CN115761197A - 图像渲染方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents

Abstract

本公开实施例提供了一种图像渲染方法、装置、设备及存储介质。包括：获取3D虚拟模型及用户输入的初始变换信息；根据所述初始变换信息对所述3D虚拟模型分别进行第一投影类型和第二投影类型的转换，获得第一投影模型和第二投影模型；根据所述第一投影模型和所述第二投影模型控制所述3D虚拟模型在屏幕坐标系下平移，获得目标图像。本公开实施例提供的图像渲染方法，对3D虚拟模型进行两种投影类型的转换，以基于转换后的第一投影模型和第二投影模型控制3D虚拟模型在屏幕坐标系下平移，可以保证投影到屏幕坐标系下的虚拟模型在移动时只是发生平移，未发生形变，使得投影后的虚拟模型显示更自然，从而提高图像的显示效果。

Description

图像渲染方法、装置、设备及存储介质

技术领域

本公开实施例涉及图像处理技术领域，尤其涉及一种图像渲染方法、装置、设备及存储介质。

背景技术

在对3D虚拟模型进行透视投影时，由于透视会呈现近大远小的效果。由于透视投影过程中虚拟相机的位姿信息保持不变，当投影后的虚拟模型发生移动时，投影后虚拟模型会发生形变。发生形变的虚拟模型会影响图像的显示效果，使得图像不自然。

发明内容

本公开实施例提供一种图像渲染方法、装置、设备及存储介质，可以防止投影后的虚拟模型在移动时发生形变，使得投影后的虚拟模型显示更自然，从而提高图像的显示效果。

第一方面，本公开实施例提供了一种图像渲染方法，包括：

获取3D虚拟模型，并接收用户输入的初始变换信息；其中，所述3D虚拟模型由多个顶点构成，所述变换信息包括缩放信息、旋转信息及平移信息中的至少一项；

根据所述初始变换信息对所述3D虚拟模型分别进行第一投影类型和第二投影类型的转换，获得第一投影模型和第二投影模型；

根据所述第一投影模型和所述第二投影模型控制所述3D虚拟模型在屏幕坐标系下平移，获得目标图像。

第二方面，本公开实施例还提供了一种图像渲染装置，其特征在于，包括：

初始变换信息获取模块，用于获取3D虚拟模型，并接收用户输入的初始变换信息；其中，所述3D虚拟模型由多个顶点构成，所述变换信息包括缩放信息、旋转信息及平移信息中的至少一项；

投影转换模块，用于根据所述初始变换信息对所述3D虚拟模型分别进行第一投影类型和第二投影类型的转换，获得第一投影模型和第二投影模型；

目标图像获取模块，用于根据所述第一投影模型和所述第二投影模型控制所述3D虚拟模型在屏幕坐标系下平移，获得目标图像。

第三方面，本公开实施例还提供了一种电子设备，所述电子设备包括：

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本公开实施例所述的图像渲染方法。

第四方面，本公开实施例还提供了一种包含计算机可执行指令的存储介质，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行如本公开实施例所述的图像渲染方法。

本公开实施例公开了一种图像渲染方法、装置、设备及存储介质，获取3D虚拟模型，并接收用户输入的初始变换信息；其中，3D虚拟模型由多个顶点构成，初始变换信息包括缩放信息、旋转信息及平移信息中的至少一项；根据初始变换信息对3D虚拟模型分别进行第一投影类型和第二投影类型的转换，获得第一投影模型和第二投影模型；根据第一投影模型和第二投影模型控制3D虚拟模型在屏幕坐标系下平移，获得目标图像。本公开实施例提供的图像渲染方法，对3D虚拟模型进行两种投影类型的转换，以基于转换后的第一投影模型和第二投影模型控制3D虚拟模型在屏幕坐标系下平移，可以保证投影到屏幕坐标系下的虚拟模型在移动时只是发生平移，未发生形变，使得投影后的虚拟模型显示更自然，从而提高图像的显示效果。

附图说明

结合附图并参考以下具体实施方式，本公开各实施例的上述和其他特征、优点及方面将变得更加明显。贯穿附图中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的元素。应当理解附图是示意性的，原件和元素不一定按照比例绘制。

图1是本公开实施例所提供的一种图像渲染方法的流程示意图；

图2a是本公开实施例采用现有技术渲染3D文字的示例图；

图2b是本公开实施例采用本实施例的技术渲染3D文字的示例图；

图2c是本公开实施例采用现有技术渲染3D立体物体的示例图

图2d是本公开实施例采用本实施例的技术渲染3D立体物体的示例图；

图3是本公开实施例所提供的一种图像渲染装置的结构示意图；

图4是本公开实施例所提供的一种电子设备的结构示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的实施例。虽然附图中显示了本公开的某些实施例，然而应当理解的是，本公开可以通过各种形式来实现，而且不应该被解释为限于这里阐述的实施例，相反提供这些实施例是为了更加透彻和完整地理解本公开。应当理解的是，本公开的附图及实施例仅用于示例性作用，并非用于限制本公开的保护范围。

