3D图形旋转方法、介质、设备及装置与流程

本发明涉及3d图形处理技术领域，特别涉及一种3d图形旋转方法、一种计算机可读存储介质、一种计算机设备以及一种3d图形旋转装置。

背景技术：

在对3d图形进行编辑或者查看的过程中，经常会涉及到对3d图形的旋转。

相关技术中，在对3d图形进行旋转的过程中，当摄像机旋转到3d图形的正上方或者正下方时，旋转操作会变得极其敏感，使得摄像机晃动无法正常使用，进而，使得3d图形在旋转过程中无法在垂直方向上进行连续翻转。

技术实现要素：

本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种3d图形旋转方法，能够让视点稳定旋转至3d图像的正上方或者正下方，并使得3d图形可以在垂直方向上进行连续翻转，提高用户体验。

本发明的第二个目的在于提出一种计算机可读存储介质。

本发明的第三个目的在于提出一种计算机设备。

本发明的第四个目的在于提出一种3d图形旋转装置。

为达到上述目的，本发明第一方面实施例提出了一种3d图形旋转方法，包括以下步骤：获取用户的旋转操作指令，并根据所述旋转操作指令获取对应的旋转控制参数；根据所述旋转控制参数计算对应的旋转矩阵；获取视点的视距，并根据所述视距生成视点的初始坐标，以及根据所述初始坐标对视点进行初始设置；根据所述旋转矩阵分别对处于初始坐标的视点和视点向上方向向量进行旋转，以获得旋转后的视点坐标和旋转后的视点向上方向向量；根据旋转后的视点坐标和旋转后的视点向上方向向量对3d图形进行展示。

根据本发明实施例的3d图形旋转方法，首先，获取用户的旋转操作指令，以将该旋转操作指令转换为具体的旋转控制参数，接着，根据旋转控制参数进行旋转矩阵的计算，以便根据旋转控制参数控制视点和相应视点向上方向向量的旋转，以保证视点向上方向向量始终垂直于视点提供的z轴向量；然后，获取视点的视距，并根据视距生成视点的初始坐标，以及根据该初始坐标对视点进行初始设置；接着，根据旋转矩阵分别对处于初始坐标的视点和视点向上方向向量进行旋转，以获得旋转后的视点坐标和旋转后的视点向上方向向量；然后，根据旋转后的视点坐标和旋转后的视点向上方向向量对3d图形进行展示，从而实现让视点能够稳定旋转至3d图像的正上方或者正下方，并使得3d图形可以在垂直方向上进行连续翻转，提高用户体验。

另外，根据本发明上述实施例提出的3d图形旋转方法还可以具有如下附加的技术特征：

可选地，所述旋转控制参数包括第一旋转角度和第二旋转角度，其中，根据所述旋转操作指令获取对应的旋转控制参数，包括：根据所述旋转操作指令获取对应的垂直方向位移和水平方向位移，并分别根据所述垂直方向位移和所述水平方向位移计算所述第一旋转角度和所述第二旋转角度。

可选地，根据旋转后的视点坐标和旋转后的视点向上方向向量对3d图形进行展示，包括：根据旋转后的视点坐标和旋转后的视点向上方向向量生成对应的坐标转换矩阵；并根据所述坐标转换矩阵将3d图形的每个顶点坐标由世界坐标系转换到视点坐标系，以根据转换后的每个顶点坐标对3d图形进行展示。

为达到上述目的，本发明第二方面实施例提出了一种计算机可读存储介质，其上存储有3d图形旋转程序，该3d图形旋转程序被处理器执行时实现如上述的3d图形旋转方法。

根据本发明实施例的计算机可读存储介质，通过存储3d图形旋转程序，以使得处理器在执行该3d图形旋转程序时，实现如上述的3d图形旋转方法，从而实现让视点能够稳定旋转至3d图像的正上方或者正下方，并使得3d图形可以在垂直方向上进行连续翻转，提高用户体验。

为达到上述目的，本发明第三方面实施例提出了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时，实现如上述的3d图形旋转方法。

根据本发明实施例的计算机设备，通过存储器对3d图形旋转程序进行存储，以使得处理器在执行该存储器上存储的3d图形旋转程序时，实现如上述的3d图形旋转方法，从而实现让视点能够稳定旋转至3d图像的正上方或者正下方，并使得3d图形可以在垂直方向上进行连续翻转，提高用户体验。

