[發明專利]一種基于移動平臺的三維虛擬地球懸空中文字符渲染方法

有效

• 申請號: 201710743469.8
• 申請日: 2017-08-25
• 公開（公告）號: CN107527377B
• 公開（公告）日: 2020-10-16
• 發明（設計）人: 扆冰蕾
• 申請（專利權）人: 扆冰蕾
• 主分類號: G06T15/04
• 分類號: G06T15/04;G06T17/05
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于移動平臺的三維虛擬地球懸空中文字符渲染方法，其特征在于，將中文字符以字符圖片的形式顯示出來，將點陣圖像作為字符存儲方式，點陣圖像將中文字符以點陣的形式展現，渲染時構建需要顯示位置的幾何模型，將點陣作為紋理貼圖，中文字符到點陣紋理圖片的生成經過中文字符編碼轉換、點陣圖像生成、紋理數據生成、紋理映射過程；

所述中文字符編碼轉換將UTF-8編碼轉換成Unicode規范定義的四字節編碼，獲取字符的點陣圖像；

所述點陣圖像生成通過Unicode編碼方法獲取操作系統中任意對應編碼的點陣字符，設定字體格式，對點陣進行重新排列獲取需要的任意字體的點陣字符圖像；

所述紋理數據生成采用32位的RGBA格式進行紋理圖片的生成，將原來代表每個像素的二進制位映射為表示字符相應位置的32位無符號整數，在渲染時，通過Opengl ES渲染API附帶的像素混合通道，判斷字體紋理像素的alpha值大小并進行過濾，若alpha＝1，則為透明色并顯示背景顏色，反之，則顯示當前字體紋理圖片像素顏色；

所述紋理映射采用紋理圖片映射的方式實現字體的顯示效果，按照需要顯示字體的空間位置，在相應位置的三維立體空間中構建矩形；將三維空間矩形的幾何和需要顯示的字符紋理圖片綁定起來，在渲染時由矩形幾何控制字體的朝向，三維懸空字符的渲染要求字體以永遠對著觀察者的方向在固定的地理位置進行渲染，實時計算需要顯示中文字符的空間三維位置并按照投影和裁剪規則計算中文字符在屏幕上的位置，按照像素大小在屏幕相應位置上進行渲染；

空間三維坐標到屏幕像素位置的轉換經過模型視圖變換、投影變換、視口變換三個過程；經過編碼轉換、紋理生成后移動終端能夠快速實現中文字符的柵格化和渲染，將字符空間三維位置投影到屏幕上并進行字符渲染后，用戶在縮放操作中字符始終保持固定大小。

2.根據權利要求1所述的一種基于移動平臺的三維虛擬地球懸空中文字符渲染方法，其特征在于，所述中文字符編碼轉換將基于Linux內核構建的移動系統平臺默認字符編碼UTF-8編碼轉換成Unicode規范定義的四字節編碼，用于獲取字符的點陣圖像；

UTF-8是一種變長度的特殊字節編碼方式，根據中英文字符的變化字節長度自動選擇1-4個字節標示合適的字符，針對單字節字符，其中第一位為0且后七位為這個符號的Unicode編碼，針對N個字節的多字節符號，第一個字節的前N位都設置為1，第N+1位設置為0，后面字節的前2位為10且剩下的為Unicode編碼；

基于移動平臺的UTF-8編碼的字符串集，指針指向第一個字節，計算出字符串集包含的字節數n，將這n個字節進行移位相加，并將字符指針前移n位，得到字符串集的Unicode編碼，轉換成的Unicode編碼每個字符長度一致。

3.根據權利要求1所述的一種基于移動平臺的三維虛擬地球懸空中文字符渲染方法，其特征在于，所述點陣圖像生成通過Unicode編碼方法獲取到操作系統中任意對應編碼的點陣字符，設定字體格式，對點陣進行重新排列獲取需要的任意字體的點陣字符圖像；

開源的點陣圖像生成工具選用freeType，freeType為C語言實現庫，通過Unicode編碼、字體、位圖大小信息生成用戶需要的字符點陣位圖數據；

所述點陣圖像生成只針對需要顯示的字符數據集進行實時的編碼轉換和點陣生成，圖像像素大小按照中英文設有差異，其中中文字符按照16*16大小設置，英文和數字字符按照8*16的大小設定。

4.根據權利要求1所述的一種基于移動平臺的三維虛擬地球懸空中文字符渲染方法，其特征在于，所述紋理數據生成采用32位的RGBA格式進行紋理圖片的生成，將原來代表每個像素的二進制位映射為表示字符相應位置的32位無符號整數，在渲染時，通過OpenglES渲染API附帶的像素混合通道，判斷字體紋理像素的alpha值大小并進行過濾，若alpha＝1，則為透明色并顯示背景顏色，反之，則顯示當前字體紋理圖片像素顏色；中文字符按照16*16的像素大小進行設置，表示16*16的像素大小是否填充中文字符的像素，紋理圖片表示圖片中每一個像素位置點的紋理信息，單個像素占用的字節數據大小分別為3*8、4*8位大小。