本發(fā)明涉及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于二維動畫的時空一致的變速內(nèi)插方法。

背景技術(shù)：

計算機圖形學(xué)是研究怎樣用計算機生成、處理和顯示圖形的一門學(xué)科。計算機圖形學(xué)的分支眾多，在圖形基礎(chǔ)研究方面可以歸納為兩個主要方向：建模技術(shù)和繪制技術(shù)，建模技術(shù)又可以分為兩大分支：計算機輔助幾何設(shè)計和自然景物建模，繪制技術(shù)追求的是真實感和繪制速度，即三維真實感圖形實時生成技術(shù)，三維圖形學(xué)的應(yīng)用要求既能逼真的反映客觀世界的對象，又能高速的繪制它們，一方面人們對于計算機動畫的視覺效果要求越來越高，使得三維模型越來越復(fù)雜，需要大型的軟件來實現(xiàn)，界面也非常繁復(fù)；另一方面，計算機動畫的應(yīng)用領(lǐng)域，如娛樂業(yè)等，產(chǎn)業(yè)競爭異常激烈，這樣就需要很好的交互方式以方便動畫設(shè)計人員更快的制作出作品，這個矛盾就如同以上提到的“真實感”與“實時性”的矛盾一樣，是交互式圖形學(xué)迫切需要解決的問題。

而且實時動畫主要應(yīng)用在虛擬現(xiàn)實技術(shù)、輔助教學(xué)、娛樂等領(lǐng)域，它要求每秒鐘計算機生成的圖像數(shù)目在24幀以上，通過視覺暫留給予用戶連貫圖像的假相，由于強調(diào)實時性，計算機在圖像質(zhì)量和圖像生成速度之間要取得一個平衡，過分強調(diào)圖像質(zhì)量會使得圖像不連貫，過分強調(diào)圖像生成速度有會使圖像變得很粗糙。上述問題亟需解決。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為解決背景技術(shù)中存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提出一種以時間軸為主線引導(dǎo)動作變化的內(nèi)插過程，解決當(dāng)前計算機內(nèi)插動畫無法處理變速運動的問題，然后根據(jù)win32平臺上提供的象素格式，提高了制作效率和動畫質(zhì)量。

為此，本發(fā)明提供了一種基于二維動畫的時空一致的變速內(nèi)插方法，包括以下步驟：

s1、打開應(yīng)用軟件層，設(shè)置角色的運動時間軸，且將物體表面上的點沿平行線投影到顯示平面上；

s2、客戶端獲取應(yīng)用軟件層當(dāng)前設(shè)置的任務(wù)角色觀察位置；

s3、利用變速運動的基本規(guī)律以及平行投影的條件在時間軸上計算出內(nèi)插中間幀的位置，且將位置信息存放在存儲模塊中；

s4、使用旋轉(zhuǎn)變換矩陣把旋轉(zhuǎn)變換空間的三個元素相組合，然后使用歐拉角公式計算時間軸上不同的間隔，由關(guān)鍵幀內(nèi)插得到相應(yīng)的中間幀，并通過通訊模塊將檢測到的位置信息轉(zhuǎn)存到第三方服務(wù)器；