应当理解，本公开的方法实施方式中记载的各个步骤可以按照不同的顺序执行，和/或并行执行。此外，方法实施方式可以包括附加的步骤和/或省略执行示出的步骤。本公开的范围在此方面不受限制。

本文使用的术语“包括”及其变形是开放性包括，即“包括但不限于”。术语“基于”是“至少部分地基于”。术语“一个实施例”表示“至少一个实施例”；术语“另一实施例”表示“至少一个另外的实施例”；术语“一些实施例”表示“至少一些实施例”。其他术语的相关定义将在下文描述中给出。

需要注意，本公开中提及的“第一”、“第二”等概念仅用于对不同的装置、模块或单元进行区分，并非用于限定这些装置、模块或单元所执行的功能的顺序或者相互依存关系。

需要注意，本公开中提及的“一个”、“多个”的修饰是示意性而非限制性的，本领域技术人员应当理解，除非在上下文另有明确指出，否则应该理解为“一个或多个”。

本公开实施方式中的多个装置之间所交互的消息或者信息的名称仅用于说明性的目的，而并不是用于对这些消息或信息的范围进行限制。

可以理解的是，在使用本公开各实施例公开的技术方案之前，均应当依据相关法律法规通过恰当的方式对本公开所涉及个人信息的类型、使用范围、使用场景等告知用户并获得用户的授权。

例如，在响应于接收到用户的主动请求时，向用户发送提示信息，以明确地提示用户，其请求执行的操作将需要获取和使用到用户的个人信息。从而，使得用户可以根据提示信息来自主地选择是否向执行本公开技术方案的操作的电子设备、应用程序、服务器或存储介质等软件或硬件提供个人信息。

作为一种可选的但非限定性的实现方式，响应于接收到用户的主动请求，向用户发送提示信息的方式例如可以是弹窗的方式，弹窗中可以以文字的方式呈现提示信息。此外，弹窗中还可以承载供用户选择“同意”或者“不同意”向电子设备提供个人信息的选择控件。

可以理解的是，上述通知和获取用户授权过程仅是示意性的，不对本公开的实现方式构成限定，其它满足相关法律法规的方式也可应用于本公开的实现方式中。

可以理解的是，本技术方案所涉及的数据(包括但不限于数据本身、数据的获取或使用)应当遵循相应法律法规及相关规定的要求。

图1为本公开实施例所提供的一种图像渲染方法的流程示意图，本公开实施例适用于将3D虚拟模型渲染为2D图像的情形，该方法可以由图像渲染装置来执行，该装置可以通过软件和/或硬件的形式实现，可选的，通过电子设备来实现，该电子设备可以是移动终端、PC端或服务器等。

如图1所示，所述方法包括：

S110，获取3D虚拟模型及用户输入的初始变换信息。

其中，3D虚拟模型由多个顶点构成，初始变换信息包括缩放信息、旋转信息及平移信息中的至少一项。3D虚拟模型的顶点由模型局部空间坐标系下的三维坐标表征。3D虚拟模型可以理解为预先构建的3D对象的虚拟模型，3D对象可以物体、人体或文字等任意的对象，此处不做限定。

其中，缩放信息可以由沿X、Y和Z三轴的缩放量构成，旋转信息可以由绕X、Y和Z三轴的旋转量构成，平移信息可以由沿X、Y和Z三轴的平移量构成。本实施例中，初始变换信息可以由变换矩阵(Model矩阵)表征。具体的，获取用户输入的初始变换信息的过程可以是：首先接收用户输入的缩放信息、旋转信息及平移信息中的任意一项，然后根据缩放信息确定缩放矩阵，根据旋转信息确定旋转矩阵，根据平移信息确定平移矩阵，最后将缩放矩阵、旋转矩阵和平移矩阵依次点乘，获得初始变换矩阵，即初始变换信息。

S120，根据初始变换信息对3D虚拟模型分别进行第一投影类型和第二投影类型的转换，获得第一投影模型和第二投影模型。

其中，第一投影类型可以是透视投影，第二投影类型可以是正交投影。透视投影可以理解为采用中心投影法将3D物体投射到投影面上，从而获得的一种较为接近视觉效果的单面投影图。正交投影可以理解为投影线垂直于投影面的投影。

