一种基于二维动画的时空一致的变速内插方法与流程

文档序号:11178428阅读:621来源:国知局
一种基于二维动画的时空一致的变速内插方法与流程

本发明涉及网络技术领域,尤其涉及一种基于二维动画的时空一致的变速内插方法。



背景技术:

计算机图形学是研究怎样用计算机生成、处理和显示图形的一门学科。计算机图形学的分支众多,在图形基础研究方面可以归纳为两个主要方向:建模技术和绘制技术,建模技术又可以分为两大分支:计算机辅助几何设计和自然景物建模,绘制技术追求的是真实感和绘制速度,即三维真实感图形实时生成技术,三维图形学的应用要求既能逼真的反映客观世界的对象,又能高速的绘制它们,一方面人们对于计算机动画的视觉效果要求越来越高,使得三维模型越来越复杂,需要大型的软件来实现,界面也非常繁复;另一方面,计算机动画的应用领域,如娱乐业等,产业竞争异常激烈,这样就需要很好的交互方式以方便动画设计人员更快的制作出作品,这个矛盾就如同以上提到的“真实感”与“实时性”的矛盾一样,是交互式图形学迫切需要解决的问题。

而且实时动画主要应用在虚拟现实技术、辅助教学、娱乐等领域,它要求每秒钟计算机生成的图像数目在24帧以上,通过视觉暂留给予用户连贯图像的假相,由于强调实时性,计算机在图像质量和图像生成速度之间要取得一个平衡,过分强调图像质量会使得图像不连贯,过分强调图像生成速度有会使图像变得很粗糙。上述问题亟需解决。



技术实现要素:

为解决背景技术中存在的技术问题,本发明提出一种以时间轴为主线引导动作变化的内插过程,解决当前计算机内插动画无法处理变速运动的问题,然后根据win32平台上提供的象素格式,提高了制作效率和动画质量。

为此,本发明提供了一种基于二维动画的时空一致的变速内插方法,包括以下步骤:

s1、打开应用软件层,设置角色的运动时间轴,且将物体表面上的点沿平行线投影到显示平面上;

s2、客户端获取应用软件层当前设置的任务角色观察位置;

s3、利用变速运动的基本规律以及平行投影的条件在时间轴上计算出内插中间帧的位置,且将位置信息存放在存储模块中;

s4、使用旋转变换矩阵把旋转变换空间的三个元素相组合,然后使用欧拉角公式计算时间轴上不同的间隔,由关键帧内插得到相应的中间帧,并通过通讯模块将检测到的位置信息转存到第三方服务器;

s5、第三方服务器利用四元数旋转关系将二维动画中变速运动的相对位置关系提取出来。

优选地,应用软件层为多个opengl视图及其在win32平台下的优化应用软件。

优选地,平行投影的条件设置为三维景物中的平行线投影。

优选地,欧拉角公式计算是指用三维矢量表示图形分别绕xyz坐标轴旋转一定角度,并利用相对顺序关系进行计算。

优选地,所述中间帧位置的可以通过人工指定,并且设置相对的中间帧的间隔。

本发明还提供了一种基于二维动画的时空一致的变速内插方法,该方法包括以下步骤:

当设置角色的运动时间轴后,利用平行线投影的方式将物体表面上的点显示平面上;

当二维动画的坐标以及角度和xyz轴按照顺序旋转,在绕x轴转一定度后,又绕y轴旋转90度,这时空间的z轴刚好映射到原坐标系的x轴,原本期望绕z轴旋转30度,而实际上是绕x轴旋转了33度,这种旋转方式使得一个旋转轴映射到另一个旋转轴上,能够对中间帧的位置信息定位,并通过通讯模块将中间帧位置信息反馈到第三方服务器。

本发明还提供了一种基于二维动画的时空一致的变速内插方法,包括在打开应用软件层后可自动记录当前二维动画的内插中间帧的位置信息及将信息传递到第三方服务器;

所述信息传递软件包括数据采集模块、存储模块、通讯模块、精准测量显示模块;

数据采集模块,用于随时采集二维动画的内插中间帧的位置信息,并根据人工设置的时间轴上不同的间隔,且数据采集模块的内部还包括阈值设定模块,能够对采集到的信息进行校对,并将校对结果发送至存储模块;

存储模块,与欧拉角旋转算法相连接,便于与旋转变换阵进行相互转换,用于存储当前二维动画的的二维坐标、旋转角度以及骨骼节点的相对旋转变换角度信息,并将存储信息通过win32平台与第三方服务器连接;

win32平台,用于输入设备的上下文,用来保存绘图过程中的状态,使用的命令不显式指定当前的rc,而是在每次绘图之前设置当前的rc;

通讯模块,与存储模块以及win32平台连接,用于将存储信息、输入信息发送至第三方服务器,并可将第三方服务器的筛分出来的位置中间帧数值以及当前二维动画的旋转角度发送至win32平台上;

第三方服务器,与通讯模块连接,用于根据存储信息建立位置数据库,当投影变换和初始的模型变换时,根据时间轴上不同的间隔,由关键帧内插得到相应的中间帧,从而实现对二维动画中变速运动的自动生成。

