專利名稱：一種三維圖文編輯方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種計(jì)算機(jī)三維顯示技術(shù)，具體涉及一種三維圖文編輯方法，可應(yīng)用于電影、廣告等各個領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
三維圖文編輯，是近年來隨著計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)的發(fā)展而產(chǎn)生的一新興技術(shù)。三維動畫軟件在計(jì)算機(jī)中首先建立一個虛擬的世界，設(shè)計(jì)師在這個虛擬的三維世界中按照要表現(xiàn)的對象的形狀尺寸建立模型以及場景，再根據(jù)要求設(shè)定模型的運(yùn)動軌跡、虛擬攝影機(jī)的運(yùn)動和其它動畫參數(shù)，最后按要求為模型賦上特定的材質(zhì)，并打上燈光。當(dāng)這一切完成后就可以讓計(jì)算機(jī)自動運(yùn)算，生成最后的畫面。隨著計(jì)算機(jī)在影視領(lǐng)域的延伸和制作軟件的增加，三維數(shù)字影像技術(shù)擴(kuò)展了影視拍攝的局限性，在視覺效果上彌補(bǔ)了拍攝的不足，在一定程度上電腦制作的費(fèi)用遠(yuǎn)比實(shí)拍所產(chǎn)生的費(fèi)用要低的多，同時為拍攝預(yù)算費(fèi)用、外景地天氣、季節(jié)變化而節(jié)省時間。影視三維動畫從簡單的影視特效到復(fù)雜的影視三維場景都能表現(xiàn)的淋漓盡致。三維動畫技術(shù)模擬真實(shí)物體的方式使其成為一個有用的工具。由于其精確性、真實(shí)性和無限的可操作性，目前被廣泛應(yīng)用于醫(yī)學(xué)、教育、軍事、娛樂等諸多領(lǐng)域。在影視廣告制作方面，這項(xiàng)新技術(shù)能夠給人耳目一新的感覺，因此受到了眾多客戶的歡迎。然而，在三維圖文編輯過程中，三維空間物體的繪制、渲染的速度、以及三維圖文編輯過程中的操作是否簡潔明了，直接影響著圖文編輯的效果?，F(xiàn)有技術(shù)中的三維圖形的顯示速度并不盡如人意，另一方面，利用計(jì)算機(jī)對三維物體進(jìn)行圖文編輯的過程所涉及的操作復(fù)雜，對三維場景中各元素的控制的靈活度也不夠，因此很難展現(xiàn)出栩栩如生的三維動畫效果。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)中所存在的缺陷，本發(fā)明目的在于提供一種三維圖文編輯方法，該方法使得三維圖形編輯時更加簡潔，更靈活地對場景中的各元素進(jìn)行控制。為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下一種三維圖文編輯方法，其特征在于，包括以下步驟步驟1，創(chuàng)建三維層，調(diào)整所述三維層的參數(shù)；步驟2，導(dǎo)入三維合成源圖像，將所述三維合成源圖像設(shè)置為三維物體的紋理；步驟3，創(chuàng)建幾何體，所述幾何體決定三維物體的形狀；幾何體類型包括平面、雙線性曲面、球體和立方體，所述三維物體至少由三個節(jié)點(diǎn)組成，所述三個節(jié)點(diǎn)分別是三維層、三維合成源圖像和幾何體；步驟4，添加燈光，所述燈光為三種空間的光源類型，所述光源類型包括聚光燈、點(diǎn)光源和方向性光源；步驟5，創(chuàng)建三維坐標(biāo)軸，通過三維坐標(biāo)軸將不同的三維層、燈光和攝像機(jī)統(tǒng)一到同一坐標(biāo)系下，利用三維坐標(biāo)軸，將所述三維坐標(biāo)軸系統(tǒng)下的所有節(jié)點(diǎn)在場景中進(jìn)行整體運(yùn)動，它們彼此間的相對位置保持不變；步驟6，創(chuàng)建多個三維攝像機(jī)，調(diào)整所述三維攝像機(jī)的遠(yuǎn)、近平面位置，從而對三維空間中的物體進(jìn)行實(shí)時的裁剪；步驟7，對三維場景進(jìn)行渲染。進(jìn)一步，所述步驟7之后還包括步驟8 對三維場景以指定的格式進(jìn)行輸出，所述格式默認(rèn)為1920X1080，長寬比例為16 9。所述步驟4中，進(jìn)一步包括改變燈光的位置，方向。更進(jìn)一步，在所述步驟1之前還包括對每一類元素預(yù)先定義兩個以上的對象，同時對預(yù)定義的對象預(yù)先設(shè)定參數(shù)；所述元素包括三維層、燈光、坐標(biāo)軸、幾何體、攝像機(jī)。本發(fā)明的效果在于采用本發(fā)明所述的方法，在三維圖文編輯過程中，可以更加簡潔，更靈活地對場景中的各元素進(jìn)行控制。


