CN113160412A - 一种基于纹理贴图的软件模型自动生成方法及*** - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种基于纹理贴图的软件模型自动生成方法及***，所述方法包括以下步骤：步骤S1、构建标准模型，为生成模型的顶点编号、纹理UV坐标、骨骼动画绑定提供标准；步骤S2、通过对模型的纹理贴图进行处理，确定纹理贴图的有效部分；步骤S3、根据纹理贴图进行模型网格生成；本发明能够通过计算纹理贴图自动构建网格生成模型。
Description
技术领域
本发明涉及软件模型生成技术领域，特别是一种基于纹理贴图的软件模型自动生成方法及***。
背景技术
现有模型生成通过建模人员通过3DMax、Maya等建模软件手动构建网格制作而成，这就需要建模人员耗费大量的时间，通常需要数天至数周不等的时间，这给很多对设计周期和生产周期有时间要求的行业带来极大的不便；且需要依赖操作者的熟练程度，增大了操作人员的工作量。
发明内容
为克服上述问题，本发明的目的是提供一种能够通过计算纹理贴图自动构建网格生成模型的基于纹理贴图的软件模型自动生成方法。
本发明采用以下方案实现：一种基于纹理贴图的软件模型自动生成方法，所述方法包括以下步骤：
步骤S1、构建标准模型，为生成模型的顶点编号、纹理UV坐标、骨骼动画绑定提供标准；
步骤S2、通过对模型的纹理贴图进行处理，确定纹理贴图的有效部分；
步骤S3、根据纹理贴图进行模型网格生成。
进一步的，所述步骤S1进一步包括以下步骤：
步骤S11、制作人员通过模型制作工具，构建标准网格；
步骤S12、为标准模型网格顶点设置纹理UV坐标；
步骤S13、为标准模型绑定动画骨骼。
进一步的，所述步骤S2进一步包括以下步骤：
步骤S21、查找并记录纹理中Alpha不为0的像素点的像素坐标；
步骤S22、查找像素坐标中，上下左右四个方向与其余像素坐标不相邻的坐标，将其视作不与主体图像相连接的像素点剔除；
步骤S23、将像素点坐标位置互相相邻的像素坐标集群视为一个图像，在记录的像素坐标中，分割为多个图像像素坐标集群，并分别对集群进行记录；
步骤S24、查找并记录每个图像的边缘像素点坐标。
进一步的，所述步骤S3进一步包括以下步骤：
步骤S31、计算纹理图像边缘像素点在标准模型网格上的渲染位置；
步骤S32、在标准模型上，根据纹理边缘在模型网格上的位置建立新的顶点；
步骤S33、将新构建的顶点与周围顶点连接成三角形；
步骤S34、根据新构建的顶点在标准模型网格中的位置，给新三角形设置UV坐标点；
步骤S35、根据三角形法向量方向，将标准模型的网格分割成正面和背面两组网格；
步骤S36、将正面网格和背面网格的边缘顶点连接新的三角形；
步骤S37、为所有新增顶点进行骨骼绑定。
本发明还提供了一种基于纹理贴图的软件模型自动生成***，包括构建模块、处理模块和生成模块；
所述构建模块，用于构建标准模型，为生成模型的顶点编号、纹理UV坐标、骨骼动画绑定提供标准；
所述处理模块，用于通过对模型的纹理贴图进行处理，确定纹理贴图的有效部分；
所述生成模块，用于根据纹理贴图进行模型网格生成。
进一步的，所述构建模块包括制作单元、顶点设置单元和绑定单元，所述制作单元，用于制作人员通过模型制作工具，构建标准网格；所述顶点设置单元，为标准模型网格顶点设置纹理UV坐标；所述绑定单元，为标准模型绑定动画骨骼。
进一步的，所述处理模块包括查找单元、剔除单元、拆分单元和记录单元，所述查找单元，用于查找并记录纹理中Alpha不为0的像素点的像素坐标；所述剔除单元，用于剔除不与主体图像相连接的像素点；所述拆分单元，用于当纹理图有多个图像时，将其拆分；所述记录单元，用于查找并记录每个图像的边缘像素点坐标。
进一步的，所述生成模块包括计算单元、新建单元、连接单元、坐标设置单元、分割单元、边缘顶点连接单元和新增顶点单元，所述计算单元，即计算纹理图像边缘像素点在标准模型网格上的渲染位置；所述新建单元，即在标准模型上，根据纹理边缘在模型网格上的位置建立新的顶点，所述连接单元，即将新构建的顶点与周围顶点连接成三角形，所述坐标设置单元，即根据新构建的顶点在标准模型网格中的位置，给新三角形设置UV坐标点；所述分割单元，即根据三角形法向量方向，将标准模型的网格分割成正面和背面两组网格；所述边缘顶点连接单元，将正面网格和背面网格的边缘顶点连接新的三角形；所述新增顶点单元，为所有新增顶点进行骨骼绑定。
本发明的有益效果在于：本发明有助于提高模型风格的一致性，并且可以保留标准模型的动作骨骼绑定，用更智能的生产流程减少模型制作人员的工作量。
附图说明
图1是本发明的方法流程示意图。
