专利名称：一种3d图形数据处理方法、装置及设备的制作方法
一种3D图形数据处理方法、装置及设备技术领域
本发明属于图形处理领域，尤其涉及一种3D图形数据处理方法、装置及设备。
背景技术：
在图形图像或者视频图像的处理时，使用3D图形处理技术，可以使视频图像输出 设备的画面更加逼真，显示效果更佳。
在3D图形的绘制中，需要使用的数据量非常大，如为了实现绚丽的3D效果，需要 绘制大量粒子，或者需要在3D系统中绘制大量的中英文文字，以及在工业应用中大规模的 工业图元的绘制，都涉及到大量顶点的描画以及大量图片的渲染。对这些巨大的数据量进 行处理时，需要耗费较多的系统资源，其一般在高端配置的计算机设备中才能实现这些优 秀的显示效果。
对于目前消费者所使用较多的电视、手机等嵌入式设备，硬件与高配置的计算机 比较，其数据处理能力相对要弱。因此，如何提高3D图形绘制效率，以在电视、手机上实现 更好的3D显示性能，显得尤为重要。发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种3D图形数据处理方法，旨在解决现有技术中 3D图形的绘制效率低的问题。
本发明实施例是这样实现的，一种3D图形数据处理方法，所述方法包括下述步 骤
根据预置的基本图形的数据结构，对基本图形进行归类，并为不同类别的基本图 形分配单独的数据存储块；
根据预置的基本图形集合贴图，计算所述基本图形的顶点数据，将顶点数据写入 到所述基本图形对应的数据存储块；
将所述数据存储块中的数据绘制并输出。
本发明实施例的另一目的在于提供一种3D图形数据处理装置，所述装置包括
归类模块用于根据预置的基本图形的数据结构，对基本图形进行归类，并为不同 类别的基本图形分配单独的数据存储块；
计算模块用于根据预置的基本图形集合贴图，计算所述基本图形的顶点数据，将 顶点数据写入到所述基本图形对应的数据存储块；
绘制输出模块用于将所述数据存储块中的数据绘制并输出。
本发明实施例的另一目的在于提供一种图形处理设备，该设备包括上述3D图形处理装置。
在本发明实施例中，根据预置的基本图形的数据结构进行归类，并为不同类别分 配单独的数据存储块，并将基本图形的顶点数据写入数据存储块，这样就可以实现将多个 基本图形统一写入到一个存储区进行绘制，多个基本图形数据只通过一次绘制操作即可完成处理后输出至屏幕。和现有技术相比，本发明将多个基本图形按照数据结构进行分类，并 进行统一绘制，可大大提高3D图形的绘制效率。
图
图
图
图
图
图
图
图1是本发明第一实施例提供的3D图形数据处理的实现流程图； 2a、2b是本发明第一实施例提供的顶点数据变换示意图；3是本发明第二实施例提供的3D图形数据处理的实现流程图；4是本发明第三实施例提供的3D图形数据处理的实现流程图；5为本发明第三实施例提供的制作的图形贴图集合示意图；6是本发明第四实施例提供的3D图形数据处理的实现流程图；7是本发明第五实施例提供的3D图形数据处理的实现流程图；8是本发明第六实施例提供的3D图形数据处理装置的结构框图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对 本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并 不用于限定本发明。
实施例一
图1示出了本发明3D图形数据处理实现流程，详述如下
在步骤SlOl中，根据预置的基本图形的数据结构，对基本图形进行归类，并为不 同类别的基本图形分配单独的数据存储块。
具体的，根据行署的基本图形的数据结构的类别，可以对基本图形进行不同的分 类，这样可以对不同类别的基本图形进行统一管理，如具体的一种归类方式可以根据基本 图形的绘制方式进行分类，如点绘制、线绘制、三角绘制、四点绘制等。
在步骤S102中，根据预置的基本图形集合贴图与数据结构，计算所述基本图形的 顶点数据，将顶点数据写入到所述基本图形对应的数据存储块。
具体的，对于分类好的基本图形，存储于数据存储块中，根据数据结构中的顶点坐 标及其位移、旋转、绽放等数据结构特征，将位于同一集合贴图中的基本图形的顶点数据进 行计算，对于顶点数据的计算，现对顶点数据中的顶点位置计算举例说明如下
某个图形变换前顶点数据是pi (-1，_1，0) p2(_l，l，0) p3(l，l，0) p4(l，_l， O)
那么它变换前画出来是一个在坐标系正中间的一个正方形，如图2a所示。然后假 设我们用位移(10，10，10)，即x，y，z轴都向正向移动10个单位，用旋转(0,0,30),即绕z轴 旋转30度，用放缩(1，0.5，1)，即沿y轴缩放到原来的1/2组建成一个影响矩阵。然后用矩 阵对顶点进行变换后可以得到最终的顶点位置为pl(9. 38，9. 066，10) p2 (8. 88,9. 93, 10) p3 (10. 6,10. 93,10) p4 (11. 11，10. 06，10)这四个点就可以组成图 2b 的形状。
在步骤S103中，将所述数据存储块中的数据绘制并输出。
本实施例中，通过基本图形的数据结构进行分类，并根据预置的基本图形集合贴 图计算顶点坐标，可以对方便的对基本图形进行读取与管理，方便数据读写，有利于提高3D图像的绘制效率。
实施例二
