选的实施方式中，顶点数据还包括个体特征数值，表示个体的某一个特征或是状态值。同样以草为例，可以是草的弯曲程度(随风摆动的程度)等状态下的特征。若是其他物体，也可以根据物体的实际特征来设置参数。

S130、根据所述中心点数据对各所述铺设的物体进行调整，以完成对所述目标画面的绘制与渲染。

具体的，可以是通过对各个顶点到中心点的向量进行旋转、弯曲或扭曲实现对物体模型中个体的旋转、弯曲或扭曲，以实现对各所述铺设的物体进行调整。示例性的，当铺设的物体为草的时候，物体模型为一簇草，一簇草中包含有多根草，为了使画面看起来有变化更生动一些，可以使各个顶点到中心点的向量发生弯曲或旋转等形变，或是改变向量值，从而使草发生变化。从而，一簇草模型最终呈现出的效果也是每根草都是不同的，从而使画面较为自然生动，没有重复感。草的中心点的数量不同，草调整后的状态也是不同的，例如，使一根草旋转时，图2中的草旋转的结果是草根也会旋转，而图3中的草，草根是不会旋转的。假设在图2和图3中顶点D和E属于草根上的点。

利用模型中每个个体的各顶点到中心点进行调整后，即可完成画面的渲染，使画面呈现出更加自然的画面效果。具体可参考图4所示的效果图，在图4中草地上的草摆动弯曲的方向和幅度均是不同的，画面看起来自然，无重复感。

本实施例的技术方案，通过在画面渲染的过程中，读取画面中铺设的物体模型中的个体对应的顶点数据，利用顶点数据中的针对所述物体模型中个体预先存储的个体特征数值调整物体模型中的个体的形态变化，从而使在当目标画面被渲染显示时，目标画面中的物体呈现出不同的形态，具有个体差异性，解决了现有技术中大量重复使用没有变化的模型，使画面有重复感及不自然的问题；可以实现在使用相同模型铺设大量物体的情况下，是铺设的物体存在个体差异性，使画面更加自然，无重复感。

实施例二

图5示出了本发明实施例二提供的一种画面渲染装置的结构示意图，本发明实施例可适用于在画面中用相同的模型铺设大量小型物体，并使各小型物体表现出个体差异的情况。

如图5所示，本发明实施例中画面渲染装置，包括：物体绘制模块210、参数获取模块220和画面渲染模块230。

其中，物体绘制模块210，用于当目标画面被显示时，读取所述目标画面中铺设的物体模型对应的参数矩阵中的参数，以绘制所述目标画面中铺设的物体；参数获取模块220，用于读取所述物体模型中个体对应的顶点数据，其中，所述顶点数据包括所述个体对应的中心点数据，所述中心点数据包括中心点坐标或所述顶点数据中各顶点坐标与对应的中心点坐标之间的向量；画面渲染模块230，用于根据所述中心点数据对各所述铺设的物体进行调整，以完成对所述目标画面的绘制与渲染。

本实施例的技术方案，通过在画面渲染的过程中，读取画面中铺设的物体模型中的个体对应的顶点数据，利用顶点数据中的针对所述物体模型中个体预先存储的对应的个体顶点到中心点的向量调整物体模型中的个体的形态变化，从而使在目标画面被渲染显示时，目标画面中的物体呈现出不同的形态，具有个体差异性，解决了现有技术中大量重复使用没有变化的模型，使画面有重复感及不自然的问题；可以实现在使用相同模型铺设大量物体的情况下，是铺设的物体存在个体差异性，使画面更加自然，无重复感。

可选的，所述画面渲染模块230具体用于：

确定所述顶点数据中各顶点坐标与对应的中心点坐标之间的向量；

通过对所述向量进行旋转、弯曲或扭曲实现对所述物体模型中个体的旋转、弯曲或扭曲，以实现对各所述铺设的物体进行调整。

可选的，所述中心点的数量为一，所述个体的各顶点对应相同的一个中心点。

可选的，所述中心点的数量大于一，所述个体的各顶点对应相同或不同的中心点。

可选的，所述中心点数据存储在UV数据、顶点色数据、实例化数组、切线、法线或副切线数据位置处。

本发明实施例所提供的画面渲染装置可执行本发明任意实施例所提供的画面渲染方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。

实施例三

图6是本发明实施例三中的计算机设备的结构示意图。图6示出了适于用来实现本发明实施方式的示例性计算机设备312的框图。图6显示的计算机设备312仅仅是一个示例，不应对本发明实施例的功能和使用范围带来任何限制。

如图6所示，计算机设备312以通用计算设备的形式表现。计算机设备312的组件可以包括但不限于：一个或者多个处理器或者处理单元316，***存储器328，连接不同***组件(包括***存储器328和处理单元316)的总线318。

总线318表示几类总线结构中的一种或多种，包括存储器总线或者存储器控制器，***总线，图形加速端口，处理器或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。举例来说，这些体系结构包括但不限于工业标准体系结构(ISA)总线，微通道体系结构(MAC)总线，增强型ISA总线、视频电子标准协会(VESA)局域总线以及***组件互连(PCI)总线。