圖1為本發(fā)明對不同類元素進(jìn)行控制的展示圖；圖2為攝像機(jī)遠(yuǎn)近平面展示圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對本發(fā)明作進(jìn)一步描述。在本發(fā)明一個優(yōu)選的實(shí)施方式中，三維圖文編輯涉及的元素和參數(shù)包括層、幾何體、坐標(biāo)、燈光、鏡頭和渲染幾大類。首先，本發(fā)明提供的三維圖文編輯方法采用分類控制，對每一類元素預(yù)先定義兩個以上的對象，同時對預(yù)定義的對象預(yù)先設(shè)定參數(shù)，在使用時，不需要臨時通過復(fù)雜的程序來創(chuàng)建，而是從預(yù)定義的值中間選擇。如圖1所示，圖1示意性地展示了對不同類元素進(jìn)行控制的效果，“分類控制”決定了列表中的內(nèi)容以及列表下顯示的相關(guān)參數(shù)，易于控制。例如分類控制選擇層，列表中顯示出所有預(yù)定義的層，以及各預(yù)定義的層的參數(shù)；再如分類控制選擇光源，列表中則顯示出三維合成器中的所有光源信息，以及每個預(yù)定義的光源的參數(shù)。一個三維物體至少由三個節(jié)點(diǎn)組成，它們是三維層、三維合成源圖像和幾何體。在此基礎(chǔ)上，三維圖文編輯方法包括以下步驟步驟1，創(chuàng)建三維層。通過調(diào)整三維層的參數(shù)可以決定該元素的光影效果、可見性、 空間位置和材質(zhì)屬性等一系列特性。三維層可以平移、縮放以及旋轉(zhuǎn)。步驟2，導(dǎo)入三維合成源圖像。三維合成源圖像決定了三維物體的紋理，它可以是一張圖片，也可以是圖片序列或視頻。將三維合成源圖像設(shè)置為三維物體的紋理。在某些特殊情況下，可以不添加三維合成源圖像這個節(jié)點(diǎn)，如在三維空間中添加一個單色的幾何體。 同一個三維合成源圖像可以同時賦給多個三維物體，使之具有相同的紋理。步驟3，創(chuàng)建幾何體。幾何體決定了這個三維元素的形狀。幾何體類型分為平面、 雙線性曲面、球體和立方體。步驟4，添加燈光。本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施方式中，提供三種空間光源類型，它們分別是聚光燈、點(diǎn)光源和方向性光源。根據(jù)場景的需要，可以改變燈光的位置，方向等。
步驟5，添加三維坐標(biāo)軸。創(chuàng)建三維坐標(biāo)軸，通過三維坐標(biāo)軸節(jié)點(diǎn)將不同的三維層、 燈光和攝像機(jī)連接到一起，利用三維坐標(biāo)軸，將與其相連的所有節(jié)點(diǎn)在場景中進(jìn)行整體運(yùn)動，它們彼此間的相對位置保持不變。步驟6，創(chuàng)建攝像機(jī)。本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施方式中，可以創(chuàng)建多個三維攝像，并可以將任何一個攝像機(jī)設(shè)置為當(dāng)前活動(active)攝像機(jī)，攝像機(jī)參數(shù)精確的顯示了三維物體的空間信息。通過調(diào)整攝像機(jī)控制界面中的遠(yuǎn)近參數(shù)，可以任意的移動攝像機(jī)的遠(yuǎn)、近平面位置，從而對三維空間中的物體進(jìn)行實(shí)時的裁剪。在這個范圍之外的物體，無法在攝像機(jī)中成像。另外，本方法也可通過實(shí)時改變攝像機(jī)的張角改變?nèi)【胺秶z像機(jī)示意圖如圖 2所示，附圖2展示了攝像機(jī)遠(yuǎn)近平面。步驟6，對三維場景進(jìn)行渲染。