图2为模型网格的生成流程图。
图3是本发明的***原理框图。
图4为纹理边缘图像像素点计算的示例图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步说明。
请参阅图1所示，本发明的一种基于纹理贴图的软件模型自动生成方法，所述方法包括以下步骤：
步骤S1、构建标准模型，为生成模型的顶点编号、纹理UV坐标、骨骼动画绑定提供标准；
步骤S2、通过对模型的纹理贴图进行处理，确定纹理贴图的有效部分；
步骤S3、根据纹理贴图进行模型网格生成。
下面结合一具体实施例对本发明作进一步说明：
请参阅图1所示，所述构建标准模型中生成部分包括：
美术制作人员通过3DMax、Maya等模型制作工具，构建较为粗糙的标准网格，无边缘细节和深度细节，细节均由发明方案自动生成。
为标准模型网格顶点设置纹理uv坐标。发明生成的模型的顶点纹理uv坐标将和标准模型完全一致。
为标准模型绑定动画骨骼。发明生成的模型的骨骼绑定将和标准模型完全一致。
请参阅图2所示，所述对纹理贴图处理，确定纹理有效部分包括：
(2-1)查找并记录纹理中Alpha不为0的像素点的像素坐标。
(2-2)查找像素坐标中，上下左右四个方向与其余像素坐标不相邻的坐标，将其视作不与主体图像相连接的像素点剔除。
(2-3)将像素点坐标位置互相相邻的像素坐标集群视为一个图像，在记录的像素坐标中，分割为多个图像像素坐标集群，并分别对集群进行记录。
(2-4)查找并记录每个图像的边缘像素点坐标。
请参阅图2所示，所述根据纹理贴图进行模型网格生成部分包括：
(3-1)计算纹理图像边缘像素点在标准模型网格上的渲染位置。(原理：像素点到三个网格顶点UV在纹理上的位置的距离的权重比等于该像素点渲染到网格上位置到三个网格顶点的权重比)
请参阅图4所示，所述计算纹理图像边缘像素点计算方式为：
首先求像素坐标点，与所在uv三角形的比例关系，即aX+bY+cZ＝p
连接ap点并延长，求直线ap与直线bc的交点p1。
(直线交点公式：x＝(c1-b1c1+b1c2)/(a1b1-a2b1-az
y＝-[a1*(c1-c1b1+b1c2)/(a1b1-a2b1-a1)+c1]/b1)
连接bp点并延长，求直线bp与直线ac的交点p2。
得X：Y：Z＝＝ap2:cp1/bp1*cp2:cp2
设v1,v2,v3为网格三角坐标，像素点在网格上的渲染位置等于v1X+v2Y+v3Z。}
(3-2)在标准模型上，根据纹理边缘在模型网格上的位置建立新的顶点(附图：生成纹理边缘顶点)。
(3-3)新构建的顶点与周围顶点连接成新的三角形。
(3-4)根据新建顶点在标准模型网格中的位置，给新三角形设置UV点。
(3-5)根据三角形法向量方向，将标准模型的网格分割成正面和背面两组网格。将正面网格和背面网格，根据三角形法向量方向拉开，使模型具有厚度。
(3-7)将正面网格和背面网格的边缘顶点连接新的三角形。(原理：新顶点查找同一组网格中距离最近的顶点和另一组网格中距离最近的顶点连接成为三角形)
(3-8)为所有新增顶点进行骨骼绑定。(原理：找到标准模型网格上距离新顶点最近的一个顶点，将这个顶点的骨骼绑定信息赋值个新的顶点)
本发明适用于所有3D虚拟场景中，包括但不限于端游、页游、手游、课件、3D动画。
总之，本发明的目的在于提供一种基于纹理贴图生成具有厚度的三维模型的方法，可以减轻模型制作人员的工作量并有助于提高模型风格的一致性。
请参阅图3所示，本发明还提供了一种基于纹理贴图的软件模型自动生成***，包括构建模块、处理模块和生成模块；
所述构建模块，用于构建标准模型，为生成模型的顶点编号、纹理UV坐标、骨骼动画绑定提供标准；
所述处理模块，用于通过对模型的纹理贴图进行处理，确定纹理贴图的有效部分；
所述生成模块，用于根据纹理贴图进行模型网格生成。
所述构建模块包括制作单元、顶点设置单元和绑定单元，所述制作单元，用于制作人员通过模型制作工具，构建标准网格；所述顶点设置单元，为标准模型网格顶点设置纹理UV坐标；所述绑定单元，为标准模型绑定动画骨骼。
所述处理模块包括查找单元、剔除单元、拆分单元和记录单元，所述查找单元，用于查找并记录纹理中Alpha不为0的像素点的像素坐标；所述剔除单元，用于剔除不与主体图像相连接的像素点；所述拆分单元，用于当纹理图有多个图像时，将其拆分；所述记录单元，用于查找并记录每个图像的边缘像素点坐标。
