專利名稱：渲染三維圖形數(shù)據(jù)的方法、介質(zhì)和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的一個或者多個實施例涉及一種3維(3D)圖形渲染(rendering)方 法、介質(zhì)和系統(tǒng)，更具體地講，涉及一種將運動模糊效果應(yīng)用到對象的3D 圖形渲染方法、介質(zhì)和系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
術(shù)語"運動模糊效果"通常指任何對象運動時以及由于對象的運動、相 機相對于對象的運動，對象出現(xiàn)模糊。通常，3維(3D)圖形動畫每秒連續(xù)輸出 25到30幀的圖像，從而沒有運動模糊效果。然而，如果任何對象很大地運 動，對象可能出現(xiàn)模糊。由于人眼感知運動的方式，這是自然的。結(jié)果，對 人眼來說，沒有應(yīng)用運動模糊效果的3D圖形動畫出現(xiàn)不自然。因此，運動 模糊效果是可以使3D圖形動畫出現(xiàn)對人眼更逼真和自然的圖形效果。圖1示出提供運動模糊效果的傳統(tǒng)3D圖形渲染設(shè)備。參照圖1，傳統(tǒng)3D渲染設(shè)備包括渲染單元11、第一累積緩沖器12、第 二累積緩沖器13、平均值計算單元14、后緩沖器15和前緩沖器16。在圖1 中，僅示出了兩個累積緩沖器。然而，為了顯示極好的運動模糊效果，需要 多于兩個的累積緩沖器。渲染單元11在后緩沖器15中渲染3D圖形數(shù)據(jù)，并且3D圖形數(shù)據(jù)示出 的運動分別在累積緩沖器12和13中被渲染。平均值計算單元14計算在累積 緩沖器12和13中的每一個中渲染的圖像的平均值。然后，結(jié)果被存儲在后 緩沖器15中。當(dāng)任何完整圖像被存儲在后緩沖器15中時，存儲在前緩沖器 16中的圖像被存儲在后緩沖器15中的圖像替換。存儲在前緩沖器16中的圖 像被輸出到顯示裝置(未示出)。圖2是應(yīng)用了運動模糊效果的圖像的示例。如果使用了很多累積緩沖器， 則可如圖2所示示出明顯柔和的運動模糊效果。如上所述，為了使傳統(tǒng)3D圖形渲染設(shè)備提供運動模糊效果，3D圖形示 出的運動應(yīng)該被分別渲染到累積緩沖器12和13中，從而需要大量的計算，
特別地，需要用于維持累積緩沖器12和13的大的存儲器資源。因此，比如存儲器資源的硬件資源和計算能力受到限制的移動裝置難以提供運動模糊效果。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的一個或多個實施例提供了一種3維圖形渲染方法和系統(tǒng)，所述 方法和系統(tǒng)可在比如存儲器資源的硬件資源和計算能力有限的移動裝置中提 供運動模糊效果。本發(fā)明的 一個或多個實施例還提供一種其上實施有用于執(zhí)行上述方法的 計算機程序的計算機可讀介質(zhì)。在下面的描述中，將部分地闡述本發(fā)明的另外方面和/或優(yōu)點，部分地， 從下面的描述中，這些方面和優(yōu)點將會更清楚或者通過實施本發(fā)明而被得知。為了實現(xiàn)至少上述和/或其他方面和優(yōu)點，本發(fā)明實施例包括一種渲染方 法，所述渲染方法包括基于由圖形數(shù)據(jù)示出的預(yù)定對象的信息來產(chǎn)生該預(yù) 定對象的克隆對象；渲染包括產(chǎn)生的克隆對象的圖像數(shù)據(jù)。為了實現(xiàn)至少上述和/或其他方面和優(yōu)點，本發(fā)明實施例包括至少一種包 括計算機可讀代碼的介質(zhì)，所述計算機可讀代碼用于控制計算機中的至少一 個處理部件來實現(xiàn)渲染方法。所述方法包括基于圖形數(shù)據(jù)示出的預(yù)定對象 的信息來產(chǎn)生該預(yù)定對象的克隆對象；渲染包括產(chǎn)生的克隆對象的圖形數(shù)據(jù)。