本实施例中，根据初始变换信息对3D虚拟模型进行投影转换的过程可以是：首先获取投影信息及视角信息，然后根据初始变换信息、投影信息及视角信息确定投影转换信息，最后基于投影转换信息对3D虚拟模型进行投影转换。

其中，透视投影信息表征由相机坐标系到屏幕坐标系的透视转换关系，视角信息表征由世界坐标系到相机坐标系的转换关系；相机坐标系为虚拟相机所在的坐标系，世界坐标系为3D虚拟模型所在的坐标系。投影转换信息可以由变换视角投影(Model ViewProjection，MVP)矩阵表征，变换信息由变换矩阵(Model矩阵)表征，视角信息由视角矩阵(View矩阵)表征，投影信息由投影矩阵(Projection矩阵)表征。根据初始变换信息、投影信息及视角信息确定投影转换信息的方式可以是：将投影矩阵、视角矩阵和初始变换矩阵依次点乘，获得MVP矩阵。基于投影转换信息对3D虚拟模型进行投影转换的方式可以是，将MVP矩阵点乘3D虚拟模型各顶点的四维坐标，获得投影模型。示例性的：投影模型的计算公式可以表示为：Position1＝P*V*M*Position0，其中，Position1表示投影模型中顶点的坐标，P表示投影矩阵，V表示视角矩阵，M表示变换矩阵，Position0表示3D虚拟模型中顶点的坐标。

本实施例中，视角矩阵可以是预先设定的虚拟相机参数确定，其中，虚拟相机参数可以包括光心位置及相机视角。投影信息由虚拟相机的***面及远平面参数确定。对于透视投影，透视投影矩阵可以表示为：

对于正交投影，正交投影矩阵可以表示为：

其中，n为***面的z坐标，f表示远平面的z坐标，t和b分别为***面上下两边的y坐标，l和r分别为***面左右两边的x坐标。

可选的，根据初始变换信息对3D虚拟模型进行第一投影类型的转换，获得第一投影模型的方式可以是：获取透视投影信息及视角信息；对初始变换信息中的平移信息进行调整，获得第一变换信息；基于第一变换信息、透视投影信息和视角信息对3D虚拟模型进行透视投影转换，获得透视投影模型。

其中，透视投影信息由上述实施例中确定的透视投影矩阵表征，视角信息由上述实施例确定的视角矩阵确定。对初始变换信息中的平移信息进行调整，获得第一变换信息的方式可以是：根据初始变换信息中的平移信息和第一设定值确定第一调整量；基于第一调整量对平移信息进行调整，获得第一变换信息。

其中，第一设定值为0，或者接近于0的值。具体的，对初始变换信息中的平移信息进行调整可以理解为：将初始变换信息中的平移信息中的x分量和y分量进行调整。根据初始变换信息中的平移信息和第一设定值确定第一调整量可以理解为：将第一设定值减去平移信息，获得第一调整量。基于第一调整量对平移信息进行调整可以理解为：将平移信息与第一调整量进行累加。本实施例中，初始变换信息由变换矩阵表征，且变换矩阵的尺寸为4*4。其中，平移信息中的x分量位于第1行第4列，y分量位于第2行第4列，即基于第一设定值对变换矩阵中第1行第4列和第2行第4列的值进行调整。

具体的，基于第一变换信息、透视投影信息和视角信息对3D虚拟模型进行透视投影转换的过程是：将透视投影信息对应的透视投影矩阵、视角信息对应的视角矩阵和第一变换信息对应的变换矩阵依次进行点乘，获得透视转换矩阵，再将透视转换矩阵与3D虚拟模型各顶点的四维坐标进行点乘，获得透视投影模型。本实施例中，透视投影模型中各顶点由四维向量表征，例如可以是表示为pos1＝(x1，y1，z1，w1)。本实施例中，在对3D虚拟模型进行透视投影转换时，基于第一设定值对变换矩阵中的平移平移信息进行调整，使得在透视投影时较小的收到平移信息的影响，从而减小3D虚拟模型平移时发生的形变。

可选的，根据初始变换信息对3D虚拟模型进行第二投影类型的转换，获得第二投影模型的方式可以是：获取正交投影信息及视角信息；对初始变换信息中的旋转量及缩放量进行调整，获得第二变换信息；基于第二变换信息、正交投影信息和视角信息对3D虚拟模型进行正交投影转换，获得正交投影模型。

