專利名稱：一種運(yùn)動(dòng)模型軌跡的生成方法及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及數(shù)字圖形及動(dòng)畫制作領(lǐng)域，尤其涉及一種運(yùn)動(dòng)模型軌跡的生成方法和系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著數(shù)字動(dòng)畫的迅猛發(fā)展，及在視頻制作領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，在一些需要通過動(dòng)畫完成演示性的電視節(jié)目制作中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)飛行物在地球低空飛行的動(dòng)作，比如觀察地面形勢(shì)的直升飛機(jī)。但是在具體飛行物運(yùn)行軌跡制作過程中，制作低空飛行物的飛行軌跡是一個(gè)非常復(fù)雜的工作，尤其是地貌復(fù)雜的模型表面，需要工作人員大量的工作量，不僅如此，做出的效果也與現(xiàn)實(shí)相差較大。 在現(xiàn)有技術(shù)中，地理信息制作系統(tǒng)常用的制作低空飛行物運(yùn)動(dòng)軌跡的方法增加飛行物的關(guān)鍵幀，通過改變關(guān)鍵幀上飛行物的空間位置來達(dá)到飛行效果的目的。在一些地貌簡(jiǎn)單的，比如平原地貌，尚可以通過此方法來達(dá)到低空飛行物的飛行效果。但節(jié)目制作過程中，往往需要飛行物在各類不同的地貌飛行，甚至有的地形非常復(fù)雜。在復(fù)雜地貌的表面近地飛行，如果也使用增加關(guān)鍵幀的方法來達(dá)到動(dòng)畫效果，顯然需要增加大量的關(guān)鍵幀才能達(dá)到相對(duì)較好的效果。且動(dòng)畫效果做出來之后，針對(duì)不同地貌很難再做改變，沒有重復(fù)利用的價(jià)值。很明顯，現(xiàn)有技術(shù)解決此類低空飛行物的運(yùn)動(dòng)模型軌跡動(dòng)畫效果有如下問題(I)通過改變關(guān)鍵幀上飛行物空間位置來達(dá)到飛行的效果，如果地形相對(duì)復(fù)雜，工作量就會(huì)非常大，耗時(shí)長(zhǎng)，效率低下；(2)同樣，僅通過增加關(guān)鍵幀的方法，在地形復(fù)雜的地表很難做出逼真的沿山勢(shì)起伏的動(dòng)畫效果；(3)當(dāng)?shù)孛舶l(fā)生變化時(shí)，利用現(xiàn)有技術(shù)所做出的運(yùn)動(dòng)模型軌跡很難修改，沒有重復(fù)利用價(jià)值。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種運(yùn)動(dòng)模型軌跡的生成方法和系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)在生成低空飛行物運(yùn)行軌跡時(shí)，通過較少的人工操作就可以做出逼真的動(dòng)畫效果，且當(dāng)?shù)孛舶l(fā)生變化時(shí)，可以很方便的修改以適應(yīng)新的地貌。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明實(shí)施例一方面提供一種運(yùn)動(dòng)模型軌跡的生成方法，具體包括在所述模擬空間中獲取至少兩個(gè)軌跡點(diǎn)；根據(jù)所述軌跡點(diǎn)生成貝賽爾曲線；獲取所述貝塞爾曲線控制點(diǎn)在所述地球靜態(tài)模型中的經(jīng)緯度值；獲取所述貝塞爾曲線離散點(diǎn)在所述地球靜態(tài)模型中的經(jīng)緯度值；根據(jù)所述控制點(diǎn)經(jīng)緯度值和離散點(diǎn)經(jīng)緯度值及所述地貌等高線圖，確定所述控制點(diǎn)及離散點(diǎn)在所述模擬空間中的位置值；擬合所述控制點(diǎn)及離散點(diǎn)，生成運(yùn)動(dòng)模型軌跡。本發(fā)明實(shí)施例另一方面提供了一種運(yùn)動(dòng)模型軌跡的生成系統(tǒng)，包括以下模塊貝塞爾曲線生成模塊，用于通過軌跡點(diǎn)生成貝賽爾曲線，獲取所述控制點(diǎn)經(jīng)緯度