计算机设备312典型地包括多种计算机***可读介质。这些介质可以是任何能够被计算机设备312访问的可用介质，包括易失性和非易失性介质，可移动的和不可移动的介质。

***存储器328可以包括易失性存储器形式的计算机***可读介质，例如随机存取存储器(RAM)330和/或高速缓存存储器332。计算机设备312可以进一步包括其它可移动/不可移动的、易失性/非易失性计算机***存储介质。仅作为举例，存储***334可以用于读写不可移动的、非易失性磁介质(图6未显示，通常称为“硬盘驱动器”)。尽管图6中未示出，可以提供用于对可移动非易失性磁盘(例如“软盘”)读写的磁盘驱动器，以及对可移动非易失性光盘(例如CD-ROM,DVD-ROM或者其它光介质)读写的光盘驱动器。在这些情况下，每个驱动器可以通过一个或者多个数据介质接口与总线318相连。存储器328可以包括至少一个程序产品，该程序产品具有一组(例如至少一个)程序模块，这些程序模块被配置以执行本发明各实施例的功能。

具有一组(至少一个)程序模块342的程序/实用工具340，可以存储在例如存储器328中，这样的程序模块342包括但不限于操作***、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据，这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。程序模块342通常执行本发明所描述的实施例中的功能和/或方法。

计算机设备312也可以与一个或多个外部设备314(例如键盘、指向设备、显示器324等)通信，还可与一个或者多个使得用户能与该计算机设备312交互的设备通信，和/或与使得该计算机设备312能与一个或多个其它计算设备进行通信的任何设备(例如网卡，调制解调器等等)通信。这种通信可以通过输入/输出(I/O)接口322进行。并且，计算机设备312还可以通过网络适配器320与一个或者多个网络(例如局域网(LAN)，广域网(WAN)和/或公共网络，例如因特网)通信。如图所示，网络适配器320通过总线318与计算机设备312的其它模块通信。应当明白，尽管图6中未示出，可以结合计算机设备312使用其它硬件和/或软件模块，包括但不限于：微代码、设备驱动器、冗余处理单元、外部磁盘驱动阵列、RAID***、磁带驱动器以及数据备份存储***等。

处理单元316通过运行存储在***存储器328中的程序，从而执行各种功能应用以及数据处理，例如实现本发明实施例所提供的画面渲染方法，该方法主要包括：

当目标画面被显示时，读取所述目标画面中铺设的物体模型对应的参数矩阵中的参数，以绘制所述目标画面中铺设的物体；

读取所述物体模型中个体对应的顶点数据，其中，所述顶点数据包括所述个体对应的中心点数据，所述中心点数据包括中心点坐标或所述顶点数据中各顶点坐标与对应的中心点坐标之间的向量；

根据所述中心点数据对各所述铺设的物体进行调整，以完成对所述目标画面的绘制与渲染。

实施例四

本发明实施例四还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如本发明实施例所提供的画面渲染方法，该方法主要包括：

当目标画面被显示时，读取所述目标画面中铺设的物体模型对应的参数矩阵中的参数，以绘制所述目标画面中铺设的物体；

读取所述物体模型中个体对应的顶点数据，其中，所述顶点数据包括所述个体对应的中心点数据，所述中心点数据包括中心点坐标或所述顶点数据中各顶点坐标与对应的中心点坐标之间的向量；

根据所述中心点数据对各所述铺设的物体进行调整，以完成对所述目标画面的绘制与渲染。

本发明实施例的计算机存储介质，可以采用一个或多个计算机可读的介质的任意组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质。计算机可读存储介质例如可以是但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的***、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本文件中，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***、装置或者器件使用或者与其结合使用。

计算机可读的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。计算机可读的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，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行***、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，包括但不限于无线、电线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。

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发明操作的计算机程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言，诸如Java、Smalltalk、C++，还包括常规的过程式程序设计语言，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，包括局域网(LAN)或广域网(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)。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种画面渲染方法，其特征在于，包括：

当目标画面被显示时，读取所述目标画面中铺设的物体模型对应的参数矩阵中的参数，以绘制所述目标画面中铺设的物体；

读取所述物体模型中个体对应的顶点数据，其中，所述顶点数据包括所述个体对应的中心点数据和个体特征数据，所述中心点数据包括中心点坐标或所述顶点数据中各顶点坐标与对应的中心点坐标之间的向量；

根据所述中心点数据和所述个体特征数据对各所述铺设的物体进行调整，以完成对所述目标画面的绘制与渲染。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述中心点数据对各所述铺设的物体进行调整，包括：

确定所述顶点数据中各顶点坐标与对应的中心点坐标之间的向量；

通过对所述向量进行旋转、弯曲或扭曲实现对所述物体模型中个体的旋转、弯曲或扭曲，以实现对各所述铺设的物体进行调整。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述中心点的数量为一，所述个体的各顶点对应相同的一个中心点。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述中心点的数量大于一，所述个体的各顶点对应相同或不同的中心点。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述中心点数据存储在UV数据、顶点色数据、实例化数组、切线、法线或副切线数据位置处。

6.一种画面渲染装置，其特征在于，包括：

物体绘制模块，用于当目标画面被显示时，读取所述目标画面中铺设的物体模型对应的参数矩阵中的参数，以绘制所述目标画面中铺设的物体；

参数获取模块，用于读取所述物体模型中个体对应的顶点数据，其中，所述顶点数据包括所述个体对应的中心点数据和个体特征数据，所述中心点数据包括中心点坐标或所述顶点数据中各顶点坐标与对应的中心点坐标之间的向量；

画面渲染模块，用于根据所述中心点数据和所述个体特征数据对各所述铺设的物体进行调整，以完成对所述目标画面的绘制与渲染。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述中心点的数量为一，所述个体的各顶点对应相同的一个中心点。

8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述中心点的数量大于一，所述个体的各顶点对应相同或不同的中心点。

9.一种计算机设备，其特征在于，所述计算机设备包括：

一个或多个处理器；

存储装置，用于存储一个或多个程序；

当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如权利要求1-5中任一所述的画面渲染方法。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-5中任一所述的画面渲染方法。

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