其中，透视投影信息表征由相机坐标系到屏幕坐标系的正交转换关系，视角信息表征由世界坐标系到相机坐标系的转换关系；相机坐标系为用于渲染的虚拟相机所在的坐标系，世界坐标系为3D虚拟模型所在的坐标系。正交投影信息由上述实施例确定的正交投影矩阵表征，视角信息由上述实施例确定的视角矩阵表征。对初始变换信息中的旋转信息及缩放信息进行调整，获得第二变换信息的方式可以是：根据初始变换信息中的旋转信息和第二设定值确定第二调整量；根据初始变换信息中的缩放信息和第三设定值确定第三调整量；基于第二调整量对旋转信息进行调整，基于第三调整量对缩放信息进行调整，获得第二变换信息。

其中，第二设定值为0或者接近0的值，第二设定值为1，或者接近于1的值。具体的，根据初始变换信息中的旋转信息和第二设定值确定第二调整量可以理解为：将第二设定值减去旋转信息，获得第二调整量。基于第二调整量对旋转信息进行调整可以理解为：将第二调整量与旋转信息进累加。本实施例中，初始变换信息由变换矩阵表征，且变换矩阵的尺寸为4*4。其中，位于第1行第2列、第1行第3列、第2行第1列、第二2行第3列、第3行第1行和第3行第2列为旋转信息的六个分量，则基于第二设定值对这六个量进行调整。可选的，本实施例中，可以直接将这六个量调整为0。根据所述初始变换信息中的缩放信息和第三设定值确定第三调整量可以理解为：将第三设定值与缩放信息相减，获得第三调整量。基于第三调整量对缩放信息进行调整可以理解为：将第三调整量与缩放信息进行累加。

其中，缩放信息包括沿x轴的缩放量、沿y轴的缩放量和沿z轴的缩放量。本实施例中，沿x轴的缩放量位于第1行第1列，沿y轴的缩放量位于第2行第2列，沿z轴的缩放量位于第3行第3列，则基于第三设定值对这三个量进行调整。可选的，可以将这三个量直接调整为1。

具体的，基于第二变换信息、正交投影信息和视角信息对3D虚拟模型进行正交投影转换，获得正交投影模型的过程可以是：将正交投影信息对应的正交投影矩阵、视角信息对应的视角矩阵和第二变换信息对应的变换矩阵依次进行点乘，获得正交转换矩阵，再将正交转换矩阵与3D虚拟模型各顶点的四维坐标进行点乘，获得正交投影模型。本实施例中，正交投影模型中各顶点由四维向量表征，例如可以是表示为pos2＝(x2，y2，z2，w2)。本实施例中，在对3D虚拟模型进行正交投影转换时，将基于第二设定值对变换矩阵中的旋转信息进行调整，基于第三设定值对缩放信息进行调整，可以降低旋转信息和缩放信息对正交投影的影响。

S130，根据第一投影模型和第二投影模型控制3D虚拟模型在屏幕坐标系下平移，获得目标图像。

其中，平移可以理解为3D虚拟模型在屏幕坐标系下只进行位置的改变，形状不发生改变。

具体的，根据第一投影模型和第二投影模型控制3D虚拟模型在屏幕坐标系下平移，获得目标图像的方式可以是：将第一投影模型和第二投影模型进行融合，获得目标投影模型；对目标投影模型进行渲染，获得目标图像。

本实施例中，将第一投影模型和第二投影模型进行融合可以理解为：将第一投影模型和第二投影模型对应顶点的坐标进行融合，获得融合后的顶点坐标，融合后的顶点构成目标投影模型。

具体的，将第一投影模型和第二投影模型进行融合，获得目标投影模型的方式可以是：提取第一投影模型中的顶点坐标信息；基于顶点坐标信息对第二投影模型和第一投影模型进行线性叠加，获得目标投影模型。

其中，第一投影模型的顶点坐标由四维坐标表征。分别为x分量、y分量、z分量和w分量。基于顶点坐标对第二投影模型和第一投影模型进行线性叠加的过程可以是：将第一投影模型的顶点坐标的w分量和第二投影模型的顶点坐标相乘，将相乘结果与第一投影模型的顶点坐标进行累加，获得目标投影模型。示例性的，假设第一投影模型的顶点坐标表示为：pos1＝(x1，y1，z1，w1)，第一投影模型的顶点坐标表示为pos2＝(x2，y2，z2，w2)，则将第一投影模型和所述第二投影模型进行融合的公式可以表示为：POS＝pos1+pos2*w1，POS表示目标投影模型的顶点坐标，则POS＝(x1+x2*w1，y1+y2*w1，z1+z2*w1，w1+w2*w1)。本实施例中，将透视投影后的第一投影模型和正交投影后的第二投影模型进行融合，可以保证融合后的目标投影模型在屏幕坐标系下只是发生了平移，未在移动过程中发生形变。

