CN112802172B - 三维模型的纹理映射方法、装置、存储介质及计算机设备 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例公开了一种三维模型的纹理映射方法、装置、存储介质及计算机设备。该方法包括：获取第一纹理坐标信息，其中，第一纹理坐标信息为三维模型中面片的顶点的纹理坐标信息；通过第一纹理坐标信息对第一预设纹理进行采样，得到第一纹理图像的平铺图；通过第一纹理坐标信息对第二预设纹理进行采样，得到第二纹理图像；将第二纹理图像的颜色信息作为第二纹理坐标信息，对第一纹理图像的平铺图进行重采样，得到重采样纹理数据；根据重采样纹理数据，对三维模型进行纹理映射。本申请的技术方案即使在三维模型面片的顶点很少时，依然不会影响纹理映射的精度，从而很好地解决了三维模型面片的顶点不足时导致纹理映射的精度降低的问题。
Description
技术领域
本申请涉及计算机技术领域，尤其涉及电子游戏领域，具体涉及一种三维模型的纹理映射方法、装置、存储介质及计算机设备。
背景技术
在计算机图形学领域，纹理映射又称为纹理贴图(Texture Mapping)，具体是指通过将投影函数运用于空间中的点，从而得到一组称为参数空间值的关于纹理的数值。纹理映射可以用一个通用的纹理管线来进行描述，纹理映射过程的初始点是空间中的一个位置，这个位置可以基于世界空间，但更为常见的是基于模型空间。
现有三维模型的纹理映射方法通常需要获取三维模型的顶点的纹理坐标信息即UV坐标，然后，将纹理(纹理也就是用于给模型表面添加细节的数据)按照UV坐标，映射到三维模型的每个面片上。显然，在纹理映射方法中，三维模型的顶点数量一定程度上决定了映射的效果。
然而，在三维模型的顶点数量不足时，上述现有的纹理映射方法的映***度就会降低，纹理映射的效果欠佳。
发明内容
本申请实施例提供一种三维模型的纹理映射方法、装置、存储介质及计算机设备，以在三维模型的顶点数量不足时依然保持映射的精度。
本申请实施例提供了一种三维模型的纹理映射方法，包括：
获取第一纹理坐标信息，所述第一纹理坐标信息为三维模型中面片的顶点的纹理坐标信息；
通过所述第一纹理坐标信息对第一预设纹理进行采样，得到第一纹理图像的平铺图；
通过所述第一纹理坐标信息对第二预设纹理进行采样，得到第二纹理图像；
将所述第二纹理图像的颜色信息作为第二纹理坐标信息，对所述第一纹理图像的平铺图进行重采样，得到重采样纹理数据；
根据所述重采样纹理数据，对所述三维模型进行纹理映射。
可选地，所述获取第一纹理坐标信息，包括：计算所述三维模型中面片每个顶点的权重；根据所述三维模型中面片每个顶点的权重，确定权重最大的顶点作为簇类代表点，计算簇类后产生的几何误差和纹理误差；对于所有所述几何误差和纹理误差都在阈值范围内的顶点，使用所述簇类代表点替换；将所述经过簇类后的顶点映射相应的纹理坐标信息。
可选地，所述计算所述三维模型中面片每个顶点的权重，包括：将所述三维模型中面片的顶点分为非边界处顶点和边界处顶点，所述非边界处顶点为处于所述三维模型非边界处的顶点，所述边界处顶点为处于所述三维模型边界处的顶点；对于所述非边界处顶点，根据所述非边界处顶点的相邻三角形的法向量的点乘计算所述非边界处顶点的权重；对于所述边界处顶点，将其权重赋为1。
可选地，所述通过所述第一纹理坐标信息对第一预设纹理进行采样，或通过所述第一纹理坐标信息对第二预设纹理进行采样，包括：查找纹理坐标-纹理颜色映射表，所述纹理坐标-纹理颜色映射表记录纹理坐标与纹理颜色对应关系；根据所述纹理坐标-纹理颜色映射表记录的纹理坐标与纹理颜色对应关系，获取所述第一纹理坐标信息在所述第一预设纹理或所述第二预设纹理相应位置的纹理颜色值。
可选地，所述将所述第二纹理图像的颜色信息作为第二纹理坐标信息，对所述第一纹理图像的平铺图进行重采样，得到重采样纹理数据，包括：获取和数参数以及个数参数，所述和数参数为所述第二纹理图像中第一像素点的纹素值之和，所述第一像素点位于所述第二纹理图像中第二像素点的所述目标方向上且与所述第二像素点相距所述第一阈值，所述个数参数为与所述第二像素点相距所述第一阈值的像素点的个数；根据参数比和所述第二像素点的纹素值确定所述第一纹理图像的平铺图中第三像素点的纹素值，得到所述重采样纹理数据，所述参数比为所述和数参数与所述个数参数之间的比值，所述第三像素点在所述纹理图像的平铺图中的位置与所述第二像素点在所述第二纹理图像中的位置相同。
可选地，所述根据参数比和所述第二像素点的纹素值确定所述第一纹理图像的平铺图中第三像素点的纹素值，得到所述重采样纹理数据，包括：获取所述第二像素点的纹素值与第一权重之间的第一乘积，并获取所述参数比与第二权重之间的第二乘积，所述第一权重为根据所述第二像素点的透明度确定的，所述第一权重与所述第二权重之和等于1；将所述第一乘积与所述第二乘积之和作为所述第一纹理图像的平铺图中第三像素点的纹素值。
