[发明专利]一种图形渲染方法

说明书

技术领域

本发明涉及多媒体技术领域，特别是涉及一种图形渲染方法。

背景技术

随着计算机图形图像技术和计算机硬件技术的发展，计算机动画和图形图像处理广泛应用于军事、娱乐、广告、仿真、教育等领域。精彩的电影特技，精美的产品模型设计，身临其境的模拟训练器和逼真的游戏动画，无不体现着现代图形图像技术的强大能力。计算机硬件技术的发展，为计算机图形图像技术的发展提供了物质保障，而计算机图形图像技术的发展，对计算机硬件系统的要求越来越高，又促使计算机硬件系统不断更新发展。图形图像渲染引擎是图形图像处理系统的核心，每一个现代图形图像系统都需要与之功能相适应的引擎，提供其图形图像处理的技术基础。图形图像应用系统通过渲染引擎把模型、动画、光影、特效等所有效果计算出来并以图像形式显示，图像最终的输出质量由图形图像应用系统直接决定。

常见的渲染引擎，如OpenGL和Direct3D，使用传统的三维变换渲染三维图形，将一个图形生成图像并显示在屏幕上。如图1所示，为现有技术中图形渲染方法流程图，包括以下步骤：

步骤101，通过建模变换将物体空间中的图形放置在世界空间中。

步骤102，通过视变换将世界空间中的图形放置在眼空间中。

步骤103，通过投影变换将眼空间中的图形放置在剪裁空间中。

步骤104，通过透视除法将剪裁空间中的图形放置在标准设备空间中。

步骤105，通过视图和深度范围变换将标准设备空间中的图形放置在窗口空间中。

上述步骤中，每个从一个空间到另一个空间的变换，都是一个矩阵的操作。在工程中创建完一个图形，该图形会在物体空间中有一个物体空间坐标。如果想把该图形放置在世界空间中，就需要得到该图形的世界空间坐标。该图形的世界空间坐标是通过该图形的物体空间坐标乘以一个转换矩阵得到的，这个矩阵是物体空间坐标经过旋转、缩放和平移的体现，称为建模变换矩阵。目前，对图形在空间中的操控是在这一步完成的，也就是改变建模变换的矩阵使图形处于不同的空间位置。

在通常情况下，摄像机或观众的眼睛是沿着世界空间坐标的z方向来观察图形的，因此，被观察的图形正对摄像机或观众的眼睛。然而，一旦改变摄像机的位置或者观察者的位置，即摄像机或观众的眼睛不再沿着世界空间坐标的z方向来观察图形，被观察的图形将不再正对摄像机或观众的眼睛。在某些应用场景下，需要图形始终正对着摄像机或观众的眼睛，显然，现有技术并不能满足上述要求。

发明内容

本发明实施例提供一种图形渲染方法，解决了图形渲染中被渲染的图形不正对摄像机或观众的眼睛的问题。

为达到上述目的，本发明实施例一方面提出一种图形渲染方法，包括以下步骤：

获取空间变换矩阵；

对所述空间变换矩阵进行操作；

根据所述操作的结果进行图形渲染。

其中，空间变换矩阵具体包括：建模变换矩阵和视变换矩阵。

所述对空间变换矩阵进行操作，具体包括：

分别从所述建模变换矩阵和所述视变换矩阵中分解出所述建模变换矩阵的旋转矩阵和所述视变换矩阵的旋转矩阵；

计算所述建模变换矩阵的旋转矩阵和所述视变换矩阵的旋转矩阵的乘积；

使用所述乘积作为新的建模变换矩阵的旋转矩阵。

本发明实施例的技术方案具有以下优点，因为采用了对空间变换矩阵的操作机制，从而，不管摄像机或者观察者的位置怎样变化，渲染后输出的图像始终正对摄像机和观察者的眼睛，完成了现有技术中不能完成的渲染效果。

附图说明

图1为现有技术中图形渲染方法流程图；

图2为本发明实施例中图形渲染方法流程图；

图3为本发明实施中图形渲染具体实现方式流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述：如图2所示，为本发明实施例中图形渲染方法流程图，包括以下步骤：

步骤201，获取空间变换矩阵。

在图形流水线中，图形从一个空间到另一个空间变换，都是一个空间变换矩阵操作的结果。空间变换矩阵包括：建模变换矩阵、视变换矩阵和投影变换矩阵，建模变换矩阵实现了图形从物体空间到世界空间的变换，视变换矩阵实现了图形从世界空间到眼空间的变换，投影变换矩阵实现了图形从眼空间到剪裁空间的变换。

步骤202，对空间变换矩阵进行操作。