[发明专利]一种面片化的garbage mask边界渲染方法

说明书

技术领域

本发明属于图像/视频处理技术，具体涉及一种面片化的garbage mask边界渲染方法。

背景技术

在图像/视频处理软件中，对图像/视频进行合成或者特效处理时进行掩模处理是一种很广泛的需求。通常这种掩模可以通过键特技生成出来或者是从一张专用的掩模图像获取出来，但是在很多情况下这样的掩模是不够的，还需要用于通过手工绘制的方法创建出一个掩模，这种掩模一般称之为garbage mask。

一个garbage mask由若干有序的端点(end point)构成，每两个连续的端点构成一条曲线，沿端点顺序的前进方向叫正方向，反之为逆方向，每个端点有两个控制点(control point)，一个是正向控制点(forward control point)，一个是逆向控制点(backward control point)，正向控制点用于控制其所在端点的正向曲线的形状，逆向控制点用于控制其所在端点的逆向曲线的形状。因此，每一条曲线的形状由两个端点和两个控制点决定，它们实际上是一条三次Beizer曲线，一个garbage mask就是由若干条三次Beizer曲线构成的一个闭合曲线所描述出来的。用参数方程来描述三次Beizer曲线如下：

x(t)＝a_x·t³+b_x·t²+c_x·t+d_x

y(t)＝a_y·t³+b_y·t²+c_y·t+d_y

上式中t为参数方程的参数，它的范围是[0，1]，a_x，b_x…一系列系数是由这条曲线的端点与控制点的坐标决定出来的。

除了有描述一个garbage mask的基本元素：端点和其所规定的Bezier曲线外，还要有控制garbage mask边界形状的元素，这个元素称之为边界点(edgepoint)，边界点有两个属性：位置(position)与距离(distance)，位置决定这个边界点在garbage mask边界曲线上的参数位置，garbage mask边界曲线全部由Bezier曲线组成，而边界点的位置属性正是它所位于的Bezier曲线的参数值(参数方程的参数值)加上该Bezier曲线的序号，比如一个位置为1.6的边界点就意味着它位于garbage mask的第二与第三个端点所构成的曲线之间(起点为0)，而且是在参数t为0.6的那个点上；距离决定了这个边界点沿曲线上面的点的法线方向远离曲线的距离，距离为正数表示这是一个外部边界点，用来确定garbage mask的外边界形状；为负数则表示这是一个内部边界点，用来确定garbage mask的内边界形状。整个garbage mask的边界就是由内外边界点所包络出来的形状来决定的。

那么，一个garbage mask的外部和内部是如何区分的呢？在这里，一般用garbage mask中Bezier曲线沿正方向看的左侧还是右侧(或者说是逆时针方向还是顺时针方向)来规定哪边是garbage mask的外部，并将之叫作外部方向。比如我们规定曲线的左侧是外部方向，那么也就是说Bezier曲线沿正方向看的左侧是garbage mask的外部区域，右侧是内部区域。

每一个边界点有两个坐标，分别是曲线上坐标与边界上坐标。曲线上坐标是指这个边界点在garbage mask上面的对应的那个点的坐标，这可以通过它的位置属性与它所在Bezier曲线的参数方程直接求出来；边界上坐标是指这个边界点沿garbage mask上面的对应的那个点的法线方向远离曲线其距离属性那么远的那个点的坐标，它可以通过曲线上坐标点的切线方顺时针或者逆时针旋转90度(对于外部边界点，如果garbage mask的外部方向是左侧则逆时针旋转，否则顺时针旋转，对于是内部边界点则正好相反)再偏移其距离属性那么远来计算出其边界上坐标。所以，如果已经计算出一个边界点的曲线上坐标为(x₀，y₀)并且该点的单位切线矢量为(x_t，y_t)，那么计算它的边界上坐标的计算方法如下：

x′＝x₀+dist·(x_t·cos(θ)-y_t·sin(θ))