[發明專利]一種三維動畫中基于相機空間計算的場景優化方法

在審

• 申請號: 202010599713.X
• 申請日: 2020-06-28
• 公開（公告）號: CN111739130A
• 公開（公告）日: 2020-10-02
• 發明（設計）人: 薛成章;賀英杰
• 申請（專利權）人: 華強方特（深圳）動漫有限公司
• 主分類號: G06T13/20
• 分類號: G06T13/20;G06T15/40
• 代理公司: 北京凱特來知識產權代理有限公司 11260
• 代理人: 鄭立明;付久春

本發明公開了一種三維動畫中基于相機空間計算的場景優化方法，包括：步驟1，根據渲染相機參數獲取相機空間的三維坐標，根據三維坐標獲取相機空間內所有物體模型；步驟2，對相機空間內所有物體模型進行遮擋檢測，確定被遮擋物體模型和非遮擋物體模型；步驟3，獲取相機空間內非遮擋物體模型周圍設定范圍內的其他物體模型，若其他物體模型不在相機空間內，則加入到渲染模型列表中；步驟4，將相機空間以外的所有物體模型設為剔除物體，將相機空間內及周圍設定范圍內的被遮擋物體模型設為范圍剔除物體；步驟5，直接隱藏所有剔除物體，并將判斷后確認需要隱藏的范圍剔除物體隱藏，對未隱藏的物體模型進行渲染。該方法能低成本提升渲染效率。

技術領域

本發明涉及三維動畫制作領域，尤其涉及一種三維動畫中基于相機空間計算的場景優化方法。

背景技術

由于電影技術的飛速發展和電腦硬件的提升，近年在動畫制作方面投入越來越大，電影質量越來越高，各種電影大片紛紛呈現于觀眾面前，導致觀眾口味要求越來越高。追求場景畫面真實感是一個無止盡的目標，其結果就是讓三維動畫電影的場景越來越復雜，模型更加精細，這必然給圖形硬件帶來極大的負荷，以致于無法達到實時繪制幀率，因此，動畫模型場景優化是不可或缺的。

動畫模型場景優化大致可分為制作優化和渲染優化。這里的渲染優化，是指模型場景已經制作完成，利用各種方法對渲染時間進行優化。無論哪種優化，最終目的都是為了不以渲染質量為代價，盡可能的降低渲染成本，減少渲染時間。如目前較多使用Clarisse這款場景制作商業軟件，從制作上解決場景的卡頓問題，也有用Katana等流程軟件，來解決大場景加截渲染慢的問題。

但使用以上商業軟件進行場景的渲染優化，一方面在流程上過于復雜，需要推翻現有的制作流程和習慣，并且需要大量的技術人員進行支持和維護；另一方面這些商業軟件購買成本過高，一般制作公司或工作室因成本限制都難以采用。但目前并沒有不改變現有制作流程和習慣的低成本場景渲染優化方法，來解決場景卡頓和大場景加截渲染慢的問題。

發明內容

基于現有技術所存在的問題，本發明的目的是提供一種三維動畫中基于相機空間計算的場景優化方法，能解決現有利用商業軟件進行場景的渲染優化，所存在的需要改變現有制作流程和習慣且成本高的問題。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的：

本發明實施方式提供一種三維動畫中基于相機空間計算的場景優化方法，用于在由三維軟件完成場景制作并確定渲染相機后進行場景優化，包括以下步驟：

步驟1，根據渲染相機參數獲取相機空間的三維坐標，根據所述相機空間的三維坐標獲取所述相機空間內的所有物體模型；

步驟2，對所述相機空間內的所有物體模型進行遮擋檢測，確定被遮擋物體模型和非遮擋物體模型；

步驟3，獲取所述相機空間內非遮擋物體模型周圍設定范圍內的其他物體模型，若其他物體模型不在所述相機空間內，則加入到渲染模型列表中；

步驟4，將所述相機空間以外的所有物體模型設為剔除物體，將所述相機空間內以及周圍設定范圍內的被遮擋物體模型設為范圍剔除物體；

步驟5，直接隱藏所有剔除物體，并將遮擋判斷后確認需要隱藏的范圍剔除物體隱藏，對未隱藏的物體模型進行渲染。

由上述本發明提供的技術方案可以看出，本發明實施例提供的三維動畫中基于相機空間計算的場景優化方法，其有益效果為：

通過根據相機空間內物體模型的遮擋關系，以隱藏方式剔除不需要參與渲染的物體，只渲染剩余的物體模型，進而提升渲染速度。該方法不需要改變現有制作流程，只需要在場景制作完成并且確定渲染相機后，就可以進行場景優化；由于未使用現有渲染優化的商業軟件，維護簡單方便，不需要復雜的技術支持，普通制作人員也可以進行優化操作；對于城市建筑、外景森林等大量模型、代理的場景，優化效果尤其明顯。