為了實現(xiàn)至少上述和/或其他方面和優(yōu)點，本發(fā)明實施例包括一種渲染系 統(tǒng)，所述渲染系統(tǒng)包括克隆對象產(chǎn)生單元，基于由圖形數(shù)據(jù)示出的預(yù)定對 象的信息來產(chǎn)生該預(yù)定對象的克隆對象；渲染單元，渲染包括所述克隆對象 的圖形數(shù)據(jù)。為了實現(xiàn)至少上述和/或其他方面和優(yōu)點，本發(fā)明實施例包括一種渲染具 有將應(yīng)用運動模糊效果的對象的3D圖形數(shù)據(jù)的方法。所述方法包括使用 從3D圖形數(shù)據(jù)檢測的將應(yīng)用運動模糊效果的對象的信息產(chǎn)生該對象的多個 克隆對象；基于產(chǎn)生的克隆對象的數(shù)目來設(shè)置所述多個克隆對象的每一個的 透明度alpha。


從下面結(jié)合附圖對實施例的描述中，本發(fā)明的上述和其他方面和優(yōu)點將 會更清楚，并更容易理解，其中圖1示出提供運動模糊效果的傳統(tǒng)3D圖形渲染系統(tǒng)；圖2示出應(yīng)用了運動模糊效果的圖像；圖3示出根據(jù)本發(fā)明實施例的3D圖形渲染系統(tǒng)；圖4示出根據(jù)本發(fā)明實施例的3D圖形渲染方法；圖5示出根據(jù)本發(fā)明實施例的例如圖4所示的克隆對象產(chǎn)生操作。
具體實施方式
現(xiàn)在將詳細描述本發(fā)明實施例，本發(fā)明的示例被示出在附圖中，其中， 相同的標(biāo)號始終指示相同的部件。下面參照附圖來描述實施例以解釋本發(fā)明。 圖3示出^^艮據(jù)本發(fā)明實施例的3D圖形渲染系統(tǒng)。參照圖3， 3D圖像渲染系統(tǒng)可包括例如，數(shù)據(jù)分析單元31、克隆對象 產(chǎn)生單元32、透明度設(shè)置單元33、渲染單元34和輸出單元35。如在現(xiàn)有技術(shù)中所描述的，運動模糊效果通常指對象由于運動而模糊。 為了將運動模糊效果提供給3D圖形數(shù)據(jù)的視點，例如，在相機移動的運動 畫面的情況下，通常需要累積緩沖器12和13。相反，為了向相機固定而對 象運動的運動畫面提供運動模糊效果，通常，累積緩沖器12和13不是必需 的。在前面的情況下，形成運動畫面的每一幀的整個圖像可完全被改變。在 后面的情況下，形成運動畫面的每一幀的圖像的背景可以是相同的，而對象 的位置和方向可能會改變。因此，可在形成運動畫面的任何幀上隨時間流逝 產(chǎn)生將應(yīng)用運動模糊效果的對象的克隆對象，并且可設(shè)置用于克隆對象的合 適的透明度以被渲染，從而獲得可以與使用累積緩沖器12和13獲得的圖像 相同或相似的圖像。根據(jù)本發(fā)明實施例的3D圖形渲染系統(tǒng)可以實現(xiàn)上述構(gòu) 思。數(shù)據(jù)分析單元31可接收并分析3D圖形數(shù)據(jù)。另外，基于數(shù)據(jù)分析單元 31的任何分析，可從3D圖形數(shù)據(jù)檢測出關(guān)于將應(yīng)用運動模糊效果的對象的 信息。這里，關(guān)于將應(yīng)用運動模糊效果的對象的信息可包括例如，幾何信 息、材料信息和示出幾何信息和材料信息的改變的動畫信息。換句話說，在 可應(yīng)用運動模糊效果的程度上，數(shù)據(jù)分析單元31可檢測關(guān)于具有運動的對象 的信息?；谕ㄟ^分析3D圖形數(shù)據(jù)而獲得的結(jié)果，可在3D圖形數(shù)據(jù)示出的 對象之中檢測具有運動的對象。
