二維圖形的三維透視變換方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)公開(kāi)了一種二維圖形的三維透視變換方法，其步驟包括：繪制骨骼；節(jié)點(diǎn)映射，根據(jù)二維造型圖形和骨骼之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，把二維造型圖形上的節(jié)點(diǎn)按照距離和方位映射到骨骼上；骨骼調(diào)整，骨骼分別繞旋轉(zhuǎn)點(diǎn)和旋轉(zhuǎn)軸進(jìn)行三軸旋轉(zhuǎn),進(jìn)行三維調(diào)整；節(jié)點(diǎn)反投，根據(jù)節(jié)點(diǎn)投影到骨骼上的方位參數(shù)，采用反向計(jì)算方法把節(jié)點(diǎn)反投到三維空間中，得到經(jīng)過(guò)調(diào)整后的三維造型圖形對(duì)象；三維造型圖形的投影映射，根據(jù)視點(diǎn)的位置，把三維空間的三維造型圖形投影到一個(gè)指定平面，得到二維透視效果圖。通過(guò)上述方式，本發(fā)明專利技術(shù)提供的二維圖形的三維透視變換方法，有效的提高了二維動(dòng)畫(huà)制作過(guò)程中透視調(diào)整的效率，在節(jié)約成本的同時(shí)，有效的保證了動(dòng)畫(huà)質(zhì)量。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及了一種圖形處理方法，特別是涉及了一種。
技術(shù)介紹
二維動(dòng)畫(huà)是對(duì)現(xiàn)實(shí)世界的模擬和夸張過(guò)程，離不開(kāi)三維的表現(xiàn)形式。其中，三維透視是二維動(dòng)畫(huà)制作的基礎(chǔ)，是大多數(shù)動(dòng)畫(huà)制作者在進(jìn)行動(dòng)畫(huà)制作過(guò)程中的難點(diǎn)，而隨著各行業(yè)應(yīng)用對(duì)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的要求不斷提高，通過(guò)二維數(shù)據(jù)來(lái)模擬三維數(shù)據(jù)，獲取三維信息已經(jīng)得到越來(lái)越多的研究。目前，現(xiàn)有二維圖形的三維透視調(diào)整方案的缺陷主要在于以下幾點(diǎn)1、傳統(tǒng)手繪的方案完全依靠人工完成透視過(guò)程，不同人員繪制的效果不盡相同，工作量大、效率低，且因?yàn)槠鋬H依賴具有較深經(jīng)驗(yàn)的原畫(huà)人員，在應(yīng)用上受到很大限制。因此在采用傳統(tǒng)流程進(jìn)行動(dòng)畫(huà)制作的過(guò)程中，為了提高效率，只能通過(guò)減少動(dòng)畫(huà)造型或場(chǎng)面的透視效果，從而降低了動(dòng)畫(huà)質(zhì)量，這對(duì)于二維動(dòng)畫(huà)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展是極其不利的。2、Animo的技術(shù)方案解決了依靠手繪對(duì)圖形在水平面的旋轉(zhuǎn)透視進(jìn)行調(diào)整的問(wèn)題，但因?yàn)楹芏鄨D形無(wú)法通過(guò)投影到一個(gè)橢球面上來(lái)獲得三維縱深信息，因此無(wú)法解決平行于視線方向的圖形或組合圖形的三維透視調(diào)整問(wèn)題，如腳面的轉(zhuǎn)動(dòng)，胳膊的揮動(dòng)等動(dòng)作就無(wú)法通過(guò)Animo的透視調(diào)整來(lái)完成，還要依靠手工繪制。3、因?yàn)槎S圖形缺乏三維信息，Animo的方案也僅是通過(guò)將二維圖形投影到橢球面上來(lái)獲得整體的縱深信息，并不符合實(shí)際的三維數(shù)據(jù)要求，因此在對(duì)平面圖形進(jìn)行大角度的調(diào)整時(shí)就會(huì)出現(xiàn)變形、失真等現(xiàn)象，甚至出現(xiàn)圖形分離的現(xiàn)象(如調(diào)整后眼睛到了臉部區(qū)域以外)，因此也不符合實(shí)際的動(dòng)畫(huà)作業(yè)需求。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)主要是針對(duì)現(xiàn)在市場(chǎng)的要求，提供了一種高效率、高質(zhì)量的。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)提供以下技術(shù)方案 本專利技術(shù)提供了一種，其步驟包括繪制骨骼； 節(jié)點(diǎn)映射，根據(jù)二維造型圖形和骨骼之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，把二維造型圖形上的節(jié)點(diǎn)按照距離和方位映射到骨骼上；骨骼調(diào)整，完成節(jié)點(diǎn)映射后，骨骼分別繞旋轉(zhuǎn)點(diǎn)和旋轉(zhuǎn)軸進(jìn)行三軸旋轉(zhuǎn)，進(jìn)行三維調(diào)整；節(jié)點(diǎn)反投，在骨骼旋轉(zhuǎn)完成后，根據(jù)節(jié)點(diǎn)投影到骨骼上的方位參數(shù)，采用反向計(jì)算方法把節(jié)點(diǎn)反投到三維空間中，得到經(jīng)過(guò)調(diào)整后的三維造型圖形對(duì)象；三維造型圖形的投影映射，得到經(jīng)過(guò)三維調(diào)整后的三維造型圖形對(duì)象后，根據(jù)視點(diǎn)的位置，把三維空間的三維造型圖形投影到一個(gè)指定平面，得到二維透視效果圖。