可选地，所述获取和数参数，包括：当所述目标方向包括一个方向时，确定位于所述第二像素点的所述目标方向上且与所述第二像素点相距所述第一阈值的所述第一像素点，并将所有所述第一像素点的纹素值之和作为所述和数参数；当所述目标方向包括多个方向时，确定位于所述第二像素点的所述多个方向中任意一个方向上且与所述第二像素点相距所述第一阈值的所述第一像素点，并将所有所述第一像素点的纹素值之和作为所述和数参数。
本申请实施例还提供一种三维模型的纹理映射装置，包括：
顶点纹理坐标获取模块，用于获取第一纹理坐标信息，所述第一纹理坐标信息为三维模型中面片的顶点的纹理坐标信息；
第一采样模块，用于通过所述第一纹理坐标信息对第一预设纹理进行采样，得到第一纹理图像的平铺图；
第二采样模块，用于通过所述第一纹理坐标信息对第二预设纹理进行采样，得到第二纹理图像；
第三采样模块，用于将所述第二纹理图像的颜色信息作为第二纹理坐标信息，对所述第一纹理图像的平铺图进行重采样，得到重采样纹理数据；
贴图模块，根据所述重采样纹理数据，对所述三维模型进行纹理映射。
本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序适于处理器进行加载，以执行如上任一实施例所述的三维模型的纹理映射方法中的步骤。
本申请实施例还提供一种计算机设备，所述计算机设备包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器通过调用所述存储器中存储的所述计算机程序，执行如上任一实施例所述的三维模型的纹理映射方法中的步骤。
从上述本申请实施例提供的技术方案可知，本申请技术方案通过采用三维模型中面片的顶点的纹理坐标信息对预设纹理采样后，将得到的纹理图像的颜色信息作为纹理坐标信息，再次对预设纹理采样。由于再次对预设纹理采样时，已经与三维模型中面片的顶点数量无关，因此，即使三维模型中面片的顶点很少，依然不会影响纹理映射的精度，从而很好地解决了三维模型中面片的顶点不足时导致纹理映射的精度降低的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的三维模型的纹理映射方法的***示意图。
图2为本申请实施例提供的三维模型的纹理映射方法的流程示意图。
图3为本申请实施例提供的三维模型的正方向面片的示意图。
图4为本申请实施例提供的通过三维模型面片的顶点的纹理坐标信息对第一预设纹理进行采样得到第一纹理图像的平铺图。
图5为本申请实施例提供的通过三维模型面片的顶点的纹理坐标信息对反S形的图片进行采样得到的第二纹理图像。
图6为本申请实施例提供的将第二纹理图像的颜色信息作为第二纹理坐标信息对第一纹理图像的平铺图采样得到的纹理图像。
图7为本申请实施例提供的三维模型的纹理映射装置的结构示意图。
图8为本申请实施例提供的计算机设备的结构示意图。
具体实施方式
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，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
本申请实施例提供一种三维模型的纹理映射方法、装置、存储介质及计算机设备。具体地，本申请实施例的三维模型的纹理映射方法可以由计算机设备执行，其中，该计算机设备可以为终端或者服务器等设备。该终端可以为智能手机、平板电脑、笔记本电脑、触控屏幕、游戏机、个人计算机(PC，Personal Computer)、个人数字助理(Personal DigitalAssistant，PDA)等终端设备，终端设备还可以包括客户端，该客户端可以是游戏应用客户端、携带有游戏程序的浏览器客户端或即时通信客户端等。服务器可以是独立的物理服务器，也可以是多个物理服务器构成的服务器集群或者分布式***，还可以是提供云服务、云数据库、云计算、云函数、云存储、网络服务、云通信、中间件服务、域名服务、安全服务、CDN、以及大数据和人工智能平台等基础云计算服务的云服务器。
例如，当该三维模型的纹理映射方法运行于终端时，终端设备存储有游戏应用程序并用于呈现游戏画面中的虚拟场景。终端设备用于通过图形用户界面与用户进行交互，例如通过终端设备下载安装游戏应用程序并运行。该终端设备将图形用户界面提供给用户的方式可以包括多种，例如，可以渲染显示在终端设备的显示屏上，或者，通过全息投影呈现图形用户界面。例如，终端设备可以包括触控显示屏和处理器，该触控显示屏用于呈现图形用户界面以及接收用户作用于图形用户界面产生的操作指令，该图形用户界面包括游戏画面，该处理器用于运行该游戏、生成图形用户界面、响应操作指令以及控制图形用户界面在触控显示屏上的显示。
例如，当该三维模型的纹理映射方法运行于服务器时，可以为云游戏。云游戏是指以云计算为基础的游戏方式。在云游戏的运行模式下，游戏应用程序的运行主体和游戏画面呈现主体是分离的，三维模型的纹理映射方法的储存与运行是在云游戏服务器上完成的。而游戏画面呈现是在云游戏的客户端完成的，云游戏客户端主要用于游戏数据的接收、发送以及游戏画面的呈现，例如，云游戏客户端可以是靠近用户侧的具有数据传输功能的显示设备，如，移动终端、电视机、计算机、掌上电脑、个人数字助理等，但是进行游戏数据处理的终端设备为云端的云游戏服务器。在进行游戏时，用户操作云游戏客户端向云游戏服务器发送操作指令，云游戏服务器根据操作指令运行游戏，将游戏画面等数据进行编码压缩，通过网络返回云游戏客户端，最后，通过云游戏客户端进行解码并输出游戏画面。