s5、第三方服務(wù)器利用四元數(shù)旋轉(zhuǎn)關(guān)系將二維動畫中變速運動的相對位置關(guān)系提取出來。

優(yōu)選地，應(yīng)用軟件層為多個opengl視圖及其在win32平臺下的優(yōu)化應(yīng)用軟件。

優(yōu)選地，平行投影的條件設(shè)置為三維景物中的平行線投影。

優(yōu)選地，歐拉角公式計算是指用三維矢量表示圖形分別繞xyz坐標(biāo)軸旋轉(zhuǎn)一定角度，并利用相對順序關(guān)系進行計算。

優(yōu)選地，所述中間幀位置的可以通過人工指定，并且設(shè)置相對的中間幀的間隔。

本發(fā)明還提供了一種基于二維動畫的時空一致的變速內(nèi)插方法，該方法包括以下步驟：

當(dāng)設(shè)置角色的運動時間軸后，利用平行線投影的方式將物體表面上的點顯示平面上；

當(dāng)二維動畫的坐標(biāo)以及角度和xyz軸按照順序旋轉(zhuǎn)，在繞x軸轉(zhuǎn)一定度后，又繞y軸旋轉(zhuǎn)90度，這時空間的z軸剛好映射到原坐標(biāo)系的x軸，原本期望繞z軸旋轉(zhuǎn)30度，而實際上是繞x軸旋轉(zhuǎn)了33度，這種旋轉(zhuǎn)方式使得一個旋轉(zhuǎn)軸映射到另一個旋轉(zhuǎn)軸上，能夠?qū)χ虚g幀的位置信息定位，并通過通訊模塊將中間幀位置信息反饋到第三方服務(wù)器。

本發(fā)明還提供了一種基于二維動畫的時空一致的變速內(nèi)插方法，包括在打開應(yīng)用軟件層后可自動記錄當(dāng)前二維動畫的內(nèi)插中間幀的位置信息及將信息傳遞到第三方服務(wù)器；

所述信息傳遞軟件包括數(shù)據(jù)采集模塊、存儲模塊、通訊模塊、精準(zhǔn)測量顯示模塊；

數(shù)據(jù)采集模塊，用于隨時采集二維動畫的內(nèi)插中間幀的位置信息，并根據(jù)人工設(shè)置的時間軸上不同的間隔，且數(shù)據(jù)采集模塊的內(nèi)部還包括閾值設(shè)定模塊，能夠?qū)Σ杉降男畔⑦M行校對，并將校對結(jié)果發(fā)送至存儲模塊；

存儲模塊，與歐拉角旋轉(zhuǎn)算法相連接，便于與旋轉(zhuǎn)變換陣進行相互轉(zhuǎn)換，用于存儲當(dāng)前二維動畫的的二維坐標(biāo)、旋轉(zhuǎn)角度以及骨骼節(jié)點的相對旋轉(zhuǎn)變換角度信息，并將存儲信息通過win32平臺與第三方服務(wù)器連接；

win32平臺，用于輸入設(shè)備的上下文，用來保存繪圖過程中的狀態(tài)，使用的命令不顯式指定當(dāng)前的rc，而是在每次繪圖之前設(shè)置當(dāng)前的rc；

通訊模塊，與存儲模塊以及win32平臺連接，用于將存儲信息、輸入信息發(fā)送至第三方服務(wù)器，并可將第三方服務(wù)器的篩分出來的位置中間幀數(shù)值以及當(dāng)前二維動畫的旋轉(zhuǎn)角度發(fā)送至win32平臺上；

第三方服務(wù)器，與通訊模塊連接，用于根據(jù)存儲信息建立位置數(shù)據(jù)庫，當(dāng)投影變換和初始的模型變換時，根據(jù)時間軸上不同的間隔，由關(guān)鍵幀內(nèi)插得到相應(yīng)的中間幀，從而實現(xiàn)對二維動畫中變速運動的自動生成。

