[发明专利]骨骼动画的渲染方法和系统

权利要求书

1.一种骨骼动画的渲染方法，其特征在于，包括以下步骤:

获取待渲染的骨骼动画的动画帧，并判断是否缓存有所述动画帧的骨骼姿势矩阵数据；

若是，则将缓存的骨骼姿势矩阵数据传送至GPU，渲染出与所述动画帧对应的骨骼动画；

若否，则通过CPU计算出所述动画帧的骨骼姿势矩阵数据，并在满足缓存条件时，将计算出的骨骼姿势矩阵数据与所述动画帧对应缓存；

将计算出的骨骼姿势矩阵数据传送至GPU，渲染出与所述动画帧对应的骨骼动画。

2.根据权利要求1所述的骨骼动画的渲染方法，其特征在于，所述获取待渲染的骨骼对象的动画帧的步骤包括以下步骤：

创建用于播放所述骨骼动画的骨骼动画对象；

加载播放所述骨骼动画所需要的动画资源；

将所述动画资源的数据结构转换为内存的数据结构；

启动所述骨骼动画的动画播放模式。

3.根据权利要求1所述的骨骼动画的渲染方法，其特征在于，所述通过CPU计算出所述动画帧的骨骼姿势矩阵数据的步骤包括以下步骤：

转换所述动画帧对应的局部分层骨架，生成全局骨骼姿势；

通过骨骼数量、四元数、所述全局骨骼姿势进行数据运算，计算出所述动画帧的骨骼姿势矩阵数据。

4.根据权利要求1所述的骨骼动画的渲染方法，其特征在于，所述将缓存的骨骼姿势矩阵数据传送至GPU，渲染出与所述动画帧对应的骨骼动画的步骤包括以下步骤：

将缓存池内缓存的所述骨骼姿势矩阵数据传送至所述骨骼动画的骨骼动画对象；

所述骨骼动画对象接收所述骨骼姿势矩阵数据，并将所述骨骼姿势矩阵数据传送至GPU；

向GPU输入全局坐标矩阵数据；

根据所述骨骼姿势矩阵数据、所述全局坐标矩阵数据与缓存的模型顶点、贴图和骨骼，在所述GPU中通过着色程序Shader进行渲染运算，在显示屏幕上渲染出与所述动画帧对应的骨骼动画。

5.根据权利要求1至4中任意一项所述的骨骼动画的渲染方法，其特征在于，所述在满足缓存条件时，将计算出的骨骼姿势矩阵数据与所述动画帧对应缓存的步骤包括以下步骤：

判断所述动画帧在所述骨骼动画中的播放总次数是否超过播放阈值，若是，则将计算出的骨骼姿势矩阵数据与所述动画帧对应缓存。

6.一种骨骼动画的渲染系统，其特征在于，包括:

判断模块，用于获取待渲染的骨骼动画的动画帧，并判断是否缓存有所述动画帧的骨骼姿势矩阵数据；

第一渲染模块，用于在缓存有所述动画帧的骨骼姿势矩阵数据时，将缓存的骨骼姿势矩阵数据传送至GPU，渲染出与所述动画帧对应的骨骼动画；

缓存模块，用于在未缓存有所述动画帧的骨骼姿势矩阵数据时，通过CPU计算出所述动画帧的骨骼姿势矩阵数据，并在满足缓存条件时，将计算出的骨骼姿势矩阵数据与所述动画帧对应缓存；

第二渲染模块，用于将计算出的所述骨骼姿势矩阵数据传送至GPU，渲染出与所述动画帧对应的骨骼动画。

7.根据权利要求6所述的骨骼动画的渲染系统，其特征在于，所述判断模块还用于：

创建用于播放所述骨骼动画的骨骼动画对象；

加载播放所述骨骼动画所需要的动画资源；

将所述动画资源的数据结构转换为内存的数据结构；

启动所述骨骼动画的动画播放模式。

8.根据权利要求6所述的骨骼动画的渲染系统，其特征在于，所述第二渲染模块还用于：

转换所述动画帧对应的局部分层骨架，生成全局骨骼姿势；

通过骨骼数量、四元数、所述全局骨骼姿势进行数据运算，计算出所述动画帧的骨骼姿势矩阵数据。

9.根据权利要求6所述的骨骼动画的渲染系统，其特征在于，所述第一渲染模块还用于：

将缓存池内缓存的所述骨骼姿势矩阵数据传送至所述骨骼动画的骨骼动画对象；

所述骨骼动画对象接收所述骨骼姿势矩阵数据，并将所述骨骼姿势矩阵数据传送至GPU；

向GPU输入全局坐标矩阵数据；

根据所述骨骼姿势矩阵数据、所述全局坐标矩阵数据与缓存的模型顶点、贴图和骨骼，在所述GPU中通过着色程序Shader进行渲染运算，在显示屏幕上渲染出与所述动画帧对应的骨骼动画。

10.根据权利要求6至9中任意一项所述的骨骼动画的渲染系统，其特征在于，所述缓存模块还用于判断所述动画帧在所述骨骼动画中的播放总次数是否超过播放阈值，若是，则将计算出的骨骼姿势矩阵数据与所述动画帧对应缓存。