[发明专利]一种渲染任意方位3D模型的方法及装置

权利要求书

1.一种渲染任意方位3D模型的方法，其特征在于，所述方法包括：

通过3D交互工具获取3D模型上一时刻的初始位置、初始方向向量及所述3D模型的目标位置、目标方向向量；

由所述初始方向向量及目标方向向量计算所述3D模型的旋转矩阵，所述初始位置及目标位置计算所述3D模型的平移矩阵；

通过所述旋转矩阵及平移矩阵计算出所述3D模型的控制矩阵；

将所述3D模型上一时刻的初始位置、初始方向向量代入所述控制矩阵，获得目标3D模型各个点的目标坐标及目标方位，渲染所述目标3D模型。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述由所述初始方向向量及目标方向向量计算所述3D模型的旋转矩阵，包括：

由所述初始方向向量及目标方向向量得出从初始方向向量旋转到目标方向向量的旋转轴及旋转角度；

根据所述旋转轴及旋转角度构造一个四元数；

将所述四元数转换得到欧拉角，根据所述欧拉角计算所述3D模型的旋转矩阵。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述将所述四元数转换得到欧拉角，根据所述欧拉角计算所述3D模型的旋转矩阵包括：

将所述四元数转换得到三个欧拉角；

分别建立三个欧拉角的独立旋转矩阵；

由所述三个独立旋转矩阵相乘构成所述3D模型的旋转矩阵。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述初始位置及目标位置计算所述3D模型的平移矩阵，包括：

将所述目标位置减去所述初始位置，获得平移量；

根据所述平移量构建所述3D模型的平移矩阵。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过所述旋转矩阵及平移矩阵计算出所述3D模型的控制矩阵，包括：

将所述平移矩阵乘以所述旋转矩阵，获得所述3D模型的控制矩阵。

6.一种采用权1所述方法实现的渲染任意方位3D模型的装置，其特征在于，所述装置包括：

变量获取单元，用于获取3D模型上一时刻的初始位置、初始方向向量及所述3D模型的目标位置、目标方向向量；

旋转矩阵获取单元，用于由所述初始方向向量及目标方向向量计算所述3D模型的旋转矩阵；

平移矩阵获取单元，用于由所述初始位置及目标位置计算所述3D模型的平移矩阵；

控制矩阵获取单元，用于通过所述旋转矩阵及平移矩阵计算出所述3D模型的控制矩阵；

渲染单元，用于将所述3D模型上一时刻的初始位置、初始方向向量代入所述控制矩阵，获得目标3D模型各个点的目标坐标及目标方位，渲染所述目标3D模型。

7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述旋转矩阵获取单元包括：

四元数构造单元，用于由所述初始方向向量及目标方向向量得出从初始方向向量旋转到目标方向向量的旋转轴及旋转角度，根据所述旋转轴及旋转角度构造一个四元数；

欧拉角转换单元，用于将所述四元数转换得到欧拉角，根据所述欧拉角计算所述3D模型的旋转矩阵。

8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述欧拉角转换单元包括：

独立旋转矩阵获取单元，用于将所述四元数转换得到三个欧拉角，分别建立三个欧拉角的独立旋转矩阵；

旋转矩阵计算单元，用于由所述三个独立旋转矩阵相乘构成所述3D模型的旋转矩阵。

9.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述平移矩阵获取单元包括：

平移量获取单元，用于将所述目标位置减去所述初始位置，获得平移量；

平移矩阵计算单元，用于根据所述平移量构建所述3D模型的平移矩阵。

10.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述控制矩阵获取单元包括：

控制矩阵计算单元，用于将所述平移矩阵乘以所述旋转矩阵，获得所述3D模型的控制矩阵。