[发明专利]一种渲染任意方位3D模型的方法及装置

说明书

技术领域

本发明属于图像处理领域，尤其涉及一种渲染任意方位3D模型的方法及装置。 

背景技术

随着计算机图形学、虚拟技术的不断发展，3D技术在各领域得到广泛的应用，3D模型的应用需求越来越大。随着需求的扩大，对3D模型的要求也越来越高，希望能够按照控制条件自由控制渲染3D模型的要求也逐渐强烈，特别是交互式3D模型按照控制条件自由控制渲染更是急需应用。3D模型一般由很多三维数据点组成，这些三维数据点一般都是提前制作好的，难以依据控制者的需求快速实时生成控制者需要的新的任意方位的3D模型。而目前计算运动后的3D模型各个点方位的方法较为复杂且实时性差，因此使得现在渲染任意方位3D模型的方法计算复杂、实时性查，且受硬件平台及控制设备、工具的影响很大。 

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种渲染任意方位3D模型的方法及装置，旨在解决现有的渲染任意方位3D模型的方法计算复杂，实时性差的问题。 

本发明是这样实现的，一种渲染任意方位3D模型的方法，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。 

本发明还提供一种根据上述方法实现的渲染任意方位3D模型的装置，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。 

在本发明实施例中，只要获得了3D模型上一时刻的初始位置、初始方向向量及3D模型的目标位置、目标方向向量，便可计算得到3D模型的控制矩阵，根据控制矩阵获得目标3D模型各个点的目标坐标及目标方位。因此可以渲染出符合控制要求的任意3D模型，适用于任何3D模型的实时渲染，提高了实时确定3D模型方位的速度，有效地改进了控制3D模型的状态。此外，由于获取3D模型上一时刻的初始位置、初始方向向量及3D模型的目标位置、目标方向向量的方法可为任意方法，不受限制，因此该渲染3D模型的方法针对性较广，实用性也较强。 

附图说明

图1是本发明提供的渲染任意方位3D模型方法实施例的流程图； 

图2是本发明提供的渲染任意方位3D模型装置实施例的结构图。 

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。 

为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。 

实施例一： 

如图1所示为本发明提供的一种渲染任意方位3D模型实施例的方法的流程图，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分。 

在步骤S101中，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3D模型的目标位置、目标方向向量。 

在本发明实施例中，通过3D交互控制工具获得状态变量，状态变量包括：3D模型上一时刻的初始位置、初始方向向量及3D模型的目标位置、目标方向向量。其中，获得3D模型上一时刻的初始位置、初始方向向量及3D模型的目标位置、目标方向向量的方式有多种，如通过人手交互、控制棒获取、鼠标获取或键盘获取均可，此处不做限制。 

在步骤S102中，由初始方向向量及目标方向向量计算3D模型的旋转矩阵，初始位置及目标位置计算3D模型的平移矩阵。