克隆對象產(chǎn)生單元32可以使用由數(shù)據(jù)分析單元31檢測的信息之中的動 畫信息產(chǎn)生應(yīng)用了運動模糊效果的對象的克隆對象。這里，由克隆對象產(chǎn)生 單元32產(chǎn)生的克隆對象的數(shù)目通常與圖1中所示的累積緩沖器12和13的數(shù) 目對應(yīng)。因此，隨著克隆對象的數(shù)目的增加，運動模糊效果增加。結(jié)果，所 述對象可被人眼感知為更柔和更快速。例如，可通過用戶來確定克隆對象的 數(shù)目，或者可根據(jù)應(yīng)用了本發(fā)明的一個或者多個實施例的移動裝置的硬件資 源以及可應(yīng)用運動模糊效果的對象的特性來自動確定克隆對象的數(shù)目。更詳細地講，克隆對象產(chǎn)生單元32可在包括在將應(yīng)用運動模糊效果的對 象的動畫信息中的時間間隔內(nèi)確定至少兩個時間點。例如，當(dāng)包括在將應(yīng)用 運動模糊效果的對象的動畫信息的時間間隔是O到1時，克隆對象產(chǎn)生單元 32可選擇例如0.3和0.7的時間點。另外，克隆對象產(chǎn)生單元32可使用與如 上所述確定的至少兩個時間點對應(yīng)的動畫信息來產(chǎn)生將應(yīng)用運動模糊效果的 對象的克隆對象。在上述的示例中，克隆對象產(chǎn)生單元32可使用與時間點 0.3和0.7對應(yīng)的動畫信息(例如，位置值、方向值和顏色值)，來產(chǎn)生與時間 點0.3和0.7對應(yīng)的兩個克隆對象。這些克隆對象可包括與原始對象相同的信 息。然而，當(dāng)動畫值不同時，可以認為克隆對象不是來自于原始對象。透明度設(shè)置單元33可以基于克隆對象的數(shù)目來設(shè)置由克隆對象產(chǎn)生單 元32產(chǎn)生的每個克隆對象的透明度alpha。例如，透明度設(shè)置單元33可將將 應(yīng)用運動模糊效果的對象的透明度alpha劃分為克隆對象產(chǎn)生單元32產(chǎn)生的 克隆對象的數(shù)目。然后，劃分后獲得的結(jié)果可被設(shè)置為由克隆對象產(chǎn)生單元 32產(chǎn)生的每個克隆對象的透明度alpha值。透明度設(shè)置單元33的作用可以是 分別向由克隆對象產(chǎn)生單元32產(chǎn)生的至少兩個克隆對象提供透明度，從而獲 得克隆對象的渲染結(jié)果，該渲染結(jié)果與使用累積緩沖器獲得的渲染結(jié)果相同 或相似。通常，透明度alpha值在O到1的范圍內(nèi)。當(dāng)alpha值是O時，對象通常 是完全透明的，當(dāng)alpha值是l時，對象通常是完全不透明的。應(yīng)用了模糊效 果的對象通常是不透明對象，也就是說，該對象的alpha值是1。因此，透明 度設(shè)置單元33可設(shè)置每個克隆對象的透明度值以使得這些對象的透明度 alpha值的總和等于1。如上所述，當(dāng)產(chǎn)生兩個克隆對象時，透明度設(shè)置單元 33可將這兩個克隆對象的alpha值設(shè)置為0.5。渲染單元34可在后緩沖器350渲染包括具有由透明度設(shè)置單元33設(shè)置 的透明度的克隆對象的3D圖形對象。更具體地講，渲染單元34可將包括具 有由透明度設(shè)置單元33設(shè)置的透明度的克隆對象的3D圖形數(shù)據(jù)劃分為透明 對象和不透明對象。在本實施例中，盡管其他的順序也是可能的，但是可首 先渲染不透明對象，然后渲染透明對象。具體地講，渲染單元34可以在3D 圖形數(shù)據(jù)的視點，例如，順序地從距相機最遠的位置來渲染透明對象。在第 2004-0027154號韓國專利申請中詳細公開了渲染不透明對象和透明對象的方 法。從而，由于渲染單元34可將具有由透明度設(shè)置單元33設(shè)置的透明度的 克隆對象順序渲染到后緩沖器351中，所以可執(zhí)行運動模糊效果。從渲染的 結(jié)果，例如，可根據(jù)下面的等式1來計算克隆對象重疊部分的透明度alpha。 等式l:Alpha c= Alpha a + Alpha b x (1- Alpha a)如上所述，當(dāng)兩個透明對象的透明度alpha都被設(shè)置為0.5時，克隆對象 重疊部分的透明度alpha可被設(shè)置為0.5+0.5 x (1-0.5) = 0.75。