優(yōu)選地，所述第三方服務(wù)器還包括象素格式，所述象素格式中包含一些用戶需要使用的硬件能力，比如單緩沖還是雙緩沖、色深、z緩沖深度、模板緩沖深度等。

優(yōu)選地，所述存儲信息還包括設(shè)備連接時的初始環(huán)境，如光照模型，光源，缺省材質(zhì)等。

優(yōu)選地，象素格式中采用了硬件和軟件中最匹配的象素格式，如果用戶需要的硬件能力硬件不支持，則opengl會選擇最接近的象素格式。

本發(fā)明提出的一種基于二維動畫的時空一致的變速內(nèi)插方法，采用時間、空間相結(jié)合的方式，設(shè)置角色的運動時間軸，利用平行線投影的方式將物體表面上的點顯示平面上，同時根據(jù)歐拉旋轉(zhuǎn)變換方式，將二維動畫的坐標(biāo)以及角度和xyz軸按照順序旋轉(zhuǎn)，在繞x軸轉(zhuǎn)一定度后，又繞y軸旋轉(zhuǎn)90度，這時空間的z軸剛好映射到原坐標(biāo)系的x軸，原本期望繞z軸旋轉(zhuǎn)30度，而實際上是繞x軸旋轉(zhuǎn)了33度，這種旋轉(zhuǎn)方式使得一個旋轉(zhuǎn)軸映射到另一個旋轉(zhuǎn)軸上，能夠?qū)χ虚g幀的位置信息定位，并通過通訊模塊將中間幀位置信息反饋到第三方服務(wù)器，利用第三方服務(wù)器配置最接近的象素格式，設(shè)備連接時的初始環(huán)境較好，提高了制作效率和動畫質(zhì)量。

附圖說明

圖1是本發(fā)明具體實施例一所述的一種基于二維動畫的時空一致的變速內(nèi)插方法的流程圖。

圖2是本發(fā)明具體實施例二所述的一種基于二維動畫的時空一致的變速內(nèi)插方法的流程圖。

圖3為本發(fā)明提出的一種基于二維動畫的時空一致的變速內(nèi)插方法的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面，通過具體實施例對本發(fā)明的技術(shù)方案進行詳細(xì)說明。

實施例一：

參照圖1，本發(fā)明提出了一種基于二維動畫的時空一致的變速內(nèi)插方法，包括以下步驟：

s1、打開應(yīng)用軟件層，設(shè)置角色的運動時間軸，且將物體表面上的點沿平行線投影到顯示平面上；

s2、客戶端獲取應(yīng)用軟件層當(dāng)前設(shè)置的任務(wù)角色觀察位置；

s3、利用變速運動的基本規(guī)律以及平行投影的條件在時間軸上計算出內(nèi)插中間幀的位置，且將位置信息存放在存儲模塊中；

s4、使用旋轉(zhuǎn)變換矩陣把旋轉(zhuǎn)變換空間的三個元素相組合，然后使用歐拉角公式計算時間軸上不同的間隔，由關(guān)鍵幀內(nèi)插得到相應(yīng)的中間幀，并通過通訊模塊將檢測到的位置信息轉(zhuǎn)存到第三方服務(wù)器；

s5、第三方服務(wù)器利用四元數(shù)旋轉(zhuǎn)關(guān)系將二維動畫中變速運動的相對位置關(guān)系提取出來。

本實施例中，采用pc電腦上的ie瀏覽器打開應(yīng)用軟件層。

實施例二：

本發(fā)明提出了一種基于二維動畫的時空一致的變速內(nèi)插方法，包括以下步驟：

s1、打開應(yīng)用軟件層，自動設(shè)置角色的運動時間軸；

s2、客戶端獲取應(yīng)用軟件層當(dāng)前設(shè)置的任務(wù)角色觀察位置；

s3、利用變速運動的基本規(guī)律在時間軸上計算出內(nèi)插中間幀的位置，且將位置信息存放在存儲模塊中；

s4、使用旋轉(zhuǎn)變換矩陣把旋轉(zhuǎn)變換空間的三個元素相組合，由關(guān)鍵幀內(nèi)插得到相應(yīng)的中間幀，并通過通訊模塊將檢測到的位置信息轉(zhuǎn)存到第三方服務(wù)器；

s5、第三方服務(wù)器利用四元數(shù)旋轉(zhuǎn)關(guān)系將二維動畫中變速運動的相對位置關(guān)系提取出來。

本實施例中，無需通過平行投影條件檢測二維空間的位置數(shù)據(jù)，并利用win32平臺提供的自動模式設(shè)定時間軸上的間隔，本實施例中的不需要人工設(shè)定中間幀的位置間隔，可以根據(jù)關(guān)鍵幀內(nèi)插得到相應(yīng)的中間幀，從而實現(xiàn)對二維動畫中變速運動的自動生成。