请参阅图1，图1为本申请实施例提供的三维模型的纹理映射装置的***示意图。该***可以包括至少一个终端1000，至少一个服务器2000，至少一个数据库3000，以及网络4000。用户持有的终端1000可以通过网络4000连接到不同游戏的服务器。终端1000是具有计算硬件的任何设备，该计算硬件能够支持和执行与游戏对应的软件产品。另外，终端1000具有用于感测和获得用户通过在一个或者多个触控显示屏的多个点执行的触摸或者滑动操作的输入的一个或者多个多触敏屏幕。另外，当***包括多个终端1000、多个服务器2000、多个网络4000时，不同的终端1000可以通过不同的网络4000、通过不同的服务器2000相互连接。网络4000可以是无线网络或者有线网络，比如无线网络为无线局域网(WLAN)、局域网(LAN)、蜂窝网络、2G网络、3G网络、4G网络、5G网络等。另外，不同的终端1000之间也可以使用自身的蓝牙网络或者热点网络连接到其他终端或者连接到服务器等。例如，多个用户可以通过不同的终端1000在线从而通过适当网络连接并且相互同步，以支持多玩家游戏。另外，该***可以包括多个数据库3000，多个数据库3000耦合到不同的服务器2000，并且可以将与游戏环境有关的信息在不同用户在线进行多玩家游戏时连续地存储于数据库3000中。
本申请实施例提供了一种三维模型的纹理映射方法，该方法可以由终端或服务器执行。本申请实施例以三维模型的纹理映射方法由终端执行为例来进行说明。其中，该终端包括触控显示屏和处理器，该触控显示屏用于呈现图形用户界面以及接收用户作用于图形用户界面产生的操作指令。用户通过触控显示屏对图形用户界面进行操作时，该图形用户界面可以通过响应于接收到的操作指令控制终端本地的内容，也可以通过响应于接收到的操作指令控制对端服务器的内容。例如，用户作用于图形用户界面产生的操作指令包括用于启动游戏应用程序的指令，处理器被配置为在接收到用户提供的启动游戏应用程序的指令之后启动游戏应用程序。此外，处理器被配置为在触控显示屏上渲染和绘制与游戏相关联的图形用户界面。触控显示屏是能够感测屏幕上的多个点同时执行的触摸或者滑动操作的多触敏屏幕。用户在使用手指在图形用户界面上执行触控操作，图形用户界面在检测到触控操作时，控制游戏的图形用户界面中的不同虚拟对象执行与触控操作对应的动作。例如，该游戏可以为休闲游戏、动作游戏、角色扮演游戏、策略游戏、体育游戏、益智游戏等游戏中的任一种。其中，游戏可以包括在图形用户界面上绘制的游戏的虚拟场景。此外，游戏的虚拟场景中可以包括由用户(或玩家)控制的一个或多个虚拟对象，诸如虚拟角色。另外，游戏的虚拟场景中还可以包括一个或多个障碍物，诸如栏杆、沟壑、墙壁等，以限制虚拟对象的移动，例如将一个或多个对象的移动限制到虚拟场景内的特定区域。可选地，游戏的虚拟场景还包括一个或多个元素，诸如技能、分值、角色健康状态、能量等，以向玩家提供帮助、提供虚拟服务、增加与玩家表现相关的分值等。此外，图形用户界面还可以呈现一个或多个指示器，以向玩家提供指示信息。例如，游戏可以包括玩家控制的虚拟对象和一个或多个其他虚拟对象(诸如敌人角色)。在一个实施例中，一个或多个其他虚拟对象由游戏的其他玩家控制。例如，一个或多个其他虚拟对象可以由计算机控制，诸如使用人工智能(AI)算法的机器人，实现人机对战模式。例如，虚拟对象拥有游戏玩家用来实现目标的各种技能或能力。例如虚拟对象拥有可用于从游戏中消除其他对象的一种或多种武器、道具、工具等。这样的技能或能力可由游戏的玩家使用与终端的触控显示屏的多个预设触控操作之一来激活。处理器可以被配置为响应于用户的触控操作产生的操作指令来呈现对应的游戏画面。
请参阅图2，为本申请实施例提供的三维模型的纹理映射方法的流程示意图，主要包括步骤S201至步骤S205，详细说明如下：
步骤S201，获取第一纹理坐标信息，其中，第一纹理坐标信息为三维模型中面片的顶点的纹理坐标信息。
纹理坐标(Texture Coordinate)信息即UV坐标，用于指明从纹理图像的哪个地方采样，即采集像素颜色。纹理坐标信息是x和y轴上0到1之间的范围，使用纹理坐标信息获取纹理颜色的过程叫做采样(Sampling)。纹理坐标信息起始于(0，0)，也就是纹理图片的左下角，终结于纹理图片的右上角(1，1)。至于纹理(Texture)，所指的对象是图片，一张图片就是一张纹理，而贴图指的是映射关系，即“如何将纹理像素映射到UV坐标上”，材质描述了渲染所需的数据集合，通常可以包括基础颜色、镜面反射颜色、自发光颜色、光泽度等数值参数，以及多张贴图和要贴的纹理，还有渲染时所用的着色器(shader)程序。要实施纹理映射即将纹理像素映射到UV坐标上，显然需要获取三维模型面片的顶点的纹理坐标信息，三维模型上的面片可以是三角形或四边形的面片。纹理坐标信息的一种常用获取方式是可以通过一个纹理坐标信息生成器，遍历三维模型的所有顶点及法线，然后根据顶点、法线以及一定的比例来确定三维模型中每个顶点的纹理坐标信息，同理，也可以确定面片的中心点的纹理坐标信息。