本实施例中，目标投影模型进行渲染可以理解为：将目标投影模型渲染为2D图像。

其中，目标投影模型的顶点由四维坐标表征，包括：第一分量、第二分量、第三分量和第四分量。第一分量为x分量，第二分量为y分量，第三分量为z分量，第四分量为w分量。具体的，对目标投影模型进行渲染，获得目标图像的方式可以是：对目标投影模型的顶点坐标进行齐次变换；对齐次变换后的目标投影模型进行渲染，获得目标图像。

其中，对目标投影模型的顶点坐标进行齐次变换的过程可以是理解为：将目标投影模型的顶点坐标除以第四分量(即w分量)。示例性的，假设目标投影模型的顶点坐标表示为：POS＝(x1+x2*w1，y1+y2*w1，z1+z2*w1，w1+w2*w1)，则齐次变换后变为((x1+x2*w1)/(w1+w2*w1)，(y1+y2*w1)/(w1+w2*w1)，(z1+z2*w1)/(w1+w2*w1)，1)。本实施例中，对目标投影模型的顶点坐标进行齐次变换，可以提高后续渲染的准确性。

可选的，对齐次变换后的目标投影模型进行渲染，获得目标图像的方式可以是：提取齐次变换后的目标投影模型中顶点坐标中屏幕坐标系对应的两个分量；根据两个分量将3D虚拟模型渲染至屏幕中，获得目标图像。

其中，屏幕坐标系对应的两个分量分别为x分量和y分量。具体的，提取齐次变换后的目标投影模型中顶点坐标的x分量和y分量，由x分量和y分量构成目标投影模型顶点在屏幕坐标系中的位置信息，最后将目标投影模型顶点的像素值渲染至屏幕坐标系中对应的位置，从而获得目标图像。本实施例中，根据屏幕坐标系对应的两个分量，可以准确的将3D虚拟模型渲染至屏幕中。示例性的，图2a为采用现有技术渲染3D文字的示例图，左侧图为3D文字移动前的图像，右侧图为3D文字为移动后的图像，比较左右两张图，可以看出，3D文字产生了明显的形变，使得3D文字的显示不自然。图2b为采用本实施例的技术渲染3D文字的示例图，左侧图为3D文字移动前的图像，右侧图为3D文字为移动后的图像，比较左右两张图，可以看出，3D文字未产生形变，使得3D文字的显示更自然，提高显示效果。图2c为采用现有技术渲染3D立体物体的示例图，左侧图为3D立体物体移动前的图像，右侧图为3D立体物体为移动后的图像，比较左右两张图，可以看出，3D立体物体产生了明显的形变，使得3D立体物体的显示不自然。图2d为采用本实施例的技术渲染3D立体物体的示例图，左侧图为3D立体物体移动前的图像，右侧图为3D立体物体为移动后的图像，比较左右两张图，可以看出，3D立体物体未产生形变，使得3D立体物体的显示更自然，提高显示效果。可选的，本实施例中的3D虚拟模型还可以是任意的对象，例如：人物、动物、植物等，本实施例不做限定。

本公开实施例的技术方案，获取3D虚拟模型，并接收用户输入的初始变换信息；其中，3D虚拟模型由多个顶点构成，初始变换信息包括缩放信息、旋转信息及平移信息中的至少一项；根据初始变换信息对3D虚拟模型分别进行第一投影类型和第二投影类型的转换，获得第一投影模型和第二投影模型；根据第一投影模型和第二投影模型控制3D虚拟模型在屏幕坐标系下平移，获得目标图像。本公开实施例提供的图像渲染方法，对3D虚拟模型进行两种投影类型的转换，以基于转换后的第一投影模型和第二投影模型控制3D虚拟模型在屏幕坐标系下平移，可以保证投影到屏幕坐标系下的虚拟模型在移动时只是发生平移，未发生形变，使得投影后的虚拟模型显示更自然，从而提高图像的显示效果。

图3为本公开实施例所提供的一种图像渲染装置的结构示意图，如图3所示，所述装置包括：

初始变换信息获取模块310，用于获取3D虚拟模型，并接收用户输入的初始变换信息；其中，3D虚拟模型由多个顶点构成，初始变换信息包括缩放信息、旋转信息及平移信息中的至少一项；