为达到上述目的，本发明第四方面实施例提出了一种3d图形旋转装置，包括：获取模块，所述获取模块用于获取用户的旋转操作指令，并根据所述旋转操作指令获取对应的旋转控制参数；计算模块，所述计算模块用于根据所述旋转控制参数计算对应的旋转矩阵；设置模块，所述设置模块用于获取视点的视距，并根据所述视距生成视点的初始坐标，以及根据所述初始坐标对视点进行初始设置；旋转模块，所述旋转模块用于根据所述旋转矩阵分别对处于初始坐标的视点和视点向上方向向量进行旋转，以获得旋转后的视点坐标和旋转后的视点向上方向向量；展示模块，所述展示模块用于根据旋转后的视点坐标和旋转后的视点向上方向向量对3d图形进行展示。

根据本发明实施例的3d图形旋转装置，通过获取模块对用户的旋转操作指令进行获取，以在获取到旋转操作指令之后，将旋转操作指令转换为旋转控制参数；计算模块根据旋转控制参数计算对应的旋转矩阵；设置模块获取视点的视距，并根据视距生成视点的初始坐标，以及根据初始坐标对视点进行初始设置；旋转模块根据旋转矩阵分别对处于初始坐标的视点和视点向上向量进行旋转，以获得旋转后的视点坐标和旋转后的视点向上方向向量；展示模块根据旋转后的视点坐标和旋转后的视点向上方向向量对3d图形进行展示；从而实现让视点能够稳定旋转至3d图像的正上方或者正下方，并使得3d图形可以在垂直方向上进行连续翻转，提高用户体验。

另外，根据本发明上述实施例提出的3d图形旋转装置还可以具有如下附加的技术特征：

可选地，所述旋转控制参数包括第一旋转角度和第二旋转角度，其中，根据所述旋转操作指令获取对应的旋转控制参数，包括：根据所述旋转操作指令获取对应的垂直方向位移和水平方向位移，并分别根据所述垂直方向位移和所述水平方向位移计算所述第一旋转角度和所述第二旋转角度。

可选地，根据旋转后的视点坐标和旋转后的视点向上方向向量对3d图形进行展示，包括：根据旋转后的视点坐标和旋转后的视点向上方向向量生成对应的坐标转换矩阵；并根据所述坐标转换矩阵将3d图形的每个顶点坐标由世界坐标系转换到视点坐标系，以根据转换后的每个顶点坐标对3d图形进行展示。

附图说明

图1为根据本发明实施例的3d图形旋转方法的流程示意图；

图2为根据本发明实施例的3d图形旋转装置的方框示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

现有的3d图形旋转方法在视点旋转至3d图形的正上方或正下方时，无法正常使用，且无法在垂直方向上进行连续翻转，根据本发明实施例的3d图形旋转方法，首先，获取用户的旋转操作指令，以将该旋转操作指令转换为具体的旋转控制参数，接着，根据旋转控制参数进行旋转矩阵的计算，以便根据旋转控制参数控制视点和相应视点向上方向向量的旋转，以保证视点向上方向向量始终垂直于视点提供的z轴向量；然后，获取视点的视距，并根据视距生成视点的初始坐标，以及根据该初始坐标对视点进行初始设置；接着，根据旋转矩阵分别对处于初始坐标的视点和视点向上方向向量进行旋转，以获得旋转后的视点坐标和旋转后的视点向上方向向量；然后，根据旋转后的视点坐标和旋转后的视点向上方向向量对3d图形进行展示，从而实现让视点能够稳定旋转至3d图像的正上方或者正下方，并使得3d图形可以在垂直方向上进行连续翻转，提高用户体验。

为了更好的理解上述技术方案，下面将参照附图更详细地描述本发明的示例性实施例。虽然附图中显示了本发明的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本发明，并且能够将本发明的范围完整的传达给本领域的技术人员。