然而，與根據(jù)本發(fā)明實施例的可以向每個克隆對象提供透明度然后渲染所述克隆對象的3D圖形渲染系統(tǒng)不同，如圖1所示的使用累積緩沖器12和 13的傳統(tǒng)3D圖形渲染設(shè)備通常計算與存儲在累積緩沖器12和13中的每一 個中的渲染結(jié)果相應(yīng)的圖像的平均值。因此，如在本發(fā)明實施例中所示，不 透明對象沒有重疊的部分的透明度alpha可以是(不透明對象的透明度)/(累積 緩沖器的數(shù)目)，也就是1/2 = 0.5。然而，至少在本實施例中，不透明對象重 疊的部分的透明度alpha可被設(shè)置為(不透明對象的透明度總和)/(累積緩沖器 的數(shù)目)，也就是2/2=1。因此，不透明對象重疊部分的透明度alpha幾乎沒 有改變。然而，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該理解，為了獲得與使用累積緩沖器12 和13的傳統(tǒng)運動模糊效果接近的效果，透明度設(shè)置單元33可將預(yù)定的權(quán)值 加到等式1的結(jié)果上并設(shè)置每個克隆對象的透明度。輸出單元35可在比如陰極射線管(CRT)監(jiān)^L器或液晶顯示(LCD)監(jiān)視器 的顯示裝置(未示出)上輸出與渲染結(jié)果相應(yīng)的圖像。為了替換將被柔和的圖 像，在圖像對應(yīng)于形成輸出顯示的幀的情況下，輸出單元35可包括例如， 后緩沖器351和前緩沖器352。換句話說，在輸出單元35可將存儲在前緩沖 器352中的圖像輸出到顯示裝置的同時，渲染單元34可將3D圖形數(shù)據(jù)渲染 到后緩沖器351中。當(dāng)渲染單元34完成渲染時，也就是，當(dāng)根據(jù)渲染單元 34的渲染完成一幅圖像并且該圖像被存儲在后緩沖器351中時，輸出單元35
可用存儲在后緩沖器351中的圖像替換存儲在前緩沖器352中的圖像。 圖4示出根據(jù)本發(fā)明實施例的3D圖形渲染方法。參照圖4, 3D圖形渲染方法可包括在如圖3中所示出的3D圖形渲染系 統(tǒng)中執(zhí)行的時間順序操作。因此，即使下面省略了一些內(nèi)容，上述對圖3的 3D圖形渲染系統(tǒng)的描述也可#1應(yīng)用到3D圖形渲染方法中。在操作41， 3D圖形渲染系統(tǒng)可接收并分析3D圖形數(shù)據(jù)，從而從3D圖 形數(shù)據(jù)中檢測關(guān)于將應(yīng)用運動模糊效果的對象的信息。在操作42, 3D圖形渲染系統(tǒng)可使用在操作41中檢測的信息中的將應(yīng)用 運動模糊效果的對象的動畫信息來產(chǎn)生該對象的克隆對象。在操作43,包括在3D圖形渲染系統(tǒng)中的透明度設(shè)置單元33可基于克隆 對象產(chǎn)生單元32產(chǎn)生的克隆對象的數(shù)目來設(shè)置每個克隆對象的透明度alpha。在操作44, 3D圖形渲染系統(tǒng)可將包括具有在操作43中設(shè)置的透明度的 克隆對象的3D圖形數(shù)據(jù)渲染到后緩沖器351中。在操作45, 3D圖形渲染系統(tǒng)可將與操作44的渲染結(jié)果對應(yīng)的圖像輸出 到比如CRT監(jiān)視器或LCD監(jiān)視器的顯示裝置(未示出)。圖5示出圖4的4喿作42。參照圖5，操作42可包括時間順序操作，比如在圖3所示的克隆對象產(chǎn) 生單元32中執(zhí)行的操作。在操作51,克隆對象產(chǎn)生單元32可在包括在將應(yīng)用運動模糊效果的對 象的動畫信息中的時間間隔中確定至少兩個時間點。在操作52,克隆對象產(chǎn)生單元32可使用與在操作51中確定的時間點中 的任何一個對應(yīng)的動畫信息來產(chǎn)生與這一個時間點對應(yīng)的克隆對象。