一種圖像渲染方法和圖像渲染系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及計(jì)算機(jī)領(lǐng)域，尤其涉及一種圖像渲染方法和圖像渲染系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]在移動互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用日新月異的今天，用戶對應(yīng)用界面炫酷的特效表現(xiàn)要求越來越高，許多搶眼的特效會大大增強(qiáng)用戶的認(rèn)知和使用體驗(yàn)，產(chǎn)生過目不忘的流暢感受，但是這些繁雜的特效如果沒有經(jīng)過較好的優(yōu)化常常會在運(yùn)行時消耗很多的中央處理器(CPU，Central Processing Unit)，耗電相對變快，造成整個應(yīng)用卡頓，這是跟整個產(chǎn)品交互設(shè)計(jì)初衷相違背的。
[0003]在游戲引擎領(lǐng)域，積累了不少三角形圖像計(jì)算法、圖形處理器(GPU，GraphicsProcessing Unit)加速清染、預(yù)計(jì)算局部清染范圍等特效清染的優(yōu)化手段和相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，但是這些想法和技術(shù)通常被運(yùn)用在需要復(fù)雜圖形計(jì)算的3D游戲或大型角色扮演游戲(RPG，Role-playing game)中，而且對開發(fā)者的門濫要求較高；在移動終端(如手機(jī))上的原生應(yīng)用APP為了降低開發(fā)門檻都把這類接口封裝的非常底層，使得在手機(jī)原生框架上開發(fā)應(yīng)用的速度相對游戲框架而言更快，然而性能沒有游戲應(yīng)用那么高。
[0004]如何降低開發(fā)門檻的同時，實(shí)現(xiàn)高性能的原生應(yīng)用特效，解決現(xiàn)有技術(shù)中繁雜的特效會降低CPU的運(yùn)算壓力，導(dǎo)致整個應(yīng)用卡頓且耗電過快的技術(shù)問題，是人們關(guān)注的熱點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明實(shí)施例所要解決的技術(shù)問題在于，提供一種圖像渲染方法和圖像渲染系統(tǒng)，解決了現(xiàn)有技術(shù)中繁雜的特效會降低CPU的運(yùn)算壓力，導(dǎo)致整個應(yīng)用卡頓且耗電過快的技術(shù)問題。
[0006]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明實(shí)施例第一方面公開了一種圖像渲染方法，包括:
[0007]讀取當(dāng)前需渲染的特效對象，根據(jù)預(yù)先注冊所述特效對象時切片保存的顯示數(shù)據(jù)，確定當(dāng)前幀以及下一幀需要渲染的局部區(qū)域；
[0008]通過預(yù)計(jì)算渲染器將所述局部區(qū)域在畫布中擦除，并對所述中央處理器內(nèi)存CpuRes中當(dāng)前幀對應(yīng)的第一類型顯示數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)計(jì)算渲染，得到預(yù)計(jì)算圖形；
[0009]通過預(yù)設(shè)的底層圖形庫渲染器對圖形處理器內(nèi)存GpuRes中當(dāng)前幀對應(yīng)的第二類型顯示數(shù)據(jù)進(jìn)行渲染，并與所述預(yù)計(jì)算圖形進(jìn)行合并渲染，得到當(dāng)前幀完整的顯示圖像；
[0010]其中，所述當(dāng)前幀需要渲染的局部區(qū)域包括所述第一類型顯示數(shù)據(jù)和所述第二類型顯示數(shù)據(jù)，所述第一類型顯示數(shù)據(jù)小于所述第二類型顯示數(shù)據(jù)。該底層圖形庫可以為比原生APP更加底層的開放圖形庫(0penGL，0pen Graphics Library)，并通過外觀模式封裝成對上層友好的特效圖像庫，降低了開發(fā)門檻，使得應(yīng)用開發(fā)者可以輕松開發(fā)出高性能的原生應(yīng)用特效。
[0011]結(jié)合第一方面，在第一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，在所述讀取當(dāng)前需渲染的特效對象之前，還包括:
[0012]在將所述特效對象注冊到圖形引擎時，計(jì)算所述特效對象每一幀中有效的顯示數(shù)據(jù)，并對所述顯示數(shù)據(jù)進(jìn)行切片；
