专利名称：一种在二维图像中实现物体透视变化效果的方法
技术领域：
本发明涉及一种在二维图像中实现物体透视变化效果的方法。 背景技木空间中物体在一点透视或多点透视的视线范围内移动后，往往会在透视图 中产生物体形状的变化。这种形状的变化可以归纳为在透视图中物体面的形状 的变化，而面的变化又可以归纳为透视图中面上顶点的位置的变化。该发明首先将空间中复杂的物体归纳为 一个或多个体块，并且分别得到所 述复杂物体的透视图和所归纳的体块的透视图，根据所归纳的体块的透视图将 复杂物体的透视图分成不同图层。当复杂物体在空间中的位置发生变化时，通 过计算所归纳体块在透视图中新的顶点位置得到复杂物体的不同图层的形状， 将旧的图层形状扭曲到与新的图层形状相吻合，从而得到接近与实际透视图中 物体变形的效果。在二维平面中表达的透视图像，往往不能在空间内移动后还能得到符合透 视的立体效果，尤其是在室内设计的过程中，往往要将设计的装修效果预先在 计算机三维软件中渲染出来，该三维渲染方法不但花费的时间较长，而且文件 较大，难以在网络上互动。现有的二维模拟方法，往往物体在空间中不能像三 维模型一样自由移动，很难满足设计者的要求。发明内容本发明为解决现有二维模拟技术中，物体在空间中不能像三维模型一样自 由移动的缺点，提供了 一种在二维图像中实现物体透视变化效果的方法。一种在二维图像中实现物体透视变化效果的方法，用于在二维平面内模拟 三维空间透视效果，包括， (1)、在三维空间中确定视点与视线，并在视线范围之内象物体与视线成一点透视或多点透视；(2) 、利用大的体块对物体进行形体归纳；(3) 、记录大体块在三维空间中的顶点坐标；(4 )、在透视图中得到对象物体的透视图和所述大体块的透视图； (5 )、根据所述大体块在透视图中的形状将所述物体的透视图重新分层； (6 )、根据物体在空间中的位移计算出移动后大体块顶点在透视图平面中的位 置；(7)、将分层后透视图的图层角点分别对应与大体块新的顶点位置，对图层产 生扭曲效果。其中如果对象物体在透视图中的移动越过以视点为中心的左右分界线或上 下分界线，则需要将对象物体根据视点为中心的左右分界线或上下分界线进行 反相处理。其中当所述处理对象在一点透视图中自身产生了遮挡现象，所述步骤(1) 中的对象物体将当作多个物体来处理。其中所述步骤(2)中的大体块在空间中应尽量接近于对象物体自身的形状 并在透视图中尽量让大体块的转折线与对象物体自身的转折相吻合.大体块同 样与視线成一点透视。其中所述步骤(3)中三维空间中的顶点坐标是相对于以一点透视视点为0 点的坐标。其中所述步骤(4)中，如果对象物体自身出现遮挡现象，则对象物体的遮 挡部分和被遮挡部分需要当作不同的物体分别得到透视图。其中所述步骤(5)中，如果对象物体自身出现遮挡，则需要将得到的多个 透视图分别进行分层，.遮挡物体的图层应当叠加在被遮挡图层的上方。其中所述步骤(7)中，对图层进行的扭曲应保证该图层轮廓边线上对应的 象素点在轮廓边线上比例位置不发生变化。其中如果一点透视的物体正好与以视点为中心的左右分界线或上下分界线 相交，则该物体的移动范围也应当保持与所述两条分界线相交。本发明由于采用了以上技术，使之能在二维模拟中，物体在空间中能像三 维模型一样自由移动，4艮难满足设计者的要求。
图1为在三维设计软件中建立的大体块线框图；图2为大体块线框图与物体模型在透视图上的关系；图3为模型物体渲染后的平面文件；图4为根据大体块的外形将模型物体的平面文件进行分层；图5为将平面文件中的某一图层根据新图层的顶点位置进行扭曲；图6为最终扭曲后的效果；具体实施方式
下面结合一个具体实施例，对本发明在二维图像中实现物体透视变化效果 的方法做详细的描述，包括1、 应用三维设计软件在一个空间内设置一个摄像机，确定摄像机的视角；2、 在视角范围内放入物体模型，如果该物体在摄像机视角范围内会发生遮 挡现象，则需要将该物体模型的遮挡部分和被遮挡部分分解成不同的模型，方 便后期渲染；3、 对该物体进行归纳总结，在三维设计软件中，结合物体模型的形状建立 以大面为主的几何才莫型，如图1所示。大体块在空间中应尽量接近于对象物体自身的形状并在透视图中尽量让大 体块的转折线与对象物体自身的转折相吻合.大体块同样与视线成一点透视。并 且所归纳的大体块在透视图中的可见区域应包含所有对象物体在透视图中的可 见区域，如图2所示。4、 应用三维设计软件记录所归纳的大体块的顶点坐标。在透视图中若该顶 点不可见，则不需记录该点坐标。