在操作53，克隆對象產(chǎn)生單元32可識別是否已經(jīng)完成了產(chǎn)生在操作51 中確定的所有時間點的克隆對象的操作。結(jié)果，當(dāng)上述操作完成時，進行操 作43。當(dāng)上述操作沒有完成時，處理可返回操作52。如上所述，在本發(fā)明的一個或多個實施例中，基于將應(yīng)用運動模糊效果 的對象的動畫信息來產(chǎn)生對象的克隆對象，并且可渲染包括產(chǎn)生的克隆對象 的3D圖形數(shù)據(jù)，從而不使用累積緩沖器而提供運動模糊效果。從而，本發(fā) 明的一個或多個實施例提供了一種針對在使用累積緩沖器的傳統(tǒng)3D圖形渲 染系統(tǒng)(3D圖形渲染系統(tǒng)必須具有極強的計算能力和大的存儲資源)中發(fā)生的 問題的方案。另外，在比如存儲器資源的硬件資源和計算能力有限的移動裝 置中可提供運動模糊效果。除了上述實施例之外，本發(fā)明的實施例還可通過介質(zhì)(例如計算機可讀介 質(zhì))上的計算機可讀代碼/指令來實現(xiàn)，以控制至少一個處理部件來實現(xiàn)上述的 任何實施例。所述介質(zhì)可對應(yīng)于允許存儲和/或傳送計算機可讀代碼的任何介質(zhì)?？梢砸愿鞣N方式來在介質(zhì)上記錄/傳送計算機可讀代碼，介質(zhì)的示例包括記錄介質(zhì)(例如，諸如ROM、軟盤、硬盤等的》茲存儲介質(zhì)，和諸如CD-ROM 或DVD的光學(xué)記錄介質(zhì))、傳輸介質(zhì)(比如載波以及通過互聯(lián)網(wǎng)的傳輸)。因此， 根據(jù)本發(fā)明實施例，介質(zhì)還可以為信號，比如結(jié)果信號或比特流。介質(zhì)還可 以是分布式網(wǎng)絡(luò)，從而可以以分布式方式來存儲/傳送并執(zhí)行計算機可讀代 碼。另外，僅作為示例，處理部件可包括處理器或計算機處理器，并且處理 部件可以分布在和/或包括在單個裝置中。盡管已經(jīng)顯示并描述了本發(fā)明的一些實施例，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng) 該理解，在不脫離本發(fā)明的原理和精神的情況下，可對這些實施例進行改變， 本發(fā)明的范圍由權(quán)利要求及其等同物所限定。
權(quán)利要求
1、一種渲染方法，包括基于由圖形數(shù)據(jù)示出的預(yù)定對象的信息來產(chǎn)生該預(yù)定對象的克隆對象；渲染包括產(chǎn)生的克隆對象的圖形數(shù)據(jù)。
2、 如權(quán)利要求l所述的方法，其中，在由圖形數(shù)據(jù)示出的對象中的所述 預(yù)定對象中，應(yīng)用運動模糊效果。
3、 如權(quán)利要求l所述的方法，還包括 設(shè)置每個克隆對象的透明度；其中，對包括具有所述透明度的克隆對象的3D圖形數(shù)據(jù)執(zhí)行渲染。
4、 如權(quán)利要求3所述的方法，其中，基于產(chǎn)生的克隆對象的數(shù)目來執(zhí)行所述設(shè)置。
5、 如權(quán)利要求l所述的方法，其中，所述產(chǎn)生步驟包括在由檢測的對象的動畫信,I給出的時間間隔中確定至少兩個時間,* ; 基于與所述時間點中的任何一個對應(yīng)的動畫信息來產(chǎn)生預(yù)定對象的克隆 對象，其中，根據(jù)時間點的數(shù)目來重復(fù)產(chǎn)生操作。
6、 如權(quán)利要求3所述的方法，其中，通過將包括克隆對象的3D圖形數(shù) 據(jù)示出的預(yù)定對象劃分為透明對象和不透明對象，并首先渲染不透明對象，隨后渲染透明對象，^v而執(zhí)行渲染。
7、 如權(quán)利要求l所述的方法，還包括輸出渲染的圖形數(shù)據(jù)。