作为本申请一个实施例，获取第一纹理坐标信息可以通过步骤S2011至步骤S2024实现，说明如下：
步骤S2011：计算三维模型面片中每个顶点的权重。
在对三维模型中面片的顶点簇类的过程中，选择的簇类代表点应该是一些能够反映三维模型主要特征和保持模型轮廓的顶点。顶点权重能够反映出该顶点对于保持三维模型特征的重要性。在本申请一个实施例中，计算三维模型面片中每个顶点的权重可以通过如下步骤S1至步骤S3实现：
步骤S1：将三维模型中面片的顶点分为非边界处顶点和边界处顶点。
其中，非边界处顶点为处于三维模型非边界处或非锐角的顶点，边界处顶点为处于三维模型边界处或锐角的顶点。边界处顶点的判断方法可以是：设顶点Q有相关的边集合LS和三角形集合TS，若边集合LS中存在有边l(边数量>＝1)满足三角形集合TS中只有唯一三角形t包含该边，则这一顶点即是边界处顶点；若边集合LS中所有边都不满足这一条件，则顶点Q不是边界处顶点。
步骤S2：对于非边界处顶点，根据非边界处顶点的相邻三角形的法向量的点乘计算非边界处顶点的权重w，其具体计算公式如下：
w＝max{wij}，其中，i≠j，i∈{0，1，...，m}，j∈{0，1，...，m}
其中，ni和nj分别为三角形ti和tj的法向量，dot(ni，nj)为ni和nj对法向量进行点乘运算，三角形ti和tj是非边界处顶点P相关的三角形集合TS＝{t0，t1，...，ti，...，tj，...，tm}中非边界处顶点P的任意两个相邻三角形。显然，wij的值越大，表示三角形ti与tj夹角越小，几个特征越明显。
步骤S3：对于边界处顶点，将其权重赋为1。
通常情况下，位于三维模型边界、锐角等变化较为明显的部分的顶点应当赋予较大的权重，而对于三维模型变化平滑的部分的顶点应当赋予较小的权重。对于边界处顶点，将其权重赋为1，即权重的最大值。
步骤S2012：根据三维模型中面片每个顶点的权重，确定权重最大的顶点作为簇类代表点，计算簇类后产生的几何误差和纹理误差。
对于任意顶点Q，其(u，v)值相差较大的3D三角形，其在纹理上对应的2D三角形之间包含的纹理信息也较多，删除该三角形带来的纹理误差越大；反之，对于顶点的(u，v)值相差较小的3D三角形，其在纹理上对应的2D三角形之间包含的纹理信息也较少，删除该三角形带来的纹理误差越小。因此，本申请可以根据优化三维模型和原始三维模型的顶点对应关系，定义其纹理误差为其顶点在纹理坐标空间中的距离差值：
其中，顶点q1、q2分别属于优化三维模型M1、原始模型M2，(x1，y1)为顶点q1在优化三维模型M1的坐标，(x2，y2)为顶点q2在原始模型M2的坐标。
至于簇类后产生的几何误差，其计算式为εS＝max{εi}，其中，max{}表示对εi取最大值，而εi的计算式为：
其中，dot(nj，n'j)表示对nj和n'j做点乘运算，nj是三角形集合TS＝{t0，t1，...，ti，...，tj，...，tm}中三角形tj的法向量，是n'j三角形集合TS'＝{t'0，t1'，...，ti'，...，t'j，...，t'm}中三角形t'j的法向量，而三角形集合TS'＝{t'0，t1'，...，ti'，...，t'j，...，t'm}是三角形集合TS＝{t0，t1，...，ti，...，tj，...，tm}中所有三角形的顶点Qi使用簇类代表点Qw替换后得到的三角形集合，顶点Qi是顶点集合QS＝{Qw，Q0，Q1，...，Qn}中的任意一个顶点。
步骤S2013：对于所有几何误差和纹理误差都在阈值范围内的顶点，使用簇类代表点替换。
在使用簇类代表点替换几何误差和纹理误差都在阈值范围内的顶点之后，更新索引数据，并且，将退化的三角形从三维模型的三角形列表中移除。
步骤S2014：将经过簇类后的顶点映射相应的纹理坐标信息。
步骤S202，通过第一纹理坐标信息对第一预设纹理进行采样，得到第一纹理图像的平铺图。
如附图4所示，是通过三维模型中面片的顶点的纹理坐标信息对第一预设纹理进行采样，得到第一纹理图像的平铺图，其中，三维模型中面片是附图3示例的一个正方形，其4个顶点的UV坐标即纹理坐标信息分别为(0，0)、(0，1)、(1，0)和(1，1)。
步骤S203，通过第一纹理坐标信息对第二预设纹理进行采样，得到第二纹理图像。
步骤S202和步骤S203中，通过第一纹理坐标信息对第一预设纹理或第二预设纹理进行采样，其一种常见方法可以是查找纹理坐标-纹理颜色映射表，根据纹理坐标-纹理颜色映射表记录的纹理坐标与纹理颜色对应关系，获取第一纹理坐标信息在第一预设纹理或第二预设纹理相应位置的纹理颜色值，此处，纹理坐标-纹理颜色映射表是一种映射表，其记录了纹理坐标与纹理颜色的对应关系。
假设第二预设纹理是一个反S形的图片，则通过三维模型面片的顶点的纹理坐标信息对第二预设纹理即反S形的图片进行采样，其得到的第二纹理图像如附图5所示。
步骤S204，将第二纹理图像的颜色信息作为第二纹理坐标信息，对第一纹理图像的平铺图进行重采样，得到重采样纹理数据。