[0013]將切片后的第一類型顯示數(shù)據(jù)保存在CpuRes中，將切片后的第二類型顯示數(shù)據(jù)保存在GpuRes中。
[0014]結(jié)合第一方面的第一種可能的實(shí)現(xiàn)方式，在第二種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述對所述顯示數(shù)據(jù)進(jìn)行切片之后，還包括:將切片后需要渲染的區(qū)域信息保存在擦除內(nèi)存ClearRes 中；
[0015]所述根據(jù)預(yù)先注冊所述特效對象時切片保存的顯示數(shù)據(jù)，確定當(dāng)前幀以及下一幀需要渲染的局部區(qū)域，包括:根據(jù)所述ClearRes中保存的當(dāng)前幀以及下一幀的需要渲染的區(qū)域信息，確認(rèn)當(dāng)前幀以及下一幀需要渲染的局部區(qū)域。
[0016]結(jié)合第一方面的第一種可能的實(shí)現(xiàn)方式，在第三種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述計(jì)算所述特效對象每一幀中有效的顯示數(shù)據(jù)，并對所述顯示數(shù)據(jù)進(jìn)行切片；將切片后的第一類型顯示數(shù)據(jù)保存在CpuRes中，將切片后的第二類型顯示數(shù)據(jù)保存在GpuRes中，包括:
[0017]采用三角形圖像計(jì)算法計(jì)算所述特效對象每一幀中有效的顯示數(shù)據(jù)，并對所述顯示數(shù)據(jù)進(jìn)行三角形切片；
[0018]將小于第一預(yù)設(shè)閾值的三角形切片的顯示數(shù)據(jù)保存在CpuRes中，將大于第二預(yù)設(shè)閾值的三角形切片的顯示數(shù)據(jù)保存在GpuRes中；
[0019]其中所述小于第一預(yù)設(shè)閾值的三角形切片的顯示數(shù)據(jù)為所述第一類型顯示數(shù)據(jù)，所述大于第二預(yù)設(shè)閾值的三角形切片的顯示數(shù)據(jù)為所述第二類型顯示數(shù)據(jù)；所述第一預(yù)設(shè)閾值小于或等于所述第二預(yù)設(shè)閾值。
[0020]結(jié)合第一方面，在第四種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，在所述確定當(dāng)前幀以及下一幀需要渲染的局部區(qū)域之前，還包括:
[0021]預(yù)計(jì)算所述當(dāng)前幀k渲染所需的時間Τκ，以及所述當(dāng)前幀往下第一幀k+Ι渲染所需的時間Τκ+1;
[0022]當(dāng)所述^大于所述Τκ+1時，預(yù)計(jì)算所述當(dāng)前幀往下第二幀k+2渲染所需的時間Τκ+2，當(dāng)所述IVJ、于所述T K+1時，將所述當(dāng)前幀往下第一幀k+Ι作為所述下一幀；
[0023]當(dāng)所述IVj、于所述Τ K+1與所述Τ κ+2之和時，將所述當(dāng)前幀往下第二幀k+2作為所述下一幀；當(dāng)所述^大于所述Τ K+1與Τ κ+2之和時，預(yù)計(jì)算所述當(dāng)前幀往下第三幀k+3清染所需的時間Τκ+3，直到滿足公式TK〈TK+1+TK+2...+Τκ+η時，所述Τ κ+η為所述當(dāng)前幀往下第η幀k+n渲染所需的時間，其中所述η為大于2的自然數(shù)，將所述當(dāng)前幀往下第η幀k+n作為所述下一幀。
[0024]結(jié)合第一方面，或者第一方面的第一種可能的實(shí)現(xiàn)方式，或者第一方面的第二種可能的實(shí)現(xiàn)方式，或者第一方面的第三種可能的實(shí)現(xiàn)方式，或者第一方面的第四種可能的實(shí)現(xiàn)方式，在第五種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述得到當(dāng)前幀完整的顯示圖像之后，將所述下一幀作為當(dāng)前幀并繼續(xù)執(zhí)行所述根據(jù)預(yù)先注冊所述特效對象時切片保存的顯示數(shù)據(jù)，確定當(dāng)前幀以及下一幀需要渲染的局部區(qū)域的步驟。
[0025]結(jié)合第一方面的第五種可能的實(shí)現(xiàn)方式，在第六種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，當(dāng)對所述特效對象渲染完成后，在特效隊(duì)列中將所述特效對象銷毀，并從所述特效隊(duì)列中讀取下一個需要渲染的特效對象。
[0026]本發(fā)明實(shí)施例第二方面公開了一種圖像渲染系統(tǒng)，包括:
[0027]讀取模塊，用于讀取當(dāng)前需渲染的特效對象；