8、 至少一種包括計算機可讀代碼的介質(zhì)，所述計算機可讀代碼用于控制 計算機中的至少一個處理部件來執(zhí)行渲染方法，所述方法包括基于圖形數(shù)據(jù)示出的預(yù)定對象的信息來產(chǎn)生該預(yù)定對象的克隆對象； 渲染包括產(chǎn)生的克隆對象的圖形數(shù)據(jù)。
9、 一種渲染系統(tǒng)，包括克隆對象產(chǎn)生單元，基于由圖形數(shù)據(jù)示出的預(yù)定對象的信息來產(chǎn)生該預(yù) 定對象的克隆對象；渲染單元，渲染包括所述克隆對象的圖形數(shù)據(jù)。
10、 如權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其中，在圖形數(shù)據(jù)示出的對象中的預(yù)定 對象中，應(yīng)用運動模糊效果。
11、 如權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，還包括 透明度設(shè)置單元，設(shè)置每個克隆對象的透明度；其中，渲染單元渲染包括具有所述透明度的克隆對象的圖形數(shù)據(jù)。
12、 如權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其中，透明度設(shè)置單元基于產(chǎn)生的克隆對象的數(shù)目來設(shè)置每個克隆對象的透明度。
13、 如權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其中，克隆對象產(chǎn)生單元在由預(yù)定對象的動畫信息示出的時間間隔中確定至少兩個時間點，并基于與所述時間點對 應(yīng)的動畫信息產(chǎn)生所述預(yù)定對象的克隆對象。
14、 如權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其中，渲染單元將由包括克隆對象的 3D圖形數(shù)據(jù)示出的預(yù)定對象劃分為透明對象和不透明對象，并且首先渲染不 透明對象，然后渲染透明對象。
15、 如權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，還包括顯示裝置，顯示由渲染單元渲 染并輸出到該顯示裝置的圖形數(shù)據(jù)。
16、 一種渲染具有將應(yīng)用運動模糊效果的對象的3D圖形數(shù)據(jù)的方法， 所述方法包括使用從3D圖形數(shù)據(jù)檢測的將應(yīng)用運動模糊效果的對象的信息產(chǎn)生該對 象的多個克隆對象；基于產(chǎn)生的克隆對象的數(shù)目來設(shè)置所述多個克隆對象的每一個的透明度 alpha 。
17、 如權(quán)利要求16所述的方法，還包括渲染包括產(chǎn)生的克隆對象的 3D圖形數(shù)據(jù)。
18、 如權(quán)利要求17所述的方法，還包括輸出渲染的圖形數(shù)據(jù)。
19、 如權(quán)利要求16所述的方法，其中，所述產(chǎn)生步驟包括在由所述對象的動畫信息給出的時間間隔中確定至少兩個時間點； 基于與所述時間點中的任何一個對應(yīng)的動畫信息來產(chǎn)生預(yù)定對象的克隆 對象，其中，根據(jù)時間點的數(shù)目來重復(fù)所述產(chǎn)生操作。
全文摘要
一種提供運動模糊效果的3D圖形渲染方法、介質(zhì)和系統(tǒng)。基于將應(yīng)用運動模糊效果的對象的動畫信息來產(chǎn)生該對象的克隆對象，并且渲染包括產(chǎn)生的克隆對象的3D圖形數(shù)據(jù)，從而不使用累積緩沖器而提供運動模糊效果。
文檔編號G06T15/10GK101154294SQ200710136269
公開日2008年4月2日 申請日期2007年7月12日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月29日
發(fā)明者禹相玉 申請人:三星電子株式會社