以便對三維場景以指定的格式進(jìn)行輸出，其中格式默認(rèn)為1920X1080，長寬比例為16 9，除了常見的幾種高標(biāo)清格式外，還可以對輸出格式進(jìn)行自定義設(shè)置。指定了圖像格式后，在保持圖像分辨率不變的情況下修改圖像寬高比或像素寬高比，來達(dá)到令圖像變形的目的。此外，對輸出圖像指定位深度，可以指定8比特和16比特色深材。本發(fā)明提供的技術(shù)方案能快速的制作功能強(qiáng)大、交互直觀的三維場景設(shè)計(jì)環(huán)境。 支持無限層疊加；提供精細(xì)的物體材質(zhì)控制參數(shù)，如凹凸貼圖和反射貼圖等，令物體質(zhì)感更加豐富；支持無限可動畫的空間光源，展現(xiàn)逼真的光影效果；可自定義三維虛擬攝像機(jī)屬性，模擬攝像機(jī)運(yùn)動拍攝效果。在真正的3D空間中實(shí)現(xiàn)2D、3D場景和物體的無縫整合，創(chuàng)造出充滿魅力的、復(fù)雜的、逼真的視覺效果。本發(fā)明所述的方法和系統(tǒng)并不限于具體實(shí)施方式
中所述的實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案得出其他的實(shí)施方式，同樣屬于本發(fā)明的技術(shù)創(chuàng)新范圍。
權(quán)利要求
1.一種三維圖文編輯方法，其特征在于，包括以下步驟 步驟1，創(chuàng)建三維層，調(diào)整所述三維層的參數(shù)；步驟2，導(dǎo)入三維合成源圖像，將所述三維合成源圖像設(shè)置為三維物體的紋理； 步驟3，創(chuàng)建幾何體，所述幾何體決定三維物體的形狀；幾何體類型包括平面、雙線性曲面、球體和立方體，所述三維物體至少由三個節(jié)點(diǎn)組成，所述三個節(jié)點(diǎn)分別是三維層、三維合成源圖像和幾何體；步驟4，添加燈光，所述燈光為三種空間的光源類型，所述光源類型包括聚光燈、點(diǎn)光源和方向性光源；步驟5，創(chuàng)建三維坐標(biāo)軸，通過三維坐標(biāo)軸將不同的三維層、燈光和攝像機(jī)統(tǒng)一到同一坐標(biāo)系下，利用三維坐標(biāo)軸，將所述三維坐標(biāo)軸系統(tǒng)下的所有節(jié)點(diǎn)在場景中進(jìn)行整體運(yùn)動， 它們彼此間的相對位置保持不變；步驟6，創(chuàng)建多個三維攝像機(jī)，調(diào)整所述三維攝像機(jī)的遠(yuǎn)、近平面位置，從而對三維空間中的物體進(jìn)行實(shí)時的裁剪；步驟7，對三維場景進(jìn)行渲染。
2.如權(quán)利要求1所述的三維圖文編輯方法，其特征在于所述步驟7之后還包括步驟 8:對三維場景以指定的格式進(jìn)行輸出，所述格式默認(rèn)為1920X1080，長寬比例為16 9。
3.如權(quán)利要求1所述的三維圖文編輯方法，其特征在于所述步驟4中，進(jìn)一步包括改變燈光的位置，方向。
4.如權(quán)利要求1至3之一所述的三維圖文編輯方法，其特征在于在所述步驟1之前還包括對每一類元素預(yù)先定義兩個以上的對象，同時對預(yù)定義的對象預(yù)先設(shè)定參數(shù)；所述元素包括三維層、燈光、坐標(biāo)軸、幾何體、攝像機(jī)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種三維圖文編輯方法，其采用分類控制，對每一類元素預(yù)先定義兩個以上的對象，同時對預(yù)定義的對象預(yù)先設(shè)定參數(shù)。并創(chuàng)建三維層，導(dǎo)入三維合成源圖像，創(chuàng)建幾何體，添加燈光，創(chuàng)建三維坐標(biāo)軸，創(chuàng)建多個三維攝像機(jī)，對三維場景進(jìn)行渲染，一對三維圖文進(jìn)行編輯。使得三維圖形編輯時更加簡潔，更靈活地對場景中的各元素進(jìn)行控制。
文檔編號G06T19/20GK102542613SQ20101061750
公開日2012年7月4日 申請日期2010年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月31日
發(fā)明者劉鐵華, 見良, 許小飛, 鄭鵬程 申請人:新奧特(北京)視頻技術(shù)有限公司