图3示出了本发明3D图形数据处理实现流程，详述如下
在步骤S301中，制作基本图形集合贴图。
此处所指的基本图形集合贴图，是指由多个基本图形绘制在一个画面，从而得到 基本图形集合贴图。制作的基本图形集合贴图的素材，可以来自于丰富的网络资源，也可以 使用照相机对现实存在的素材进行取照，当然，对于具备图像处理软件操作能力的技术人 员，通过图像处理软件，也可获得丰富的基本图形集合贴图数据。将得到的基本图形可以用 坐标的方式来表不，对于在一张图中各个基本图形，对应各个不同的坐标信息。
本发明实施例还可以在制作基本图形集合贴图之后，将多个基本图形用一张图来 绘制，可以减少绘制图片的时间。
在步骤S302中，结合基本图形集合贴图，定义基本图形的数据结构。
具体的，基本图形是描述需要描画的单一 3D图形单位。例如，一个场景需要描画 一个粒子系统，包含10000个粒子，其中每一个粒子都是一个单一的图形单位。又如，一个 3D场景需要添加5000个中英文字，其中每个文字都是一个单一的图形单位。又如，一个有 很多个立方体组成的场景，每个立方体也是一个基本图形。它是我们绘制的基本单位。在 本步骤中，我们会把每个基本图形维护一个数据结构，保存相应的信息，数据结构一般包括 图形唯一标识、组成图形的点数、位移长度、旋转角度、缩放比例、绘制方式、纹理贴图标识、 纹理坐标、顶点数据存储地址偏移、顶点数据存储占用空间等信息，下表所示为一个典型 的3D基本图形的数据结构
权利要求
1.一种3D图形数据处理方法，其特征在于，所述方法包括下述步骤根据预置的基本图形的数据结构，对基本图形进行归类，并为不同类别的基本图形分配单独的数据存储块；根据预置的基本图形集合贴图与数据结构，计算所述基本图形的顶点数据，将顶点数据写入到所述基本图形对应的数据存储块；将所述数据存储块中的数据绘制并输出。
2.根据权利要求1所述的3D图形数据处理方法，其特征在于，所述方法还包括制作基本图形集合贴图步骤，所述制作基本图形集合贴图具体包括建立二维坐标系；将多张贴图汇集于该坐标系中构成一幅图像，不同的贴图用坐标来标识。
3.根据权利要求1所述的3D图形数据处理方法，其特征在于，所述方法还包括定义基本图形的数据结构步骤，所述数据结构包括图形唯一标识、组成图形的点数、位移长度、旋转角度、缩放比例、绘制方式、纹理贴图标识、纹理坐标、顶点数据存储地址偏移、顶点数据存储占用空间。
4.根据权利要求3所述的3D图形数据处理方法，其特征在于，所述步骤计算基本图形的顶点数据，将顶点数据写入到所述基本图形对应的数据存储块具体为使用矩阵工具，将位移长度，旋转角度，缩放比例通过矩阵工具计算，得出经过位移，旋转，缩放之后的顶点数据，然后将其写入到数据存储块的由数据结构所指定的存储地址中。
5.根据权利要求1所述的3D图形数据处理方法，其特征在于，在所述步骤将存储块中的数据绘制并输出前还包括将存储于数据存储块中的数据传送至GPU高速缓存的缓冲区；所述步骤将存储块中的数据绘制并输出具体为将GPU高速缓存的缓冲区的数据绘制并输出。
6.根据权利要求1所述的3D图形数据处理方法，其特征在于，所述方法还包括数据更新步骤，该步骤具体为当需要绘制的基本图形有位置、旋转、缩放的数据发生改变时，重新计算该基本图形对应的缓冲区数据。
7.—种3D图形数据处理装置，其特征在于，所述装置包括归类模块用于根据预置的基本图形的数据结构，对基本图形进行归类，并为不同类别的基本图形分配单独的数据存储块；计算模块用于根据预置的基本图形集合贴图，计算所述基本图形的顶点数据，将顶点数据写入到所述基本图形对应的数据存储块；绘制输出模块用于将所述数据存储块中的数据绘制并输出。
8.根据权利要求7所述的3D图形数据处理装置，其特征在于，所述装置还包括 更新模块用于数据更新，当绘制的基本图形有位置、旋转、缩放的数据发生改变时，重新计算该基本图形对应的缓冲区数据。
9.根据权利要求7所述的3D图形数据处理装置，其特征在于，所述装置还包括制作模块用于制作基本图形集合贴图，具体包括建立二维坐标系；将多张贴图汇集于该坐标系中构成一幅图像，不同的贴图用坐标来标识；定义模块用于定义基本图形的数据结构，所述数据结构包括图形唯一标识、组成图形的点数、位移长度、旋转角度、缩放比例、绘制方式、纹理贴图标识、纹理坐标、顶点数据存储地址偏移、顶点数据存储占用空间。
10.一种图形处理设备，其特征在于，所述设备包括权利要求8-9任一项所述的3D图形数据处理装置。
全文摘要
本发明适用于3D图形处理领域，提供了一种3D图形数据处理方法、装置及设备，该方法包括根据预置的基本图形的数据结构，对基本图形进行归类，并为不同类别的基本图形分配单独的数据存储块；根据预置的基本图形集合贴图与数据结构，计算所述基本图形的顶点数据，将顶点数据写入到所述基本图形对应的数据存储块；将所述数据存储块中的数据绘制并输出。本发明实施例将多个基本图形统一写入到一个存储区进行绘制，并根据数据结构对基本图形进行分类并计算顶点数据进行存储，可方便对数据的存储管理，提高3D图形的绘制效率。
文档编号G06T19/00GK102999946SQ20121034448
公开日2013年3月27日 申请日期2012年9月17日 优先权日2012年9月17日
发明者张颖, 赵智宝, 卢伟超 申请人:Tcl集团股份有限公司