信息；經(jīng)緯度信息獲取模塊，用于獲取控制點(diǎn)及離散點(diǎn)的經(jīng)緯度信息；空間位置參數(shù)生成模塊，根據(jù)所述控制點(diǎn)經(jīng)緯度值和離散點(diǎn)經(jīng)緯度值及所述地貌等高線圖，確定所述控制點(diǎn)及離散點(diǎn)在所述模擬空間中的位置值；
軌跡生成模塊，用于擬合所述控制點(diǎn)及離散點(diǎn)，生成運(yùn)動(dòng)模型軌跡。本發(fā)明通過導(dǎo)入地球靜態(tài)模型，并根據(jù)地球模型起伏的表面生成地貌等高線圖，選取軌跡點(diǎn)生成貝塞爾曲線，獲取所述貝賽爾曲線的控制點(diǎn)以及離散點(diǎn)在地球靜態(tài)模型中對(duì)應(yīng)的經(jīng)緯度信息，根據(jù)所述地貌等高線圖及所述經(jīng)緯度信息，得到所述控制點(diǎn)和離散點(diǎn)的空間參數(shù)，擬合得到運(yùn)動(dòng)模型軌跡，使得飛行物的軌跡沿地勢(shì)起伏，使工作人員可以更簡(jiǎn)潔更精確的得到效果圖，更加高效，且通過修改每個(gè)控制點(diǎn)的位置，飛行物的運(yùn)動(dòng)軌跡就可以隨之變化，可以重復(fù)利用以適應(yīng)不同的地貌。


為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖I是本發(fā)明實(shí)施例一運(yùn)動(dòng)模型軌跡生成方法的流程圖；圖2是本發(fā)明實(shí)施例一的貝塞爾曲線示意圖；圖3是本發(fā)明實(shí)施例二的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整的描述，顯然，所描述的實(shí)施例只是本發(fā)明的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。本發(fā)明實(shí)施例一提供了一種運(yùn)動(dòng)模型軌跡的生成方法，包括，在模擬空間中導(dǎo)入運(yùn)動(dòng)模型及地球靜態(tài)模型，如圖I所示，包括以下步驟步驟S101，通過軌跡點(diǎn)生成貝塞爾曲線；在模擬空間中獲取至少兩個(gè)軌跡點(diǎn)，輸入各個(gè)軌跡點(diǎn)，生成貝賽爾曲線。所述軌跡點(diǎn)置于地球靜態(tài)模型的近地空間，即所述貝賽爾曲線在地球靜態(tài)模型的近地空間。步驟S102，獲取所述控制點(diǎn)的經(jīng)緯度信息；對(duì)所述貝塞爾曲線進(jìn)行平面編輯，在地球靜態(tài)模型上確定各控制點(diǎn)的經(jīng)緯度信息。具體如圖2，其中Z軸與地面垂直，X、Y分別代表經(jīng)線和緯線，控制點(diǎn)a、b、C、d各有對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)，對(duì)應(yīng)的a’(x、y)即為經(jīng)緯度信息。
步驟S103，獲取所述貝塞爾曲線的離散點(diǎn)的經(jīng)緯度信息；通過編輯所述貝塞爾曲線的平面路徑，自動(dòng)生成離散點(diǎn)的經(jīng)緯度信息。具體的,可使用⑶1+(⑶I是Graphics Device Interface的縮寫,含義是圖形設(shè)備接口，⑶I+是⑶I的升級(jí)版本)的GraphicsPath (圖形路徑)的GetPathData (獲取路徑數(shù)據(jù))方法，直接獲取離散點(diǎn)的數(shù)據(jù)信息。步驟S104，生成所述控制點(diǎn)及離散點(diǎn)的空間參數(shù)；每一個(gè)控制點(diǎn)及離散點(diǎn)都會(huì)在地球模型上有一個(gè)對(duì)應(yīng)的經(jīng)緯度信息，所以每個(gè)控制點(diǎn)及離散點(diǎn)都會(huì)在地面上對(duì)應(yīng)一個(gè)相同經(jīng)緯度信息的點(diǎn)，根據(jù)所述地貌等高線圖查找這個(gè)點(diǎn)的地理高度即海拔高度；獲取飛行物距離地面的高度信息，這個(gè)高度信息根據(jù)節(jié)目需要設(shè)定；將飛行物距離地面的高度和離散點(diǎn)對(duì)應(yīng)地表點(diǎn)的地理高度相加得到所述控制點(diǎn)及 離散點(diǎn)的空間高度信息。