经步骤S203所得附图5示例的纹理图像，其颜色信息可以作为纹理坐标信息用于对另一纹理采样。具体地，可以将第二纹理图像即附图5示例的纹理图像的颜色信息，作为第二纹理坐标信息对第一纹理图像的平铺图即附图4示例的图片进行重采样，得到重采样纹理数据，结果如附图6所示。
作为本申请一个实施例，将第二纹理图像的颜色信息作为第二纹理坐标信息，对第一纹理图像的平铺图进行重采样，得到重采样纹理数据可通过步骤S2041和步骤S2042实现，说明如下：
步骤S2041：获取和数参数以及个数参数，其中，和数参数为第二纹理图像中第一像素点的纹素值之和，第一像素点位于第二纹理图像中第二像素点的目标方向上且与第二像素点相距所述第一阈值，个数参数为与第二像素点相距第一阈值的像素点的个数。
在本申请实施例中，获取和数参数分为两种情形，具体地，当目标方向包括一个方向时，确定位于第二像素点的目标方向上且与第二像素点相距所述第一阈值的第一像素点，并将所有第一像素点的纹素值之和作为和数参数；当目标方向包括多个方向时，确定位于第二像素点的多个方向中任意一个方向上且与第二像素点相距第一阈值的第一像素点，并将所有第一像素点的纹素值之和作为和数参数。
步骤S2042：根据参数比和第二像素点的纹素值确定第一纹理图像的平铺图中第三像素点的纹素值，得到重采样数据，其中，参数比为和数参数与个数参数之间的比值，第三像素点在纹理图像的平铺图中的位置与第二像素点在第二纹理图像中的位置相同。
具体地，作为本申请一个实施例，根据参数比和第二像素点的纹素值确定第一纹理图像的平铺图中第三像素点的纹素值，得到重采样数据可以是：获取第二像素点的纹素值与第一权重之间的第一乘积，并获取参数比与第二权重之间的第二乘积，将第一乘积与第二乘积之和作为第一纹理图像的平铺图中第三像素点的纹素值，本实施例中，第一权重为根据第二像素点的透明度确定的，并且第一权重与第二权重之和等于1。可选地，若透明度为二进制数据，则和数参数可以为透明度归一化后的数值，例如，用n位二进制数表示，若透明度β归一化后的数值为β/32，由于第一权重与第二权重之和等于1，因此，第二权重为(1-β/32)。
步骤S205，根据重采样纹理数据，对三维模型进行纹理映射。
在本申请实施例中，根据重采样纹理数据对三维模型进行纹理映射，可采用现有的任何一种纹理映射方法，此处不做赘述。当然，在对三维模型进行纹理映射可能会遇到各种问题，例如，纹理过大或纹理过小的问题，本申请也可以采用相应的技术解决，例如，对于纹理过大的问题，可以采用双线性插值(Bilinear Interpolation)方法解决，对于纹理过小的问题，可以采用Mipmap技术解决，例如，各向异性过滤Mipmap，等等。
上述本申请实施例提供的三维模型的纹理映射方法可知，通过采用三维模型中面片的顶点的纹理坐标信息对预设纹理采样后，将得到的纹理图像的颜色信息作为纹理坐标信息，再次对预设纹理采样。由于再次对预设纹理采样时，已经与三维模型中面片的顶点数量无关，因此，即使三维模型中面片的顶点很少，依然不会影响纹理映射的精度，从而很好地解决了三维模型中面片的顶点不足时导致纹理映射的精度降低的问题。
为便于更好地实施本申请实施例的三维模型的纹理映射方法，本申请实施例还提供一种三维模型的纹理映射装置。请参阅图7，为本申请实施例提供的三维模型的纹理映射装置的结构示意图。该三维模型的纹理映射装置可以包括顶点纹理坐标获取模块701、第一采样模块702、第二采样模块703、第三采样模块704和贴图模块705，其中：
顶点纹理坐标获取模块701，用于获取第一纹理坐标信息，其中，第一纹理坐标信息为三维模型中面片的顶点的纹理坐标信息；
第一采样模块702，用于通过第一纹理坐标信息对第一预设纹理进行采样，得到第一纹理图像的平铺图；
第二采样模块703，用于通过第一纹理坐标信息对第二预设纹理进行采样，得到第二纹理图像；
第三采样模块704，用于将第二纹理图像的颜色信息作为第二纹理坐标信息，对第一纹理图像的平铺图进行重采样，得到重采样纹理数据；
贴图模块705，根据重采样纹理数据，对三维模型进行纹理映射。
可选的，上述顶点纹理坐标获取模块701具体用于计算三维模型中面片每个顶点的权重，根据三维模型中面片每个顶点的权重，确定权重最大的顶点作为簇类代表点，计算簇类后产生的几何误差和纹理误差，对于所有几何误差和纹理误差都在阈值范围内的顶点，使用簇类代表点替换，将经过簇类后的顶点映射相应的纹理坐标信息。
可选的，上述计算三维模型中面片每个顶点的权重可以是：将三维模型面片的顶点分为非边界处顶点和边界处顶点，对于非边界处顶点，根据非边界处顶点的相邻三角形的法向量的点乘计算非边界处顶点的权重，对于边界处顶点，将其权重赋为1，其中，非边界处顶点为处于三维模型非边界处的顶点，边界处顶点为处于三维模型边界处的顶点。
可选的，上述第一采样模块702或第二采样模块703具体用于查找纹理坐标-纹理颜色映射表，纹理坐标-纹理颜色映射表记录纹理坐标与纹理颜色对应关系，根据纹理坐标-纹理颜色映射表记录的纹理坐标与纹理颜色对应关系，获取第一纹理坐标信息在第一预设纹理或第二预设纹理相应位置的纹理颜色值。
