[发明专利]基于动态Billboard技术的三维场景绘制简化方法

摘要

本发明是基于动态Billboard技术的三维场景绘制简化方法，涉及一种高效、实时的动态三维场景绘制简化及大规模动态三维场景实时绘制技术，属于计算机应用领域，特别是计算机图形学、虚拟现实技术领域。该方法用二维图像的实时变形结果来替代三维场景中虚拟物体的动态表示。将真实的模型投影成二维图像，然后针对投影图像标定变形区域的简单骨骼框架；通过控制曲线式骨骼模型，实现二维图像角色或物体的动作变形；采用绘制到纹理技术，将变形结果实时绑定到Billboard板上，从而简化场景绘制复杂度，实现大规模动态场景的实时绘制。实验表明该方法在大规模重复或近似物体的变形场景绘制中，可以有效解决大规模动态场景真实感和实时性的矛盾。

主权项

1.基于动态Billboard技术的三维场景绘制简化方法，其特征在于包括如下步骤：(1)二维图像的输入：对三维场景中动态变化的物体进行二维投影，或直接采用其二维图像，作为输入数据；(2)骨骼模型的建立：标定输入图像需变形区域的关节点，连接关节点形成骨骼，生成骨骼三角带变形网格；(3)变形动作的设定与计算：调整关节点的位置、方向和骨骼间的夹角，设定该物体的所有关键变形动作；程序运行时，根据当前时刻前后两个关键帧状态，插值计算当前时刻各关节点的数据；(4)图像变形计算：根据当前运行时刻的关节点数据，改变骨骼模型的参数，并更新三角带变形网格，从而实现图像的变形；(5)绑定生成动态Billboard板：将图像的变形结果实时绘制到显存纹理中，然后将该纹理贴图到Billboard板上，使得当前Billboard的纹理内容是当前运行时刻的图像变形的结果，实现动态Billboard；(6)场景绘制：使用一个动态Billboard板代替三维场景中一个动态物体，实现最终动态场景绘制。