將此高度信息與離散點(diǎn)的經(jīng)緯度相結(jié)合，生成此離散點(diǎn)的具體的三維空間參數(shù)。即，所述三維空間參數(shù)包括經(jīng)緯度信息和空間高度信息。步驟S105，擬合所述離散點(diǎn)生成運(yùn)行軌跡的動(dòng)態(tài)模型。本發(fā)明實(shí)施例二提供了一種動(dòng)態(tài)模型的生成系統(tǒng)，包括，用于在模擬空間中導(dǎo)入運(yùn)動(dòng)模型及地球靜態(tài)模型，如圖3，具體包括以下模塊模塊201，貝塞爾曲線生成模塊，用于通過軌跡點(diǎn)生成貝賽爾曲線，獲取所述控制點(diǎn)經(jīng)緯度信息，具體包括單元201a，軌跡點(diǎn)獲取單元，用于在所述模擬空間獲取至少兩個(gè)軌跡點(diǎn)；單元201b，曲線生成單元，用于根據(jù)所述軌跡點(diǎn)生成貝塞爾曲線。模塊202，經(jīng)緯度信息獲取模塊，用于獲取控制點(diǎn)及離散點(diǎn)的經(jīng)緯度信息，包括單元202a，控制點(diǎn)經(jīng)緯度信息獲取單元，用于獲取所述貝塞爾曲線控制點(diǎn)在所述地球靜態(tài)模型中的經(jīng)緯度值；單元202b，離散點(diǎn)生成單元，根據(jù)所述貝賽爾曲線自動(dòng)生成離散點(diǎn)；單元202c，離散點(diǎn)經(jīng)緯度信息獲取單元，用于根據(jù)所述貝塞爾曲線的平面路徑，獲取所述離散點(diǎn)對(duì)應(yīng)地球靜態(tài)模型中的經(jīng)緯度值。模塊203空間位置參數(shù)生成模塊，根據(jù)所述控制點(diǎn)經(jīng)緯度值和離散點(diǎn)經(jīng)緯度值及所述地貌等高線圖，確定所述控制點(diǎn)及離散點(diǎn)在所述模擬空間中的位置值，包括單元203a，地理高度值獲取單元，用于根據(jù)所述控制點(diǎn)和離散點(diǎn)經(jīng)緯度值及所述地貌等高線圖，得到地球靜態(tài)模型中與所述控制點(diǎn)和離散點(diǎn)經(jīng)緯度值相應(yīng)的地表點(diǎn)的地理高度值；單元203b，距地表高度值導(dǎo)入單元，用于導(dǎo)入所述控制點(diǎn)和離散點(diǎn)距離地球靜態(tài)模型中與所述控制點(diǎn)和離散點(diǎn)經(jīng)緯度值相應(yīng)的地標(biāo)點(diǎn)的高度值；單元203c，空間高度值生成單元，用于將所述地理高度值與所述高度值相加得到所述控制點(diǎn)和離散點(diǎn)在地球靜態(tài)模型近地空間的空間高度值；單元203d，空間位置參數(shù)生成單元，根據(jù)所述空間高度值結(jié)合所述經(jīng)緯度信息，確定所述控制點(diǎn)和離散點(diǎn)在所述模擬空間中的位置值。模塊204軌跡生成模塊，用于擬合所述控制點(diǎn)及離散點(diǎn)，生成運(yùn)動(dòng)模型軌跡。本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案帶來的有益效果如下本發(fā)明實(shí)施例通過在地球近地空間構(gòu)造貝塞爾曲線，獲取貝塞爾曲線上的控制點(diǎn)以及離散點(diǎn)的經(jīng)緯度信息，然后通過所述地貌等高線圖(DEM)查找各個(gè)離散點(diǎn)對(duì)應(yīng)的地表點(diǎn)地理高度信息，再加上設(shè)定的飛行物距地面的高度，得到每一個(gè)離散點(diǎn)的空間高度信息，通過每一個(gè)離散點(diǎn)的空間高度信息，使得飛行物的軌跡沿地勢(shì)起伏，與真實(shí)世界效果更加相近，且效率也大幅度提高。并且，在動(dòng)畫需要修改的時(shí)候，只需要修改每個(gè)控制點(diǎn)的位置，飛行物的運(yùn)動(dòng)軌跡就可以隨之變化，并且能夠更好的與衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)相關(guān)聯(lián)。