[0028]區(qū)域確定模塊，用于根據(jù)預(yù)先注冊所述特效對象時切片保存的顯示數(shù)據(jù)，確定當(dāng)前幀以及下一幀需要渲染的局部區(qū)域；
[0029]預(yù)計(jì)算渲染模塊，用于通過預(yù)計(jì)算渲染器將所述局部區(qū)域在畫布中擦除，并對所述中央處理器內(nèi)存CpuRes中當(dāng)前幀對應(yīng)的第一類型顯示數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)計(jì)算渲染，得到預(yù)計(jì)算圖形；
[0030]合并渲染模塊，用于通過預(yù)設(shè)的底層圖形庫渲染器對圖形處理器內(nèi)存GpuRes中當(dāng)前幀對應(yīng)的第二類型顯示數(shù)據(jù)進(jìn)行渲染，并與所述預(yù)計(jì)算圖形進(jìn)行合并渲染，得到當(dāng)前幀完整的顯不圖像；
[0031]其中，所述當(dāng)前幀需要渲染的局部區(qū)域包括所述第一類型顯示數(shù)據(jù)和所述第二類型顯示數(shù)據(jù)，所述第一類型顯示數(shù)據(jù)小于所述第二類型顯示數(shù)據(jù)。
[0032]結(jié)合第二方面，在第一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，還包括:
[0033]計(jì)算切片模塊，用于在所述讀取模塊讀取當(dāng)前需渲染的特效對象之前，在將所述特效對象注冊到圖形引擎時，計(jì)算所述特效對象每一幀中有效的顯示數(shù)據(jù)，并對所述顯示數(shù)據(jù)進(jìn)行切片；
[0034]數(shù)據(jù)保存模塊，用于將切片后的第一類型顯示數(shù)據(jù)保存在CpuRes中，將切片后的第二類型顯示數(shù)據(jù)保存在GpuRes中。
[0035]結(jié)合第二方面的第一種可能的實(shí)現(xiàn)方式，在第二種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述數(shù)據(jù)保存模塊還用于，在所述計(jì)算切片模塊對所述顯示數(shù)據(jù)進(jìn)行切片之后，將切片后需要渲染的區(qū)域信息保存在擦除內(nèi)存ClearRes中；
[0036]所述區(qū)域確定模塊具體用于，根據(jù)所述ClearRes中保存的當(dāng)前幀以及下一幀的需要渲染的區(qū)域信息，確認(rèn)當(dāng)前幀以及下一幀需要渲染的局部區(qū)域。
[0037]結(jié)合第二方面的第一種可能的實(shí)現(xiàn)方式，在第三種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述計(jì)算切片模塊具體用于采用三角形圖像計(jì)算法計(jì)算所述特效對象每一幀中有效的顯示數(shù)據(jù)，并對所述顯示數(shù)據(jù)進(jìn)行三角形切片；
[0038]所述數(shù)據(jù)保存模塊具體用于，將小于第一預(yù)設(shè)閾值的三角形切片的顯示數(shù)據(jù)保存在CpuRes中，將大于第二預(yù)設(shè)閾值的三角形切片的顯示數(shù)據(jù)保存在GpuRes中；
[0039]其中所述小于第一預(yù)設(shè)閾值的三角形切片的顯示數(shù)據(jù)為所述第一類型顯示數(shù)據(jù)，所述大于第二預(yù)設(shè)閾值的三角形切片的顯示數(shù)據(jù)為所述第二類型顯示數(shù)據(jù)；所述第一預(yù)設(shè)閾值小于或等于所述第二預(yù)設(shè)閾值。
[0040]結(jié)合第二方面，在第四種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，還包括:
[0041]時間預(yù)計(jì)算模塊，用于在所述區(qū)域確定模塊確定當(dāng)前幀以及下一幀需要渲染的局部區(qū)域之前，預(yù)計(jì)算所述當(dāng)前幀k渲染所需的時間Τκ，以及所述當(dāng)前幀往下第一幀k+Ι渲染所需的時間Τκ+1;
[0042]當(dāng)所述^大于所述Τ K+1時，所述時間預(yù)計(jì)算模塊還用于預(yù)計(jì)算所述當(dāng)前幀往下第二幀k+2渲染所需的時間Τκ+2，當(dāng)所述IVj、于所述Τ K+1時，將所述當(dāng)前幀往下第一幀k+Ι作為所述下一幀；
[0043]當(dāng)所述IVj、于所述Τ K+1與所述Τ κ+2之和時，將所述當(dāng)前幀往下第二幀k+2作為所述下一幀；當(dāng)所述^大于所述T K+1與τ κ+2之