5、 将三维设计软件中的物体模型和大体块模型分别渲染成平面文件，物体 模型中的遮挡部分与被遮挡部分应该分开渲染，如图3所示；6、 根据大体块的形状将物体模型的渲染图重新分层，把物体的遮挡部分和 被遮挡部分当作不同的物体进行分层，如图4所示。遮挡物体的图层在被遮挡 物体的上面，得到以多图层叠加形式的平面文件。7、 假设空间中物体相对于视点产生了位移，根据位移的坐标值和图层上顶 点的原有坐标计算出新的顶点在平面文件中的位置。8、 将步骤6中得到的多图层叠加形式的平面文件中的某图层根据新图层的 顶点位置进行扭曲，如图5所示。9、 以步骤8中同样的方法对其他图层进行操作，得到最终位置变化的效果， 如图6所示。其中所述三维空间中的顶点坐标是相对于以一点透视^见点为0点的坐标。如果对象物体自身出现遮挡现象，则对象物体的遮挡部分和被遮挡部分需 要当作不同的物体分别得到透视图；如果对象物体自身出现遮挡，则需要将得 到的多个透视图分别进行分层，遮挡物体的图层应当叠加在被遮挡图层的上方。其中对图层进行的扭曲应保证该图层轮廓边线上对应的象素点在轮廓边线 上比例位置不发生变化。其中如果一点透视的物体正好与以视点为中心的左右分界线或上下分界线 相交，则该物体的移动范围也应当保持与所述两条分界线相交。本发明不4又可以应用于一点透^L的空间中，而且可以应用到多点透3见的空 间中。
权利要求
1、一种在二维图像中实现物体透视变化效果的方法，用于在二维平面内模拟三维空间透视效果，其特征在于，包括，(1)、在三维空间中确定视点与视线，并在视线范围之内放入对象物体，使对象物体与视线成一点透视或多点透视；(2)、利用大体块对物体进行形体归纳；(3)、记录大体块在三维空间中的顶点坐标；(4)、在透视图中得到对象物体的透视图和所述大体块的透视图；(5)、根据所述大体块在透视图中的形状将所述物体的透视图重新分层；(6)、根据物体在空间中的位移计算出移动后大体块顶点在透视图平面中的位置；(7)、将分层后透视图的图层角点分别对应与大体块新的顶点位置，对图层产生扭曲效果。
2、 如权利要求1所述的一种在二维图像中实现物体透视变化效果的方法，其特 征在于，如果对象物体在透视图中的移动越过以视点为中心的左右分界线或上 下分界线，则需要将对象物体根据视点为中心的左右分界线或上下分界线进行 反相处理。
3、 如权利要求1所述的一种在二维图像中实现物体透视变化效果的方法，其特 征在于，当所述处理对象在一点透视图中自身产生了遮挡现象，所述步骤(l) 中的对象物体将当作多个物体来处理。
4、 如权利要求1所述的一种在二维图像中实现物体透视变化效果的方法，其特 征在于，所述步骤(2)中的大体块在空间中应尽量接近于对象物体自身的形状 并在透视图中尽量让大体块的转折线与对象物体自身的转折相吻合，大体块同 样与视线成一点透^L。
5、 如权利要求1所述的一种在二维图像中实现物体透视变化效果的方法，其特 征在于，所述步骤(3)中三维空间中的顶点坐标是相对于以一点透视视点为0 点的坐标。
6、 如权利要求1所述的一种在二维图像中实现物体透视变化效果的方法，其特征在于，所述步骤(4)中，如果对象物体自身出现遮挡现象，则对象物体的遮 挡部分和被遮挡部分需要当作不同的物体分别得到透视图。
7、 如权利要求1所述的一种在二维图像中实现物体透视变化效果的方法，其特征在于，所述步骤(5)中，如果对象物体自身出现遮挡，则需要将得到的多个透视图分别进行分层，遮挡物体的图层应当叠加在被遮挡图层的上方。
8、 如权利要求1所述的一种在二维图像中实现物体透视变化效果的方法，其特 征在于，所述步骤(7)中，对图层进行的扭曲应保证该图层轮廓边线上对应的 象素点在轮廓边线上比例位置不发生变化。
9、 如权利要求2所述的一种在二维图像中实现物体透视变化效果的方法，其特 征在于，如果一点透视的物体正好与以视点为中心的左右分界线或上下分界线 相交，则该物体的移动范围也应当保持与所述两条分界线相交。
全文摘要
一种在二维图像中实现物体透视变化效果的方法，用于在二维平面内模拟三维空间一点透视及多点透视的效果，将所述二维平面中的物体进行体块归纳后分层，并记录每个图层上顶点在物体三维空间中的坐标，当二维平面中的物体位置发生变化时，根据图层的顶点坐标在平面中计算出新的顶点的位置。根据新的顶点位置将原有图层进行扭曲，重新拼合后形成新的透视。本发明能在二维平面中显示近似的三维透视变化效果。
文档编号G06T15/10GK101226645SQ200810033678
公开日2008年7月23日 申请日期2008年2月18日 优先权日2008年2月18日
发明者朱东晖 申请人:朱东晖