通過以上的實(shí)施方式的描述，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以清楚地了解到本發(fā)明可以通過硬件實(shí)現(xiàn)，也可以可借助軟件加必要的通用硬件平臺(tái)的方式來實(shí)現(xiàn)，基于這樣的理解，本發(fā)明的技術(shù)方案可以以軟件產(chǎn)品的形式體現(xiàn)出來，該軟件產(chǎn)品可以存儲(chǔ)在一個(gè)非易失性存儲(chǔ)介質(zhì)(可以是⑶-ROM，U盤，移動(dòng)硬盤等)中，包括若干指令用以使得一臺(tái)計(jì)算機(jī)設(shè)備(可以是個(gè)人計(jì)算機(jī)，服務(wù)器，或者網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等)執(zhí)行本發(fā)明各個(gè)實(shí)施例所述的方法。總之，以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的 保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種運(yùn)動(dòng)模型軌跡的生成方法，包括，在模擬空間中導(dǎo)入運(yùn)動(dòng)模型及地球靜態(tài)模型，所述地球靜態(tài)模型具有起伏表面，并根據(jù)所述起伏表面生成地貌等高線圖，其特征在于，包括以下步驟 在所述模擬空間中獲取至少兩個(gè)軌跡點(diǎn)； 根據(jù)所述軌跡點(diǎn)生成貝賽爾曲線； 獲取所述貝塞爾曲線的控制點(diǎn)在所述地球靜態(tài)模型中的經(jīng)緯度值； 獲取所述貝塞爾曲線的離散點(diǎn)在所述地球靜態(tài)模型中的經(jīng)緯度值； 根據(jù)所述控制點(diǎn)經(jīng)緯度值和離散點(diǎn)經(jīng)緯度值及所述地貌等高線圖，確定所述控制點(diǎn)及離散點(diǎn)在所述模擬空間中的位置值； 擬合所述控制點(diǎn)及離散點(diǎn)，生成運(yùn)動(dòng)模型軌跡。
2.如權(quán)利要求I所述運(yùn)動(dòng)模型軌跡的生成方法，其特征在于，獲取所述貝塞爾曲線離散點(diǎn)在所述地球靜態(tài)模型中的經(jīng)緯度值包括 在所述貝塞爾曲線上自動(dòng)生成離散點(diǎn)； 根據(jù)所述貝塞爾曲線的平面路徑，獲取所述離散點(diǎn)對(duì)應(yīng)地球靜態(tài)模型中的經(jīng)緯度值，所述平面路徑指貝塞爾曲線的二維曲線。
3.如權(quán)利要求I所述運(yùn)動(dòng)模型軌跡的生成方法，其特征在于，所述根據(jù)所述控制點(diǎn)經(jīng)緯度值和離散點(diǎn)經(jīng)緯度值及所述地貌等高線圖，確定所述控制點(diǎn)及離散點(diǎn)在所述模擬空間中的位置值包括 根據(jù)所述控制點(diǎn)和離散點(diǎn)經(jīng)緯度值，在所述地貌等高線圖中查找出與所述控制點(diǎn)和離散點(diǎn)經(jīng)緯度值相應(yīng)的地球靜態(tài)模型中地表點(diǎn)的地理高度值； 根據(jù)所述控制點(diǎn)和離散點(diǎn)距離地球靜態(tài)模型中與所述控制點(diǎn)和離散點(diǎn)經(jīng)緯度值相應(yīng)的地表點(diǎn)的高度值，將所述地理高度值與所述高度值相加得到所述控制點(diǎn)和離散點(diǎn)在地球靜態(tài)模型近地空間的空間高度值； 根據(jù)所述空間高度值結(jié)合所述經(jīng)緯度信息，確定所述控制點(diǎn)和離散點(diǎn)在所述模擬空間中的位置值。