优选地,所述第三方服务器还包括象素格式,所述象素格式中包含一些用户需要使用的硬件能力,比如单缓冲还是双缓冲、色深、z缓冲深度、模板缓冲深度等。

优选地,所述存储信息还包括设备连接时的初始环境,如光照模型,光源,缺省材质等。

优选地,象素格式中采用了硬件和软件中最匹配的象素格式,如果用户需要的硬件能力硬件不支持,则opengl会选择最接近的象素格式。

本发明提出的一种基于二维动画的时空一致的变速内插方法,采用时间、空间相结合的方式,设置角色的运动时间轴,利用平行线投影的方式将物体表面上的点显示平面上,同时根据欧拉旋转变换方式,将二维动画的坐标以及角度和xyz轴按照顺序旋转,在绕x轴转一定度后,又绕y轴旋转90度,这时空间的z轴刚好映射到原坐标系的x轴,原本期望绕z轴旋转30度,而实际上是绕x轴旋转了33度,这种旋转方式使得一个旋转轴映射到另一个旋转轴上,能够对中间帧的位置信息定位,并通过通讯模块将中间帧位置信息反馈到第三方服务器,利用第三方服务器配置最接近的象素格式,设备连接时的初始环境较好,提高了制作效率和动画质量。

附图说明

图1是本发明具体实施例一所述的一种基于二维动画的时空一致的变速内插方法的流程图。

图2是本发明具体实施例二所述的一种基于二维动画的时空一致的变速内插方法的流程图。

图3为本发明提出的一种基于二维动画的时空一致的变速内插方法的结构示意图。

具体实施方式

下面,通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。

实施例一:

参照图1,本发明提出了一种基于二维动画的时空一致的变速内插方法,包括以下步骤:

s1、打开应用软件层,设置角色的运动时间轴,且将物体表面上的点沿平行线投影到显示平面上;

s2、客户端获取应用软件层当前设置的任务角色观察位置;

s3、利用变速运动的基本规律以及平行投影的条件在时间轴上计算出内插中间帧的位置,且将位置信息存放在存储模块中;

s4、使用旋转变换矩阵把旋转变换空间的三个元素相组合,然后使用欧拉角公式计算时间轴上不同的间隔,由关键帧内插得到相应的中间帧,并通过通讯模块将检测到的位置信息转存到第三方服务器;

s5、第三方服务器利用四元数旋转关系将二维动画中变速运动的相对位置关系提取出来。

本实施例中,采用pc电脑上的ie浏览器打开应用软件层。

实施例二:

本发明提出了一种基于二维动画的时空一致的变速内插方法,包括以下步骤:

s1、打开应用软件层,自动设置角色的运动时间轴;

s2、客户端获取应用软件层当前设置的任务角色观察位置;

s3、利用变速运动的基本规律在时间轴上计算出内插中间帧的位置,且将位置信息存放在存储模块中;

s4、使用旋转变换矩阵把旋转变换空间的三个元素相组合,由关键帧内插得到相应的中间帧,并通过通讯模块将检测到的位置信息转存到第三方服务器;

s5、第三方服务器利用四元数旋转关系将二维动画中变速运动的相对位置关系提取出来。

本实施例中,无需通过平行投影条件检测二维空间的位置数据,并利用win32平台提供的自动模式设定时间轴上的间隔,本实施例中的不需要人工设定中间帧的位置间隔,可以根据关键帧内插得到相应的中间帧,从而实现对二维动画中变速运动的自动生成。

实施例三:

参照图1、图2,本发明提出了一种基于二维动画的时空一致的变速内插方法,该方法包括以下步骤:

s1、当设置角色的运动时间轴后,利用平行线投影的方式将物体表面上的点显示平面上;

s2、当二维动画的坐标以及角度和xyz轴按照顺序旋转,在绕x轴转一定度后,又绕y轴旋转90度,这时空间的z轴刚好映射到原坐标系的x轴,原本期望绕z轴旋转30度,而实际上是绕x轴旋转了33度,这种旋转方式使得一个旋转轴映射到另一个旋转轴上,能够对中间帧的位置信息定位,并通过通讯模块将中间帧位置信息反馈到第三方服务器。

参照图3,本发明提出的一种基于二维动画的时空一致的变速内插方法,采用了win32操作平台,包括在打开应用软件层后可自动记录当前二维动画的内插中间帧的位置信息及将信息传递到第三方服务器;

所述信息传递软件包括数据采集模块、存储模块、通讯模块、精准测量显示模块;

数据采集模块,用于随时采集二维动画的内插中间帧的位置信息,并根据人工设置的时间轴上不同的间隔,且数据采集模块的内部还包括阈值设定模块,能够对采集到的信息进行校对,并将校对结果发送至存储模块;

存储模块,与欧拉角旋转算法相连接,便于与旋转变换阵进行相互转换,用于存储当前二维动画的的二维坐标、旋转角度以及骨骼节点的相对旋转变换角度信息,并将存储信息通过win32平台与第三方服务器连接;

win32平台,用于输入设备的上下文,用来保存绘图过程中的状态,使用的命令不显式指定当前的rc,而是在每次绘图之前设置当前的rc;

通讯模块,与存储模块以及win32平台连接,用于将存储信息、输入信息发送至第三方服务器,并可将第三方服务器的筛分出来的位置中间帧数值以及当前二维动画的旋转角度发送至win32平台上;

第三方服务器,与通讯模块连接,用于根据存储信息建立位置数据库,当投影变换和初始的模型变换时,根据时间轴上不同的间隔,由关键帧内插得到相应的中间帧,从而实现对二维动画中变速运动的自动生成。

上述方案中,可以在win32平台上配置最接近的象素格式,设备连接时的初始环境较好,在设计中,还包括设备连接时的初始环境,如光照模型,光源,缺省材质等,提高了制作效率和动画质量。

本发明中,第三方服务器还包括象素格式,所述象素格式中包含一些用户需要使用的硬件能力,比如单缓冲还是双缓冲、色深、z缓冲深度、模板缓冲深度等,用于选择支持客户端上最接近的象素格式,有效提高了二维动画动作之间的连贯性,解决了二维动画制作内插过程中存在的动作变化和时间相脱离的问题,进一步提高了制作效率和动画质量。

以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。

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