[发明专利]一种3D图像动画引擎

说明书

技术领域

本发明涉及一种适用于手机操作系统上显示各类二维或三维图像动画、图形效果的绘图装置和方法，具体为，一种使用OpenGL底层渲染的3D图像动画引擎。

背景技术

手机操作系统主要应用在智能手机上，主流的智能手机有Android和苹果的iOS等。

目前在手机操作平台上对图像或者动画的显示都是基于手机平台自带的UI引擎显示，但手机操作系统自带的UI引擎由于过度封装，其动画和视图是一一对应的，在视图较多的情况下，动画占用的内存开销和引擎驱动计算的开销增大，降低了显示图像或者动画的速度。并且，系统自带的UI引擎只能够显示简单的、单位时间内同时运行数量少的二维动画，更不能显示三维动画，加之，其自带的UI引擎的组件比较复杂，加大了开发人员自定义组件的难度。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种适用于手机操作系统，能有效、流畅显示各类二维或三维图像动画的3D图像动画引擎。

本发明的另外一个目的在于提供一种3D图像动画引擎显示图像动画的实现方法。

为实现上述目的，本发明的采用的技术方案如下：

一种3D图像动画引擎，包括：能够提供大量几何运算、用于创建导入各种网格化模型的3D图形处理模块；和用于实现图形的绘制、渲染的OpenGL底层；所述3D图形处理模块与OpenGL底层功能库封装；所述3D图形处理模块包括：视图、组件和遍历器；所述视图为组件与遍历器连接的接口；所述组件包括：用于存放该组件公共数据的公共数据区，提供方法供手机操作系统和/或该组件的父组件修改公共数据区中公共数据的数据接口，及手机操作系统根据公共数据区的公共数据在一绘图线程中实现组件绘制的图形绘制接口。

进一步，所述手机操作系统采用Android系统。

优选地，所述视图为一模仿Android系统视图的UI视图。

进一步，所述组件还包括一动画接口，当需要加载动画时，所述遍历器访问一动画线程中的动画接口，组件根据遍历器对所述动画接口的访问计算并更新所述公共数据区的公共数据。

进一步，所述3D图像动画引擎还包括：用于模拟一些刚体、流体的运动的物理仿真引擎。

优选地，所述物理仿真引擎采用Box2d引擎。

进一步，所述3D图像动画引擎还包括：包含有表示图像和进行图像处理的基本类的2D图形处理模块。

进一步，所述3D图像动画引擎还包括一图像工具库，所述图像工具库包括一M图像和图像特效类。

进一步，所述3D图像动画引擎还支持虚拟人渲染引擎、几何模型和动画数据导出插件、骨骼动画模型生成模块的接入。

为了实现本发明的另外一个目的，本发明采用的技术方案如下：

一种3D图像动画引擎显示图像动画的实现方法，包括以下步骤：

a、初始化3D图像动画引擎，并启动动画主线程和创建渲染线程；

b、动画主线程创建一个模仿Android系统视图的UI视图，并且将该UI视图作为接口，加入引擎遍历的列队中，不停的更新UI视图；

c、动画主线程根据消息，判断是否进行组件的重新排版；

d、动画主线程绘制指令列表存储；

e、渲染线程根据消息，从指令列表中读取绘制指令，执行绘制指令；

f、渲染线程从数据缓冲区提取绘制所需的相关数据；

g、调用OpenGL提供的绘图API进行绘制渲染；

h、动画主线程写数据缓冲区的指针前移，实现循环读取；

i、渲染线程完成绘制后，将读数据缓冲区的指针前移，实现循环读取；

j、整个绘制线程结束后，动画主线程与渲染线程进入休眠循环等待新的绘制消息到达。