投影转换模块320，用于根据初始变换信息对3D虚拟模型分别进行第一投影类型和第二投影类型的转换，获得第一投影模型和第二投影模型；

目标图像获取模块330，用于根据第一投影模型和第二投影模型控制3D虚拟模型在屏幕坐标系下平移，获得目标图像。

可选的，第一投影类型为透视投影，投影转换模块320，还用于：

获取透视投影信息及视角信息；其中，透视投影信息表征由相机坐标系到屏幕坐标系的透视转换关系，视角信息表征由世界坐标系到相机坐标系的转换关系；相机坐标系为用于渲染的虚拟相机所在的坐标系，世界坐标系为3D虚拟模型所在的坐标系；

对初始变换信息中的平移信息进行调整，获得第一变换信息；

基于第一变换信息、透视投影信息和视角信息对3D虚拟模型进行透视投影转换，获得透视投影模型。

可选的，投影转换模块320，还用于：

根据初始变换信息中的平移信息和第一设定值确定第一调整量；

基于第一调整量对平移信息进行调整，获得第一变换信息。

可选的，第二投影类型为正交投影，投影转换模块320，还用于：

获取正交投影信息及视角信息；其中，透视投影信息表征由相机坐标系到屏幕坐标系的正交转换关系，视角信息表征由世界坐标系到相机坐标系的转换关系；相机坐标系为用于渲染的虚拟相机所在的坐标系，世界坐标系为3D虚拟模型所在的坐标系；

对初始变换信息中的旋转信息及缩放信息进行调整，获得第二变换信息；

基于第二变换信息、正交投影信息和视角信息对3D虚拟模型进行正交投影转换，获得正交投影模型。

可选的，投影转换模块320，还用于：

根据初始变换信息中的旋转信息和第二设定值确定第二调整量；

根据初始变换信息中的缩放信息和第三设定值确定第三调整量；

基于第二调整量对旋转信息进行调整，基于第三调整量对缩放信息进行调整，获得第二变换信息。

可选的，目标图像获取模块330，还用于：

将第一投影模型和第二投影模型进行融合，获得目标投影模型；

对目标投影模型进行渲染，获得目标图像。

可选的，目标图像获取模块330，还用于：

提取第一投影模型中的顶点坐标；

基于顶点坐标对第二投影模型和第一投影模型进行线性叠加，获得目标投影模型。

可选的，目标投影模型的顶点坐标由四维坐标表征，包括：第一分量、第二分量、第三分量和第四分量；目标图像获取模块330，还用于：

对目标投影模型的顶点坐标进行齐次变换；

对齐次变换后的目标投影模型进行渲染，获得目标图像。

可选的，渲染模块340，还用于：

提取齐次变换后的目标投影模型中顶点坐标中屏幕坐标系对应的两个分量；

根据两个分量将3D虚拟模型渲染至屏幕坐标系下，获得目标图像。

本公开实施例所提供的图像渲染装置可执行本公开任意实施例所提供的图像渲染方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。

值得注意的是，上述装置所包括的各个单元和模块只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本公开实施例的保护范围。

图4为本公开实施例所提供的一种电子设备的结构示意图。下面参考图4，其示出了适于用来实现本公开实施例的电子设备(例如图4中的终端设备或服务器)500的结构示意图。本公开实施例中的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、PDA(个人数字助理)、PAD(平板电脑)、PMP(便携式多媒体播放器)、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。图4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4所示，电子设备500可以包括处理装置(例如中央处理器、图形处理器等)501，其可以根据存储在只读存储器(ROM)502中的程序或者从存储装置508加载到随机访问存储器(RAM)503中的程序而执行各种适当的动作和处理。在RAM 503中，还存储有电子设备500操作所需的各种程序和数据。处理装置501、ROM 502以及RAM 503通过总线504彼此相连。编辑/输出(I/O)接口505也连接至总线504。

通常，以下装置可以连接至I/O接口505：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506；包括例如液晶显示器(LCD)、扬声器、振动器等的输出装置507；包括例如磁带、硬盘等的存储装置508；以及通信装置509。通信装置509可以允许电子设备500与其他设备进行无线或有线通信以交换数据。虽然图4示出了具有各种装置的电子设备500，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，根据本公开的实施例，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，本公开的实施例包括一种计算机程序产品，其包括承载在非暂态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509从网络上被下载和安装，或者从存储装置508被安装，或者从ROM 502被安装。在该计算机程序被处理装置501执行时，执行本公开实施例的方法中限定的上述功能。

本公开实施方式中的多个装置之间所交互的消息或者信息的名称仅用于说明性的目的，而并不是用于对这些消息或信息的范围进行限制。

本公开实施例提供的电子设备与上述实施例提供的图像渲染方法属于同一发明构思，未在本实施例中详尽描述的技术细节可参见上述实施例，并且本实施例与上述实施例具有相同的有益效果。