可选的，上述第三采样模块704具体用于获取和数参数以及个数参数，根据参数比和第二像素点的纹素值确定第一纹理图像的平铺图中第三像素点的纹素值，得到重采样纹理数据，其中，和数参数为第二纹理图像中第一像素点的纹素值之和，第一像素点位于第二纹理图像中第二像素点的目标方向上且与第二像素点相距所述第一阈值，个数参数为与第二像素点相距第一阈值的像素点的个数，参数比为和数参数与个数参数之间的比值，第三像素点在纹理图像的平铺图中的位置与第二像素点在第二纹理图像中的位置相同。
可选的，上述根据参数比和第二像素点的纹素值确定第一纹理图像的平铺图中第三像素点的纹素值，得到重采样纹理数据可以是：获取第二像素点的纹素值与第一权重之间的第一乘积，并获取参数比与第二权重之间的第二乘积，将第一乘积与第二乘积之和作为第一纹理图像的平铺图中第三像素点的纹素值，其中，第一权重为根据第二像素点的透明度确定的，第一权重与第二权重之和等于1。
可选的，上述获取和数参数可以是：当目标方向包括一个方向时，确定位于第二像素点的目标方向上且与第二像素点相距第一阈值的第一像素点，并将所有第一像素点的纹素值之和作为和数参数，当目标方向包括多个方向时，确定位于第二像素点的多个方向中任意一个方向上且与第二像素点相距第一阈值的第一像素点，并将所有第一像素点的纹素值之和作为和数参数。
上述所有的技术方案，可以采用任意结合形成本申请的可选实施例，在此不再一一赘述。
从上述本申请实施例提供的三维模型的纹理映射装置可知，通过采用三维模型中面片的顶点的纹理坐标信息对预设纹理采样后，将得到的纹理图像的颜色信息作为纹理坐标信息，再次对预设纹理采样。由于再次对预设纹理采样时，已经与三维模型中面片的顶点数量无关，因此，即使三维模型中面片的顶点很少，依然不会影响纹理映射的精度，从而很好地解决了三维模型中面片的顶点不足时导致纹理映射的精度降低的问题。
相应的，本申请实施例还提供一种计算机设备，该计算机设备可以为终端或者服务器，该终端可以为智能手机、平板电脑、笔记本电脑、触控屏幕、游戏机、个人计算机(PC，Personal Computer)、个人数字助理(Personal Digital Assistant，PDA)等终端设备。如图8所示，图8为本申请实施例提供的计算机设备的结构示意图。该计算机设备400包括有一个或者一个以上处理核心的处理器401、有一个或一个以上计算机可读存储介质的存储器402及存储在存储器402上并可在处理器上运行的计算机程序。其中，处理器401与存储器402电性连接。本领域技术人员可以理解，图中示出的计算机设备结构并不构成对计算机设备的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
处理器401是计算机设备400的控制中心，利用各种接口和线路连接整个计算机设备400的各个部分，通过运行或加载存储在存储器402内的软件程序和/或模块，以及调用存储在存储器402内的数据，执行计算机设备400的各种功能和处理数据，从而对计算机设备400进行整体监控。
在本申请实施例中，计算机设备400中的处理器401会按照如下的步骤，将一个或一个以上的应用程序的进程对应的指令加载到存储器402中，并由处理器401来运行存储在存储器402中的应用程序，从而实现各种功能：
获取第一纹理坐标信息，其中，第一纹理坐标信息为三维模型中面片的顶点的纹理坐标信息；通过第一纹理坐标信息对第一预设纹理进行采样，得到第一纹理图像的平铺图；通过第一纹理坐标信息对第二预设纹理进行采样，得到第二纹理图像；将第二纹理图像的颜色信息作为第二纹理坐标信息，对第一纹理图像的平铺图进行重采样，得到重采样纹理数据；根据重采样纹理数据，对三维模型进行纹理映射。
以上各个操作的具体实施可参见前面的实施例，在此不再赘述。
可选的，如图8所示，计算机设备400还包括：触控显示屏403、射频电路404、音频电路405、输入单元406以及电源408。其中，处理器401分别与触控显示屏403、射频电路404、音频电路405、输入单元406以及电源408电性连接。本领域技术人员可以理解，图8中示出的计算机设备结构并不构成对计算机设备的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
触控显示屏403可用于显示图形用户界面以及接收用户作用于图形用户界面产生的操作指令。触控显示屏403可以包括显示面板和触控面板。其中，显示面板可用于显示由用户输入的信息或提供给用户的信息以及计算机设备的各种图形用户接口，这些图形用户接口可以由图形、文本、图标、视频和其任意组合来构成。可选的，可以采用液晶显示器(LCD，Liquid Crystal Display)、有机发光二极管(OLED，Organic Light-EmittingDiode)等形式来配置显示面板。触控面板可用于收集用户在其上或附近的触摸操作(比如用户使用手指、触笔等任何适合的物体或附件在触控面板上或在触控面板附近的操作)，并生成相应的操作指令，且操作指令执行对应程序。可选的，触控面板可包括触摸检测装置和触摸控制器两个部分。其中，触摸检测装置检测用户的触摸方位，并检测触摸操作带来的信号，将信号传送给触摸控制器；触摸控制器从触摸检测装置上接收触摸信息，并将它转换成触点坐标，再送给处理器401，并能接收处理器401发来的命令并加以执行。触控面板可覆盖显示面板，当触控面板检测到在其上或附近的触摸操作后，传送给处理器401以确定触摸事件的类型，随后处理器401根据触摸事件的类型在显示面板上提供相应的视觉输出。在本申请实施例中，可以将触控面板与显示面板集成到触控显示屏403而实现输入和输出功能。但是在某些实施例中，触控面板与触控面板可以作为两个独立的部件来实现输入和输出功能。即触控显示屏403也可以作为输入单元406的一部分实现输入功能。