为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。

请参阅图1，图1为根据3d图形旋转方法，如图1所示，该3d图形旋转方法包括以下步骤：

s101，获取用户的旋转操作指令，并根据旋转操作指令获取对应的旋转控制参数。

也就是说，获取用户对于3d图形的旋转操作指令，并对获取到的旋转操作指令进行转换，以获取对应的旋转控制参数。

其中，获取用户的旋转操作指令的方式可以有多种，

作为一种示例，获取用户输入的3d图形在三维坐标轴上的旋转角度，以根据用户的输入获取旋转控制参数。

作为另一种示例，旋转控制参数包括第一旋转角度和第二旋转角度，其中，根据旋转操作指令获取对应的旋转控制参数，包括：根据旋转操作指令获取对应的垂直方向位移和水平方向位移，并分别根据垂直方向位移和水平方向位移计算第一旋转角度和第二旋转角度；具体地，首先，预设旋转按钮，当用户需要对3d图形进行旋转时，通过鼠标按住该旋转按钮，并对旋转按钮进行拖动，从而，通过获取用户的拖动操作可以计算出旋转按钮在垂直方向上的位移和水平方向上的位移，进而，将垂直方向上的位移和水平方向上的位移转换为幅度值，以完成旋转控制参数的获取。

s102，根据旋转控制参数计算对应的旋转矩阵。

也就是说，在获取到旋转控制参数之后，根据获取到的旋转控制参数进行对应旋转矩阵的计算。

作为一种示例，在获取到旋转按钮在垂直方向上的位移dx和水平方向上的唯一dy之后，将dx和dy转换为幅度值，以生成旋转控制参数(ax，ay，0)，该旋转控制参数表示，3d图形在视点所在点绕x轴旋转ay角度，绕y轴旋转ax角度，绕z轴不旋转，进而，一次调用旋转函数rotatex和旋转函数rotatey，得到旋转矩阵rotatemat。

s103，获取视点的视距，并根据视距生成视点的初始坐标，以及根据初始坐标对视点进行初始设置。

其中，获取视点的视距的方式可以有多种。例如，该视距可以是预设的固定值；或者，该视距可以通过获取用户的操作指令获取；或者，该视距可以根据3d图形的大小进行计算得到，因此，在此不对视点的视距的获取方式进行限定。

作为一种示例，当获取到的视点的视距为n时，将视点的初始坐标设置为(0,0，n)；并根据该初始坐标完成视点的初始设置，从而，在后续对视点进行旋转时即可得到一个旋转矩阵。

s104，根据旋转矩阵分别对处于初始坐标的视点和视点向上方向向量进行旋转，以获得旋转后的视点坐标和旋转后的视点向上方向向量。

也就是说，在根据旋转矩阵对处于初始坐标的视点进行旋转的同时，也根据旋转矩阵对视点向上方向向量进行旋转，以获得旋转后的视点坐标和旋转后的视点向上方向向量，从而，可以保证视点向上方向向量提供的y轴永远垂直于视点提供的z轴向量。

可以理解，在对3d图形进行旋转的过程时，在视点坐标系中，z轴由视点指向观察目标，y轴则由视点向上方向向量提供，但是视点向上方向向量不一定满足需求。因此，需要根据视点向上方向向量进行一次向上方向矫正，首先，用视点向上方向向量叉乘z轴向量，得到代表x轴的向量，再通过z轴向量叉乘x轴向量得到满足条件的y轴向量，然而，当视点向上方向向量平行于z轴向量时，视点向上方向向量叉乘z轴向量将得到(0,0,0)向量，而得到的该向量无法确定方向，进而使得视点无法旋转到3d文字的正上方或者正下方，而根据本发明实施例提出的3d图形旋转方法，能够保证视点向上方向向量提供的y轴永远垂直于视点提供的z轴向量，进而使得视点可以旋转到3d文字的正上方或者正下方，并且，能够在垂直方向上进行连续翻转。

s105，根据旋转后的视点坐标和旋转后的视点向上方向向量对3d图形进行展示。

作为一种示例，根据旋转后的视点坐标和旋转后的视点向上方向向量生成对应的坐标转换矩阵；并根据所述坐标转换矩阵将3d图形的每个顶点坐标由世界坐标系转换到视点坐标系，以根据转换后的每个顶点坐标对3d图形进行展示。