實施例三：

參照圖1、圖2，本發(fā)明提出了一種基于二維動畫的時空一致的變速內(nèi)插方法，該方法包括以下步驟：

s1、當(dāng)設(shè)置角色的運動時間軸后，利用平行線投影的方式將物體表面上的點顯示平面上；

s2、當(dāng)二維動畫的坐標(biāo)以及角度和xyz軸按照順序旋轉(zhuǎn)，在繞x軸轉(zhuǎn)一定度后，又繞y軸旋轉(zhuǎn)90度，這時空間的z軸剛好映射到原坐標(biāo)系的x軸，原本期望繞z軸旋轉(zhuǎn)30度，而實際上是繞x軸旋轉(zhuǎn)了33度，這種旋轉(zhuǎn)方式使得一個旋轉(zhuǎn)軸映射到另一個旋轉(zhuǎn)軸上，能夠?qū)χ虚g幀的位置信息定位，并通過通訊模塊將中間幀位置信息反饋到第三方服務(wù)器。

參照圖3，本發(fā)明提出的一種基于二維動畫的時空一致的變速內(nèi)插方法，采用了win32操作平臺，包括在打開應(yīng)用軟件層后可自動記錄當(dāng)前二維動畫的內(nèi)插中間幀的位置信息及將信息傳遞到第三方服務(wù)器；

所述信息傳遞軟件包括數(shù)據(jù)采集模塊、存儲模塊、通訊模塊、精準(zhǔn)測量顯示模塊；

數(shù)據(jù)采集模塊，用于隨時采集二維動畫的內(nèi)插中間幀的位置信息，并根據(jù)人工設(shè)置的時間軸上不同的間隔，且數(shù)據(jù)采集模塊的內(nèi)部還包括閾值設(shè)定模塊，能夠?qū)Σ杉降男畔⑦M行校對，并將校對結(jié)果發(fā)送至存儲模塊；

存儲模塊，與歐拉角旋轉(zhuǎn)算法相連接，便于與旋轉(zhuǎn)變換陣進行相互轉(zhuǎn)換，用于存儲當(dāng)前二維動畫的的二維坐標(biāo)、旋轉(zhuǎn)角度以及骨骼節(jié)點的相對旋轉(zhuǎn)變換角度信息，并將存儲信息通過win32平臺與第三方服務(wù)器連接；

win32平臺，用于輸入設(shè)備的上下文，用來保存繪圖過程中的狀態(tài)，使用的命令不顯式指定當(dāng)前的rc，而是在每次繪圖之前設(shè)置當(dāng)前的rc；

通訊模塊，與存儲模塊以及win32平臺連接，用于將存儲信息、輸入信息發(fā)送至第三方服務(wù)器，并可將第三方服務(wù)器的篩分出來的位置中間幀數(shù)值以及當(dāng)前二維動畫的旋轉(zhuǎn)角度發(fā)送至win32平臺上；

第三方服務(wù)器，與通訊模塊連接，用于根據(jù)存儲信息建立位置數(shù)據(jù)庫，當(dāng)投影變換和初始的模型變換時，根據(jù)時間軸上不同的間隔，由關(guān)鍵幀內(nèi)插得到相應(yīng)的中間幀，從而實現(xiàn)對二維動畫中變速運動的自動生成。

上述方案中，可以在win32平臺上配置最接近的象素格式，設(shè)備連接時的初始環(huán)境較好，在設(shè)計中，還包括設(shè)備連接時的初始環(huán)境，如光照模型，光源，缺省材質(zhì)等，提高了制作效率和動畫質(zhì)量。

本發(fā)明中，第三方服務(wù)器還包括象素格式，所述象素格式中包含一些用戶需要使用的硬件能力，比如單緩沖還是雙緩沖、色深、z緩沖深度、模板緩沖深度等，用于選擇支持客戶端上最接近的象素格式，有效提高了二維動畫動作之間的連貫性，解決了二維動畫制作內(nèi)插過程中存在的動作變化和時間相脫離的問題，進一步提高了制作效率和動畫質(zhì)量。

以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實施方式，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。