本公开实施例提供了一种计算机存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述实施例所提供的图像渲染方法。

需要说明的是，本公开上述的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或者是上述两者的任意组合。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可以包括但不限于：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(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***、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***、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。

在一些实施方式中，客户端、服务器可以利用诸如HTTP(HyperText TransferProtocol，超文本传输协议)之类的任何当前已知或未来研发的网络协议进行通信，并且可以与任意形式或介质的数字数据通信(例如，通信网络)互连。通信网络的示例包括局域网(“LAN”)，广域网(“WAN”)，网际网(例如，互联网)以及端对端网络(例如，ad hoc端对端网络)，以及任何当前已知或未来研发的网络。

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：

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：获取3D虚拟模型及用户输入的初始变换信息；其中，所述3D虚拟模型由多个顶点构成，所述变换信息包括缩放信息、旋转信息及平移信息中的至少一项；根据所述初始变换信息对所述3D虚拟模型分别进行第一投影类型和第二投影类型的转换，获得第一投影模型和第二投影模型；根据所述第一投影模型和所述第二投影模型控制所述3D虚拟模型在屏幕坐标系下平移，获得目标图像。

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但不限于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)。

附图中的流程图和框图，图示了按照本公开各种实施例的***、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***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(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、专用标准产品(ASSP)、片上***(SOC)、复杂可编程逻辑设备(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***、装置或设备使用或与指令执行***、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***、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。

根据本公开的一个或多个实施例，提供了一种图像渲染方法，包括：

获取3D虚拟模型及用户输入的初始变换信息；其中，所述3D虚拟模型由多个顶点构成，所述变换信息包括缩放信息、旋转信息及平移信息中的至少一项；

根据所述初始变换信息对所述3D虚拟模型分别进行第一投影类型和第二投影类型的转换，获得第一投影模型和第二投影模型；

根据所述第一投影模型和所述第二投影模型控制所述3D虚拟模型在屏幕坐标系下平移，获得目标图像。

进一步地，所述第一投影类型为透视投影，根据所述初始变换信息对所述3D虚拟模型进行第一投影类型的转换，获得第一投影模型，包括：

获取透视投影信息及视角信息；其中，透视投影信息表征由相机坐标系到所述屏幕坐标系的透视转换关系，所述视角信息表征由世界坐标系到相机坐标系的转换关系；所述相机坐标系为用于渲染的虚拟相机所在的坐标系，所述世界坐标系为所述3D虚拟模型所在的坐标系；

对所述初始变换信息中的平移信息进行调整，获得第一变换信息；

基于所述第一变换信息、所述透视投影信息和所述视角信息对所述3D虚拟模型进行透视投影转换，获得透视投影模型。

进一步地，对所述初始变换信息中的平移信息进行调整，获得第一变换信息，包括：

根据所述初始变换信息中的平移信息和第一设定值确定第一调整量；

基于所述第一调整量对所述平移信息进行调整，获得第一变换信息。

进一步地，所述第二投影类型为正交投影，根据所述初始变换信息对所述3D虚拟模型进行第二投影类型的转换，获得第二投影模型，包括：

获取正交投影信息及视角信息；其中，透视投影信息表征由相机坐标系到所述屏幕坐标系的正交转换关系，所述视角信息表征由世界坐标系到相机坐标系的转换关系；所述相机坐标系为用于渲染的虚拟相机所在的坐标系，所述世界坐标系为所述3D虚拟模型所在的坐标系；

对所述初始变换信息中的旋转信息及缩放信息进行调整，获得第二变换信息；

基于所述第二变换信息、所述正交投影信息和所述视角信息对所述3D虚拟模型进行正交投影转换，获得正交投影模型。

进一步地，其特征在于，对所述初始变换信息中的旋转信息及缩放信息进行调整，获得第二变换信息，包括：

根据所述初始变换信息中的旋转信息和第二设定值确定第二调整量；

根据所述初始变换信息中的缩放信息和第三设定值确定第三调整量；

基于所述第二调整量对所述旋转信息进行调整，基于所述第三调整量对所述缩放信息进行调整，获得第二变换信息。

进一步地，根据所述第一投影模型和所述第二投影模型控制所述3D虚拟模型在屏幕坐标系下平移，获得目标图像，包括：

将所述第一投影模型和所述第二投影模型进行融合，获得目标投影模型；

对所述目标投影模型进行渲染，获得目标图像。

进一步地，将所述第一投影模型和所述第二投影模型进行融合，获得目标投影模型，包括：

提取所述第一投影模型中的顶点坐标；

基于所述顶点坐标对所述第二投影模型和所述第一投影模型进行线性叠加，获得目标投影模型。

进一步地，所述目标投影模型的顶点坐标由四维坐标表征，包括：第一分量、第二分量、第三分量和第四分量；对所述目标投影模型进行渲染，获得目标图像，包括：

对所述目标投影模型的顶点坐标进行齐次变换；

对齐次变换后的目标投影模型进行渲染，获得目标图像。

进一步地，对齐次变换后的目标投影模型进行渲染，获得目标图像，包括：

提取齐次变换后的目标投影模型中顶点坐标中所述屏幕坐标系对应的两个分量；

根据所述两个分量将所述3D虚拟模型渲染至屏幕坐标系下，获得目标图像。

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。

尽管已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 (12)