综上所述，根据本发明实施例的3d图形旋转方法，首先，获取用户的旋转操作指令，以将该旋转操作指令转换为具体的旋转控制参数，接着，根据旋转控制参数进行旋转矩阵的计算，以便根据旋转控制参数控制视点和相应视点向上方向向量的旋转，以保证视点向上方向向量始终垂直于视点提供的z轴向量；然后，获取视点的视距，并根据视距生成视点的初始坐标，以及根据该初始坐标对视点进行初始设置；接着，根据旋转矩阵分别对处于初始坐标的视点和视点向上方向向量进行旋转，以获得旋转后的视点坐标和旋转后的视点向上方向向量；然后，根据旋转后的视点坐标和旋转后的视点向上方向向量对3d图形进行展示，从而实现让视点能够稳定旋转至3d图像的正上方或者正下方，并使得3d图形可以在垂直方向上进行连续翻转，提高用户体验。

为了实现上述实施例，本发明第二方面实施例提出了一种计算机可读存储介质，其上存储有3d图形旋转程序，该3d图形旋转程序被处理器执行时实现如上述的3d图形旋转方法。

根据本发明实施例的计算机可读存储介质，通过存储3d图形旋转程序，以使得处理器在执行该3d图形旋转程序时，实现如上述的3d图形旋转方法，从而实现让视点能够稳定旋转至3d图像的正上方或者正下方，并使得3d图形可以在垂直方向上进行连续翻转，提高用户体验。

为了实现上述实施例，本发明第三方面实施例提出了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时，实现如上述的3d图形旋转方法。

根据本发明实施例的计算机设备，通过存储器对3d图形旋转程序进行存储，以使得处理器在执行该存储器上存储的3d图形旋转程序时，实现如上述的3d图形旋转方法，从而实现让视点能够稳定旋转至3d图像的正上方或者正下方，并使得3d图形可以在垂直方向上进行连续翻转，提高用户体验。

为了实现上述实施例，本发明第四方面实施例提出了一种3d图形旋转装置，如图2所示，该3d图形旋转装置包括：获取模块10、计算模块20、设置模块30、旋转模块40和展示模块50。

其中，获取模块10用于获取用户的旋转操作指令，并根据旋转操作指令获取对应的旋转控制参数；

计算模块20用于根据旋转控制参数计算对应的旋转矩阵；

设置模块30用于获取视点的视距，并根据视距生成视点的初始坐标，以及根据初始坐标对视点进行初始设置；

旋转模块40用于根据旋转矩阵分别对处于初始坐标的视点和视点向上方向向量进行旋转，以获得旋转后的视点坐标和旋转后的视点向上方向向量；

展示模块50用于根据旋转后的视点坐标和旋转后的视点向上方向向量对3d图形进行展示。

在一些实施例中，旋转控制参数包括第一旋转角度和第二旋转角度，其中，根据旋转操作指令获取对应的旋转控制参数，包括：根据旋转操作指令获取对应的垂直方向位移和水平方向位移，并分别根据垂直方向位移和水平方向位移计算第一旋转角度和第二旋转角度。

在一些实施例中，根据旋转后的视点坐标和旋转后的视点向上方向向量对3d图形进行展示，包括：根据旋转后的视点坐标和旋转后的视点向上方向向量生成对应的坐标转换矩阵；并根据坐标转换矩阵将3d图形的每个顶点坐标由世界坐标系转换到视点坐标系，以根据转换后的每个顶点坐标对3d图形进行展示。

需要说明的是，上述关于图1中3d图形旋转方法的描述同样适用于该3d图形旋转装置，在此不做赘述。

综上所述，根据本发明实施例的3d图形旋转装置，通过获取模块对用户的旋转操作指令进行获取，以在获取到旋转操作指令之后，将旋转操作指令转换为旋转控制参数；计算模块根据旋转控制参数计算对应的旋转矩阵；设置模块获取视点的视距，并根据视距生成视点的初始坐标，以及根据初始坐标对视点进行初始设置；旋转模块根据旋转矩阵分别对处于初始坐标的视点和视点向上向量进行旋转，以获得旋转后的视点坐标和旋转后的视点向上方向向量；展示模块根据旋转后的视点坐标和旋转后的视点向上方向向量对3d图形进行展示；从而实现让视点能够稳定旋转至3d图像的正上方或者正下方，并使得3d图形可以在垂直方向上进行连续翻转，提高用户体验。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

应当注意的是，在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的部件或步骤。位于部件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的部件。本发明可以借助于包括有若干不同部件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不应理解为必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。