在本申请实施例中，通过处理器401执行游戏应用程序在触控显示屏403上生成图形用户界面，图形用户界面上的虚拟场景中包含至少一个技能控制区域，技能控制区域中包含至少一个技能控件。该触控显示屏403用于呈现图形用户界面以及接收用户作用于图形用户界面产生的操作指令。
射频电路404可用于收发射频信号，以通过无线通信与网络设备或其他计算机设备建立无线通讯，与网络设备或其他计算机设备之间收发信号。
音频电路405可以用于通过扬声器、传声器提供用户与计算机设备之间的音频接口。音频电路405可将接收到的音频数据转换后的电信号，传输到扬声器，由扬声器转换为声音信号输出；另一方面，传声器将收集的声音信号转换为电信号，由音频电路405接收后转换为音频数据，再将音频数据输出处理器401处理后，经射频电路404以发送给比如另一计算机设备，或者将音频数据输出至存储器402以便进一步处理。音频电路405还可能包括耳塞插孔，以提供外设耳机与计算机设备的通信。
输入单元406可用于接收输入的数字、字符信息或用户特征信息(例如指纹、虹膜、面部信息等)，以及产生与用户设置以及功能控制有关的键盘、鼠标、操作杆、光学或者轨迹球信号输入。
电源408用于给计算机设备400的各个部件供电。可选的，电源408可以通过电源管理***与处理器401逻辑相连，从而通过电源管理***实现管理充电、放电、以及功耗管理等功能。电源408还可以包括一个或一个以上的直流或交流电源、再充电***、电源故障检测电路、电源转换器或者逆变器、电源状态指示器等任意组件。
尽管图8中未示出，计算机设备400还可以包括摄像头、传感器、无线保真模块、蓝牙模块等，在此不再赘述。
在上述实施例中，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。
由上可知，本实施例提供的计算机设备，通过采用三维模型中面片的顶点的纹理坐标信息对预设纹理采样后，将得到的纹理图像的颜色信息作为纹理坐标信息，再次对预设纹理采样。由于再次对预设纹理采样时，已经与三维模型中面片的顶点数量无关，因此，即使三维模型中面片的顶点很少，依然不会影响纹理映射的精度，从而很好地解决了三维模型中面片的顶点不足时导致纹理映射的精度降低的问题。
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可以通过指令来完成，或通过指令控制相关的硬件来完成，该指令可以存储于一计算机可读存储介质中，并由处理器进行加载和执行。
为此，本申请实施例提供一种计算机可读存储介质，其中存储有多条计算机程序，该计算机程序能够被处理器进行加载，以执行本申请实施例所提供的任一种三维模型的纹理映射方法中的步骤。例如，该计算机程序可以执行如下步骤：
获取第一纹理坐标信息，其中，第一纹理坐标信息为三维模型中面片的顶点的纹理坐标信息；通过第一纹理坐标信息对第一预设纹理进行采样，得到第一纹理图像的平铺图；通过第一纹理坐标信息对第二预设纹理进行采样，得到第二纹理图像；将第二纹理图像的颜色信息作为第二纹理坐标信息，对第一纹理图像的平铺图进行重采样，得到重采样纹理数据；根据重采样纹理数据，对三维模型进行纹理映射。
以上各个操作的具体实施可参见前面的实施例，在此不再赘述。
其中，该存储介质可以包括：只读存储器(ROM，Read Only Memory)、随机存取记忆体(RAM，Random Access Memory)、磁盘或光盘等。
由于该存储介质中所存储的计算机程序，可以执行本申请实施例所提供的任一种三维模型的纹理映射方法中的步骤，因此，可以实现本申请实施例所提供的任一种三维模型的纹理映射方法所能实现的有益效果，详见前面的实施例，在此不再赘述。
以上对本申请实施例所提供的一种三维模型的纹理映射方法、装置、存储介质及计算机设备进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。
Claims (9)
1.一种三维模型的纹理映射方法，其特征在于，包括：
计算所述三维模型中面片每个顶点的权重；
根据所述三维模型中面片每个顶点的权重，确定权重最大的顶点作为簇类代表点，计算簇类后产生的几何误差和纹理误差；
对于所有所述几何误差和纹理误差都在阈值范围内的顶点，使用所述簇类代表点替换；
将所述经过簇类后的顶点映射相应的纹理坐标信息，将所述纹理坐标信息作为第一纹理坐标信息；
通过所述第一纹理坐标信息对第一预设纹理进行采样，得到第一纹理图像的平铺图；