在本專利技術(shù)一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述節(jié)點(diǎn)映射的步驟包括以骨骼中線作為骨骼的定位線；計(jì)算骨骼的附屬多邊形上每一個(gè)節(jié)點(diǎn)到骨骼的方位參數(shù)；依次計(jì)算每個(gè)節(jié)點(diǎn)和骨骼之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。在本專利技術(shù)一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述骨骼調(diào)整的步驟包括確定骨骼的旋轉(zhuǎn)中心或旋轉(zhuǎn)軸；骨骼圍繞選定的旋轉(zhuǎn)中心或旋轉(zhuǎn)軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)；依次計(jì)算骨骼上的每個(gè)節(jié)點(diǎn)經(jīng)過(guò)旋轉(zhuǎn)后的坐標(biāo)。在本專利技術(shù)一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述節(jié)點(diǎn)反投的步驟包括獲取節(jié)點(diǎn)的映射參數(shù)；根據(jù)映射參數(shù)，計(jì)算映射點(diǎn)對(duì)應(yīng)的三維造型圖形上的節(jié)點(diǎn)；依次計(jì)算每個(gè)映射點(diǎn)對(duì)應(yīng)的三維造型圖形節(jié)點(diǎn)，得到經(jīng)過(guò)調(diào)整的三維造型圖形對(duì)象。在本專利技術(shù)一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述三維造型圖形的投影映射的步驟包括設(shè)定一個(gè)視點(diǎn)位置，并設(shè)置其的三維坐標(biāo)；設(shè)定投影平面；從視點(diǎn)出發(fā)，和三維造型圖形上任意一個(gè)節(jié)點(diǎn)組成一條直線，計(jì)算該直線和投影平面的交點(diǎn)；依次計(jì)算三維造型圖形上每個(gè)節(jié)點(diǎn)在投影面上的投影點(diǎn)，得到三維造型圖形對(duì)象在二維平面上的透視效果圖。在本專利技術(shù)一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述繪制骨骼的步驟包括根據(jù)動(dòng)畫(huà)造型，繪制造型骨架；記錄和存儲(chǔ)造型骨架的三維坐標(biāo)。在本專利技術(shù)一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述映射參數(shù)包括點(diǎn)到直線的距離和方位角。本專利技術(shù)的有益效果是本專利技術(shù)所述的，采用骨骼動(dòng)畫(huà)和計(jì)算機(jī)圖形處理技術(shù)，解決人工繪制和Anim0技術(shù)方案中存在的只能處理部分圖形數(shù)據(jù)，且發(fā)生變形等問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)制作效率和透視質(zhì)量有機(jī)的統(tǒng)一。附圖說(shuō)明圖1是本專利技術(shù)一較佳實(shí)施例的流程示意 圖2是本專利技術(shù)的節(jié)點(diǎn)映射中點(diǎn)和直線的方位關(guān)系示意 圖3是本專利技術(shù)中骨骼旋轉(zhuǎn)的示意 圖4是本專利技術(shù)三維造型圖形的投影映射中視點(diǎn)和投影平面之間的位置關(guān)系示意圖。具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本專利技術(shù)的較佳實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)闡述，以使本專利技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)和特征能更易于被本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，從而對(duì)本專利技術(shù)的保護(hù)范圍做出更為清楚明確的界定。請(qǐng)參閱圖1、圖2、圖3和圖4，圖1是本專利技術(shù)二維圖形的三維透視變換方 法一較佳實(shí)施例的流程示意圖；圖2是本專利技術(shù)的節(jié)點(diǎn)映射中點(diǎn)和直線的方位關(guān)系示意圖；圖3是本專利技術(shù)中骨骼旋轉(zhuǎn)的示意圖；圖4是本專利技術(shù)三維造型圖形的投影映射中視點(diǎn)和投影平面之間的位置關(guān)系示意圖。