所述生成模块包括计算单元、新建单元、连接单元、坐标设置单元、分割单元、边缘顶点连接单元和新增顶点单元，所述计算单元，即计算纹理图像边缘像素点在标准模型网格上的渲染位置；所述新建单元，即在标准模型上，根据纹理边缘在模型网格上的位置建立新的顶点，所述连接单元，即将新构建的顶点与周围顶点连接成三角形，所述坐标设置单元，即根据新构建的顶点在标准模型网格中的位置，给新三角形设置UV坐标点；所述分割单元，即根据三角形法向量方向，将标准模型的网格分割成正面和背面两组网格；所述边缘顶点连接单元，将正面网格和背面网格的边缘顶点连接新的三角形；所述新增顶点单元，为所有新增顶点进行骨骼绑定。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。
Claims (8)
1.一种基于纹理贴图的软件模型自动生成方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：步骤S1、构建标准模型，为生成模型的顶点编号、纹理UV坐标、骨骼动画绑定提供标准；
步骤S2、通过对模型的纹理贴图进行处理，确定纹理贴图的有效部分；
步骤S3、根据纹理贴图进行模型网格生成。
2.根据权利要求1所述的一种基于纹理贴图的软件模型自动生成方法，其特征在于：所述步骤S1进一步包括以下步骤：
步骤S11、制作人员通过模型制作工具，构建标准网格；
步骤S12、为标准模型网格顶点设置纹理UV坐标；
步骤S13、为标准模型绑定动画骨骼。
3.根据权利要求1所述的一种基于纹理贴图的软件模型自动生成方法，其特征在于：所述步骤S2进一步包括以下步骤：
步骤S21、查找并记录纹理中Alpha不为0的像素点的像素坐标；
步骤S22、查找像素坐标中，上下左右四个方向与其余像素坐标不相邻的坐标，将其视作不与主体图像相连接的像素点剔除；
步骤S23、将像素点坐标位置互相相邻的像素坐标集群视为一个图像，在记录的像素坐标中，分割为多个图像像素坐标集群，并分别对集群进行记录；
步骤S24、查找并记录每个图像的边缘像素点坐标。
4.根据权利要求1所述的一种基于纹理贴图的软件模型自动生成方法，其特征在于：所述步骤S3进一步包括以下步骤：
步骤S31、利用像素点到三个网格顶点UV在纹理上的位置的距离的权重比，等于该像素点渲染到网格上位置到三个网格顶点的权重比，计算纹理图像边缘像素点在标准模型网格上的渲染位置；
步骤S32、在标准模型上，根据纹理边缘在模型网格上的位置建立新的顶点；
步骤S33、将新构建的顶点与周围顶点连接成三角形；
步骤S34、根据新构建的顶点在标准模型网格中的位置，给新三角形设置UV坐标点；
步骤S35、根据三角形法向量方向，将标准模型的网格分割成正面和背面两组网格；
步骤S36、将正面网格和背面网格的边缘顶点连接新的三角形；
步骤S37、为所有新增顶点进行骨骼绑定。
5.一种基于纹理贴图的软件模型自动生成***，其特征在于：包括构建模块、处理模块和生成模块；
所述构建模块，用于构建标准模型，为生成模型的顶点编号、纹理UV坐标、骨骼动画绑定提供标准；
所述处理模块，用于通过对模型的纹理贴图进行处理，确定纹理贴图的有效部分；
所述生成模块，用于根据纹理贴图进行模型网格生成。
6.根据权利要求5所述的一种基于纹理贴图的软件模型自动生成***，其特征在于：所述构建模块包括制作单元、顶点设置单元和绑定单元，所述制作单元，用于制作人员通过模型制作工具，构建标准网格；所述顶点设置单元，为标准模型网格顶点设置纹理UV坐标；所述绑定单元，为标准模型绑定动画骨骼。
7.根据权利要求5所述的一种基于纹理贴图的软件模型自动生成***，其特征在于：所述处理模块包括查找单元、剔除单元、拆分单元和记录单元，所述查找单元，用于查找并记录纹理中Alpha不为0的像素点的像素坐标；所述剔除单元，用于剔除不与主体图像相连接的像素点；所述拆分单元，用于当纹理图有多个图像时，将其拆分；所述记录单元，用于查找并记录每个图像的边缘像素点坐标。
8.根据权利要求5所述的一种基于纹理贴图的软件模型自动生成***，其特征在于：所述生成模块包括计算单元、新建单元、连接单元、坐标设置单元、分割单元、边缘顶点连接单元和新增顶点单元，所述计算单元，即计算纹理图像边缘像素点在标准模型网格上的渲染位置；所述新建单元，即在标准模型上，根据纹理边缘在模型网格上的位置建立新的顶点，所述连接单元，即将新构建的顶点与周围顶点连接成三角形，所述坐标设置单元，即根据新构建的顶点在标准模型网格中的位置，给新三角形设置UV坐标点；所述分割单元，即根据三角形法向量方向，将标准模型的网格分割成正面和背面两组网格；所述边缘顶点连接单元，将正面网格和背面网格的边缘顶点连接新的三角形；所述新增顶点单元，为所有新增顶点进行骨骼绑定。
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