通过所述第一纹理坐标信息对第二预设纹理进行采样，得到第二纹理图像；
将所述第二纹理图像的颜色信息作为第二纹理坐标信息，对所述第一纹理图像的平铺图进行重采样，得到重采样纹理数据，其中，所述重采样为：根据第二纹理图像中第一像素点的纹素值、和第二纹理图像中第二像素点的纹素值，确定所述平铺图中像素点的纹素值；
根据所述重采样纹理数据，对所述三维模型进行纹理映射。
2.如权利要求1所述三维模型的纹理映射方法，其特征在于，所述计算所述三维模型中面片每个顶点的权重，包括：
将所述三维模型中面片的顶点分为非边界处顶点和边界处顶点，所述非边界处顶点为处于所述三维模型非边界处的顶点，所述边界处顶点为处于所述三维模型边界处的顶点；
对于所述非边界处顶点，根据所述非边界处顶点的相邻三角形的法向量的点乘计算所述非边界处顶点的权重；
对于所述边界处顶点，将其权重赋为1。
3.如权利要求1所述三维模型的纹理映射方法，其特征在于，所述通过所述第一纹理坐标信息对第一预设纹理进行采样，或通过所述第一纹理坐标信息对第二预设纹理进行采样，包括：
查找纹理坐标-纹理颜色映射表，所述纹理坐标-纹理颜色映射表记录纹理坐标与纹理颜色对应关系；
根据所述纹理坐标-纹理颜色映射表记录的纹理坐标与纹理颜色对应关系，获取所述第一纹理坐标信息在所述第一预设纹理或所述第二预设纹理相应位置的纹理颜色值。
4.如权利要求1至3任意一项所述三维模型的纹理映射方法，其特征在于，所述将所述第二纹理图像的颜色信息作为第二纹理坐标信息，对所述第一纹理图像的平铺图进行重采样，得到重采样纹理数据，包括：
获取和数参数以及个数参数，所述和数参数为所述第二纹理图像中第一像素点的纹素值之和，所述第一像素点位于所述第二纹理图像中第二像素点的目标方向上且与所述第二像素点相距第一阈值，所述个数参数为与所述第二像素点相距所述第一阈值的像素点的个数；
根据参数比和所述第二像素点的纹素值确定所述第一纹理图像的平铺图中第三像素点的纹素值，得到所述重采样纹理数据，所述参数比为所述和数参数与所述个数参数之间的比值，所述第三像素点在所述纹理图像的平铺图中的位置与所述第二像素点在所述第二纹理图像中的位置相同。
5.如权利要求4所述三维模型的纹理映射方法，其特征在于，所述根据参数比和所述第二像素点的纹素值确定所述第一纹理图像的平铺图中第三像素点的纹素值，得到所述重采样纹理数据，包括：
获取所述第二像素点的纹素值与第一权重之间的第一乘积，并获取所述参数比与第二权重之间的第二乘积，所述第一权重根据所述第二像素点的透明度确定，所述第一权重与所述第二权重之和等于1；
将所述第一乘积与所述第二乘积之和作为所述第一纹理图像的平铺图中第三像素点的纹素值。
6.如权利要求4所述三维模型的纹理映射方法，其特征在于，所述获取和数参数，包括：
当所述目标方向包括一个方向时，确定位于所述第二像素点的所述目标方向上且与所述第二像素点相距所述第一阈值的所述第一像素点，并将所有所述第一像素点的纹素值之和作为所述和数参数；
当所述目标方向包括多个方向时，确定位于所述第二像素点的所述多个方向中任意一个方向上且与所述第二像素点相距所述第一阈值的所述第一像素点，并将所有所述第一像素点的纹素值之和作为所述和数参数。
7.一种三维模型的纹理映射装置，其特征在于，包括：
顶点纹理坐标获取模块，用于计算所述三维模型中面片每个顶点的权重；
顶点纹理坐标获取模块，用于根据所述三维模型中面片每个顶点的权重，确定权重最大的顶点作为簇类代表点，计算簇类后产生的几何误差和纹理误差；
顶点纹理坐标获取模块，用于对于所有所述几何误差和纹理误差都在阈值范围内的顶点，使用所述簇类代表点替换；
顶点纹理坐标获取模块，用于将所述经过簇类后的顶点映射相应的纹理坐标信息，将所述纹理坐标信息作为第一纹理坐标信息；
第一采样模块，用于通过所述第一纹理坐标信息对第一预设纹理进行采样，得到第一纹理图像的平铺图；
第二采样模块，用于通过所述第一纹理坐标信息对第二预设纹理进行采样，得到第二纹理图像；
第三采样模块，用于将所述第二纹理图像的颜色信息作为第二纹理坐标信息，对所述第一纹理图像的平铺图进行重采样，得到重采样纹理数据，其中，所述重采样为：根据第二纹理图像中第一像素点的纹素值、和第二纹理图像中第二像素点的纹素值，确定所述平铺图中像素点的纹素值；
贴图模块，根据所述重采样纹理数据，对所述三维模型进行纹理映射。
8.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序适于处理器进行加载，以执行如权利要求1至6任意一项所述三维模型的纹理映射方法中的步骤。
9.一种计算机设备，其特征在于，所述计算机设备包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器通过调用所述存储器中存储的所述计算机程序，执行如权利要求1至6任意一项所述三维模型的纹理映射方法中的步骤。
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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