本專利技術(shù)提供了一種，其步驟包括繪制骨骼； 節(jié)點(diǎn)映射，根據(jù)二維造型圖形和骨骼之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，把二維造型圖形上的節(jié)點(diǎn)按照距離和方位映射到骨骼上；骨骼調(diào)整，完成節(jié)點(diǎn)映射后，骨骼分別繞旋轉(zhuǎn)點(diǎn)和旋轉(zhuǎn)軸進(jìn)行三軸旋轉(zhuǎn)，進(jìn)行三維調(diào)整；節(jié)點(diǎn)反投，在骨骼旋轉(zhuǎn)完成后，根據(jù)節(jié)點(diǎn)投影到骨骼上的方位參數(shù)，采用反向計(jì)算方法把節(jié)點(diǎn)反投到三維空間中，得到經(jīng)過(guò)調(diào)整后的三維造型圖形對(duì)象；三維造型圖形的投影映射，得到經(jīng)過(guò)三維調(diào)整后的三維造型圖形對(duì)象后，根據(jù)視點(diǎn)的位置，把三維空間的三維造型圖形投影到一個(gè)指定平面，得到二維透視效果圖。所述繪制骨骼的步驟包括根據(jù)動(dòng)畫(huà)造型，繪制造型骨架；記錄和存儲(chǔ)造型骨架的三維坐標(biāo)。所述節(jié)點(diǎn)映射的步驟包括: O以骨骼中線作為骨骼的定位線，將其看成三維坐標(biāo)系下的一條直線，設(shè)骨骼的起點(diǎn)和終點(diǎn)分別為Bd Yh} 4)和Eft, Fe, 4)，則其方程為:本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種二維圖形的三維透視變換方法，其特征在于：步驟包括：繪制骨骼；節(jié)點(diǎn)映射，根據(jù)二維造型圖形和骨骼之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，把二維造型圖形上的節(jié)點(diǎn)按照距離和方位映射到骨骼上；骨骼調(diào)整，完成節(jié)點(diǎn)映射后，骨骼分別繞旋轉(zhuǎn)點(diǎn)和旋轉(zhuǎn)軸進(jìn)行三軸旋轉(zhuǎn),進(jìn)行三維調(diào)整；節(jié)點(diǎn)反投，在骨骼旋轉(zhuǎn)完成后，根據(jù)節(jié)點(diǎn)投影到骨骼上的方位參數(shù)，采用反向計(jì)算方法把節(jié)點(diǎn)反投到三維空間中，得到經(jīng)過(guò)調(diào)整后的三維造型圖形對(duì)象；?三維造型圖形的投影映射，得到經(jīng)過(guò)三維調(diào)整后的三維造型圖形對(duì)象后，根據(jù)視點(diǎn)的位置，把三維空間的三維造型圖形投影到一個(gè)指定平面，得到二維透視效果圖。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種二維圖形的三維透視變換方法，其特征在于:步驟包括: 繪制骨骼； 節(jié)點(diǎn)映射，根據(jù)二維造型圖形和骨骼之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，把二維造型圖形上的節(jié)點(diǎn)按照距離和方位映射到骨骼上； 骨骼調(diào)整，完成節(jié)點(diǎn)映射后，骨骼分別繞旋轉(zhuǎn)點(diǎn)和旋轉(zhuǎn)軸進(jìn)行三軸旋轉(zhuǎn)，進(jìn)行三維調(diào)整； 節(jié)點(diǎn)反投，在骨骼旋轉(zhuǎn)完成后，根據(jù)節(jié)點(diǎn)投影到骨骼上的方位參數(shù)，采用反向計(jì)算方法把節(jié)點(diǎn)反投到三維空間中，得到經(jīng)過(guò)調(diào)整后的三維造型圖形對(duì)象； 三維造型圖形的投影映射，得到經(jīng)過(guò)三維調(diào)整后的三維造型圖形對(duì)象后，根據(jù)視點(diǎn)的位置，把三維空間的三維造型圖形投影到一個(gè)指定平面，得到二維透視效果圖。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二維圖形的三維透視變換方法，其特征在于，所述節(jié)點(diǎn)映射的步驟包括: 以骨骼中線作為骨骼的定位線； 計(jì)算骨骼的附屬多邊形上每一個(gè)節(jié)點(diǎn)到骨骼的方位參數(shù)； 依次計(jì)算每個(gè)節(jié)點(diǎn)和骨骼之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二維圖形的三維透視變換方法，其特征在于，所述骨骼調(diào)整的步驟包括: 確定骨骼的旋轉(zhuǎn)中心或 旋轉(zhuǎn)軸； 骨骼圍繞選定的旋轉(zhuǎn)中心或旋...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：張寶印，郭連惠，張韶華，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：江蘇太奇通軟件有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：