[發明專利]一種粒子動態變換的實現方法及裝置

有效

• 申請號: 202111480572.0
• 申請日: 2021-12-07
• 公開（公告）號: CN113888687B
• 公開（公告）日: 2022-04-26
• 發明（設計）人: 陳枝;劉嫻;張皓
• 申請（專利權）人: 南京開博信達科技有限公司
• 主分類號: G06T15/00
• 分類號: G06T15/00
• 代理公司: 南京蘇創專利代理事務所(普通合伙) 32273
• 代理人: 吳太平

本發明涉及一種粒子動態變換的實現方法及裝置，屬于計算機圖形技術領域，裝置包括場景設置模塊，粒子信息數據保存模塊，粒子變換處理模塊，模型解析模塊和用戶界面交互操作模塊；方法包括設置粒子場景；粒子模型的實現；粒子模型的動態變換；對模型進行交互操作。本發明通過預先設置場景，增加場景拾取手段和粒子的變換設定，實現自定義粒子模型的構建和切換，將模型動態變換與操作界面關聯，用戶只需要上傳3D模型的json格式文件，通過簡單的交互操作就可以實現粒子和粒子的動態變換效果，提升用戶體驗和頁面精致度。

技術領域

本發明涉及一種粒子動態變換的實現方法及裝置，屬于計算機圖形技術領域。

背景技術

粒子系統是在三維計算機圖形學中模擬一些特定的模糊現象的技術，而這些現象用其它傳統的渲染技術難以實現真實感。

現有粒子系統模型比較單一，主要是火、爆炸、煙、水流、火花、落葉、云、霧、雪、塵、流星尾跡或者像發光軌跡這樣的抽象視覺效果等，而如果要實現特定模型如鞋子、地球等模型，以及在這些不同形狀中的變化改動則操作復雜且需要比較高的成本。

發明內容

為了解決上述技術問題，本發明提供一種粒子動態變換的實現方法，其具體技術方案如下：一種粒子動態變換的實現方法，包括以下步驟：

步驟1：設置粒子場景：

步驟1.1：場景參數初始化：按照攝取計劃布置場景、畫布、畫布容器、方向光和相機，并對場景進行光柵化處理；

步驟1.2：根據像素比例調整視角：根據場景所占大小和相機到z軸的距離，利用三角函數計算出視角Fov的大小，并將視角Fov設置為與像素比例相同的數值；

步驟1.3：增加場景拾取方法：增加交互手段，所述交互手段包括點擊、懸浮和拖拽；

步驟2：粒子模型的實現：

步驟2.1：粒子信息初始化：對粒子的各項特征變量賦予初始數值，利用Vectors浮點型向量保存粒子信息數據；

步驟2.2：粒子平滑位移變換：將粒子坐標與目標位置坐標分解成xyz軸三個維度，并根據方向按比例移動變換。

步驟2.3：粒子大小變換：通過COS函數在特定時間內對粒子大小進行平緩改變；

步驟2.4：粒子透明度變換：隨著z軸坐標值的變小逐漸降低粒子透明度；

步驟2.5：輝光特效處理：通過炫光著色器進行炫光場景覆蓋，設置輝光強度，并調整輝光散發半徑；

步驟3：模型動態切換：

步驟3.1：解析模型，生成點的關系及點與其構成的面的關系；

步驟3.2：創建一個動態數組容器，加載數據庫中的模型，并將變換所需模型保存，統計頂點數量最多的模型；

步驟4：對模型進行交互操作：通過更換obj模型文件的順序，完成粒子動態變換任務。

進一步的，所述增加場景拾取方法，利用光線追蹤的辦法，找到一條過照相機，方向與照相機視角向量相同的直線，通過求出直線前進路線上，與直線夾角大于0°的物體，找到需要進行交互的物體。

進一步的，所述粒子平滑位移變換，粒子的初始位置為M，目標位置為N，粒子移動速度為v，則每一幀的坐標為pM+(pN-pM)*v，所述v的取值范圍在[0,1]之間。

進一步的，所述粒子變換的方式使用GPU渲染。

進一步的，所述粒子模型包括自動播放和交互播放兩種播放形式。

一種上述粒子動態變換的實現方法的實現裝置，包括：