1.一种图像渲染方法，其特征在于，包括：

获取3D虚拟模型及用户输入的初始变换信息；其中，所述3D虚拟模型由多个顶点构成，所述初始变换信息包括缩放信息、旋转信息及平移信息中的至少一项；

根据所述初始变换信息对所述3D虚拟模型分别进行第一投影类型和第二投影类型的转换，获得第一投影模型和第二投影模型；

根据所述第一投影模型和所述第二投影模型控制所述3D虚拟模型在屏幕坐标系下平移，获得目标图像。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一投影类型为透视投影，根据所述初始变换信息对所述3D虚拟模型进行第一投影类型的转换，获得第一投影模型，包括：

获取透视投影信息及视角信息；

对所述初始变换信息中的平移信息进行调整，获得第一变换信息；

基于所述第一变换信息、所述透视投影信息和所述视角信息对所述3D虚拟模型进行透视投影转换，获得透视投影模型。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，对所述初始变换信息中的平移信息进行调整，获得第一变换信息，包括：

根据所述初始变换信息中的平移信息和第一设定值确定第一调整量；

基于所述第一调整量对所述平移信息进行调整，获得第一变换信息。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二投影类型为正交投影，根据所述初始变换信息对所述3D虚拟模型进行第二投影类型的转换，获得第二投影模型，包括：

获取正交投影信息及视角信息；

对所述初始变换信息中的旋转信息及缩放信息进行调整，获得第二变换信息；

基于所述第二变换信息、所述正交投影信息和所述视角信息对所述3D虚拟模型进行正交投影转换，获得正交投影模型。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，对所述初始变换信息中的旋转信息及缩放信息进行调整，获得第二变换信息，包括：

根据所述初始变换信息中的旋转信息和第二设定值确定第二调整量；

根据所述初始变换信息中的缩放信息和第三设定值确定第三调整量；

基于所述第二调整量对所述旋转信息进行调整，基于所述第三调整量对所述缩放信息进行调整，获得第二变换信息。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述第一投影模型和所述第二投影模型控制所述3D虚拟模型在屏幕坐标系下平移，获得目标图像，包括：

将所述第一投影模型和所述第二投影模型进行融合，获得目标投影模型；

对所述目标投影模型进行渲染，获得目标图像。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，将所述第一投影模型和所述第二投影模型进行融合，获得目标投影模型，包括：

提取所述第一投影模型中的顶点坐标；

基于所述顶点坐标对所述第二投影模型和所述第一投影模型进行线性叠加，获得目标投影模型。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在在于，所述目标投影模型的顶点坐标由四维坐标表征，包括：第一分量、第二分量、第三分量和第四分量；对所述目标投影模型进行渲染，获得目标图像，包括：

对所述目标投影模型的顶点坐标进行齐次变换；

对齐次变换后的目标投影模型进行渲染，获得目标图像。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，对齐次变换后的目标投影模型进行渲染，获得目标图像，包括：

提取齐次变换后的目标投影模型中顶点坐标中所述屏幕坐标系对应的两个分量；

根据所述两个分量将所述3D虚拟模型渲染至屏幕坐标系下，获得目标图像。

10.一种图像渲染装置，其特征在于，包括：

初始变换信息获取模块，用于获取3D虚拟模型，并接收用户输入的初始变换信息；其中，所述3D虚拟模型由多个顶点构成，所述初始变换信息包括缩放信息、旋转信息及平移信息中的至少一项；

投影转换模块，用于根据所述初始变换信息对所述3D虚拟模型分别进行第一投影类型和第二投影类型的转换，获得第一投影模型和第二投影模型；

目标图像获取模块，用于根据所述第一投影模型和所述第二投影模型控制所述3D虚拟模型在屏幕坐标系下平移，获得目标图像。

11.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：

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1-9中任一所述的图像渲染方法。

12.一种包含计算机可执行指令的存储介质，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行如权利要求1-9中任一所述的图像渲染方法。

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