4.一種運(yùn)動(dòng)模型軌跡的生成系統(tǒng)，其特征在于，包括貝塞爾曲線生成模塊、經(jīng)緯度信息獲取模塊、空間位置參數(shù)生成模塊、軌跡生成模塊，其中， 所述貝塞爾曲線生成模塊，用于通過軌跡點(diǎn)生成貝賽爾曲線，獲取所述控制點(diǎn)經(jīng)緯度信息； 所述經(jīng)緯度信息獲取模塊，用于獲取控制點(diǎn)及離散點(diǎn)的經(jīng)緯度信息； 所述空間位置參數(shù)生成模塊，根據(jù)所述控制點(diǎn)經(jīng)緯度值和離散點(diǎn)經(jīng)緯度值及所述地貌等高線圖，確定所述控制點(diǎn)及離散點(diǎn)在所述模擬空間中的位置值； 所述軌跡生成模塊，用于擬合所述控制點(diǎn)及離散點(diǎn)，生成運(yùn)動(dòng)模型軌跡。
5.如權(quán)利要求4所述運(yùn)動(dòng)模型軌跡的生成系統(tǒng)，其特征在于，所述貝塞爾曲線生成模塊包括 軌跡點(diǎn)獲取單元，用于在所述模擬空間獲取至少兩個(gè)軌跡點(diǎn)； 曲線生成單元，用于根據(jù)所述軌跡點(diǎn)生成貝塞爾曲線。
6.如權(quán)利要求4所述運(yùn)動(dòng)模型軌跡的生成系統(tǒng)，其特征在于，所述經(jīng)緯度信息獲取模塊包括控制點(diǎn)經(jīng)緯度信息獲取單元，用于獲取所述貝塞爾曲線控制點(diǎn)在所述地球靜態(tài)模型中的經(jīng)緯度值； 離散點(diǎn)生成單元，根據(jù)所述貝賽爾曲線自動(dòng)生成離散點(diǎn)； 離散點(diǎn)經(jīng)緯度信息獲取單元，用于根據(jù)所述貝塞爾曲線的平面路徑，獲取所述離散點(diǎn)對(duì)應(yīng)地球靜態(tài)模型中的經(jīng)緯度值。
7.如權(quán)利要求4所述運(yùn)動(dòng)模型軌跡的生成系統(tǒng)，其特征在于，所述空間位置參數(shù)生成模塊包括 地理高度值獲取單元，用于根據(jù)所述控制點(diǎn)和離散點(diǎn)經(jīng)緯度值及所述地貌等高線圖，得到地球靜態(tài)模型中與所述控制點(diǎn)和離散點(diǎn)經(jīng)緯度值相應(yīng)的地表點(diǎn)的地理高度值； 距地表高度值導(dǎo)入單元，用于導(dǎo)入所述控制點(diǎn)和離散點(diǎn)距離地球靜態(tài)模型中與所述控制點(diǎn)和離散點(diǎn)經(jīng)緯度值相應(yīng)的地標(biāo)點(diǎn)的高度值； 空間高度值生成單元，用于將所述地理高度值與所述高度值相加得到所述控制點(diǎn)和離散點(diǎn)在地球靜態(tài)模型近地空間的空間高度值； 空間位置參數(shù)生成單元，根據(jù)所述空間高度值結(jié)合所述經(jīng)緯度信息，確定所述控制點(diǎn)和離散點(diǎn)在所述模擬空間中的位置值。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種運(yùn)動(dòng)模型軌跡的生成方法和系統(tǒng)，具體包括在模擬空間中導(dǎo)入運(yùn)動(dòng)模型及地球靜態(tài)模型，并根據(jù)所述模型起伏的表面生成所述地貌等高線圖；選取軌跡點(diǎn)生成貝塞爾曲線；獲取所述貝賽爾曲線的控制點(diǎn)以及離散點(diǎn)在地球靜態(tài)模型中對(duì)應(yīng)的經(jīng)緯度信息；根據(jù)等高線圖獲取所述經(jīng)緯度信息對(duì)應(yīng)地表的地理高度；根據(jù)地理高度以及飛行物距地面的高度得到控制點(diǎn)以及離散點(diǎn)的空間高度信息；結(jié)合所述經(jīng)緯度信息，得到所述控制點(diǎn)和離散點(diǎn)的空間參數(shù)；擬合得到運(yùn)動(dòng)模型軌跡，通過本發(fā)明，實(shí)現(xiàn)在地勢(shì)起伏的地球模型表面快速生成與真實(shí)世界更相近的運(yùn)動(dòng)模型軌跡，達(dá)到了提高繪圖效率，使動(dòng)畫效果與真實(shí)世界更相近，修改操作更方便的效果。
文檔編號(hào)G06T13/00GK102750722SQ20111023027
公開日2012年10月24日 申請(qǐng)日期2011年8月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月11日
發(fā)明者李丹 申請(qǐng)人:新奧特(北京)視頻技術(shù)有限公司