基于三维创意建模及运动控制可视化游戏引擎设计方法技术

本发明专利技术公开了基于三维创意建模及运动控制可视化游戏引擎设计方法，基于物体的几何特性建立三维模型并对三维模型进行简化得到最优简化模型；通过对原始网格模型顶点位置的更新，实现对三维模型进行三维网格简化；利用级联的方式将当前去简化后的法方向作为输入，训练新的网络降低逼近误差；图形渲染管线接受网格模型顶点的3D坐标，然后把它们转变为屏幕上的有色2D像素输出。本发明专利技术将Shader部分做成基于工作流的信息集成交互模块，这样就可以更细致地控制图形渲染管线中的特定部分了，而且因为它们运行在GPU上，可以节约宝贵的CPU时间，提高模型的渲染速度。针对游戏中的人体姿势，本发明专利技术基于敏感度的、从稀疏样本库构建与人体姿势相关的绑定方法。姿势相关的绑定方法。

【技术实现步骤摘要】
基于三维创意建模及运动控制可视化游戏引擎设计方法


[0001]本专利技术涉及游戏设计
，具体涉及一种基于三维创意建模及运动控制可视化游戏引擎设计方法。

技术介绍

[0002]游戏引擎的纹理与光照处理技术是保证游戏整体与局部画面真实感的前提。页游与移动端的游戏由于受到显示与硬件处理能力的限制很难将游戏的真实感品质达到端游的水平。如何在限定的硬件条件下，保证游戏的画质，是引擎必须解决的问题。
[0003]另一方面，考虑游戏的运行流畅度和终端的计算能力，大多数的游戏引擎不会充分考虑刚性形变和无碰撞运动，这将使游戏的体验大打折扣。

技术实现思路

[0004]为解决现有技术中的不足，本专利技术提供一种基于三维创意建模及运动控制可视化游戏引擎设计方法，解决了现有技术中问题。
[0005]为了实现上述目标，本专利技术采用如下技术方案：
[0006]基于三维创意建模及运动控制可视化游戏引擎设计方法：包含以下步骤：
[0007]S1：基于物体的几何特性建立三维模型并对三维模型进行简化得到最优简化模型；
[0008]S2：通过对原始网格模型顶点位置的更新，实现对三维模型进行三维网格简化；
[0009]S3：利用级联的方式将当前去简化后的法方向作为输入，训练新的网络降低逼近误差；
[0010]S4：图形渲染管线接受网格模型顶点的3D坐标，然后把它们转变为屏幕上的有色2D像素输出。
[0011]优选，前述的基于三维创意建模及运动控制可视化游戏引擎设计方法：S1中通过LOD技术得出最优简化模型，在保留模型主要特征的前提下降低模型三角面片数量。
[0012]优选，前述的基于三维创意建模及运动控制可视化游戏引擎设计方法：S1中的具体方法是：对给定的原始模型Mo，根据误差测度的大小，在预设的条件约束下，对Mo进行一系列的简化基本操作，最后得到简化后的网格模型Ms。
[0013]4.根据权利要求1所述的基于三维创意建模及运动控制可视化游戏引擎设计方法，其特征在于：S3中的具体方法是：构造单隐层的径向基函数网络来寻找其中的输入是原始网格数据的法方向，损失函数由和其对应的真实法方向的差异构造；针对分类的区域分别寻找各自的通过回归出来的法方向结果，来指导原始网格模型顶点位置的更新。
[0014]优选，前述的基于三维创意建模及运动控制可视化游戏引擎设计方法：：S2中的原始网格是三角形网格。
[0015]优选，前述的基于三维创意建模及运动控制可视化游戏引擎设计方法：：S4中给定
一个输入人体姿势，通过加权混合其相近姿势样本的布料变形来得到输入姿势对应的布料变形，再通过人体骨骼驱动的敏感度分析来建模。
[0016]优选，前述的基于三维创意建模及运动控制可视化游戏引擎设计方法：：其中加权混合是将将多个相近样本的预测结果进行加权混合。
[0017]优选，前述的基于三维创意建模及运动控制可视化游戏引擎设计方法：：还采用一种基于随机优化的贪心采样算法，在整个姿势空间采样，构建稀疏样本库。
[0018]优选，前述的基于三维创意建模及运动控制可视化游戏引擎设计方法：：在人体姿势的三维建模中，基于随机优化的贪心采样算法，在整个姿势空间采样，构建稀疏样本库。
[0019]本专利技术所达到的有益效果：
[0020]本专利技术将Shader部分做成基于工作流的信息集成交互模块，这样就可以更细致地控制图形渲染管线中的特定部分了，而且因为它们运行在GPU上，可以节约宝贵的CPU时间，提高模型的渲染速度。
[0021]图形渲染管线在计算阶段共享统一的控制模型，允许用户随时取消、暂定、调整参数、重新开始，避免频繁切换的渲染过程致使减少渲染的帧速率。
[0022]针对游戏中的人体姿势，本专利技术通过加权混合其相近姿势样本的布料变形来得到输入姿势对应的布料变形。观察到布料变形可以通过人体骨骼驱动的敏感度分析来建模，本专利技术基于敏感度的、从稀疏样本库构建与人体姿势相关的绑定方法。
具体实施方式
[0023]下面对本专利技术作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本专利技术的技术方案，而不能以此来限制本专利技术的保护范围。
[0024]本实施例公开了基于三维创意建模及运动控制可视化游戏引擎设计方法：具体包含以下步骤：
[0025]基于物体的几何特性建立三维模型，这里的三维模型是指三维刚性模型，并对三维模型进行简化得到最优简化模型。网格模型简化的实质是在尽量保证简化前后模型特征变化最小的情况下，寻求最少数量三角形网格模型的简化表示方法。网格模型简化过程通常对给定的原始模型Mo，根据误差测度的大小，在预设的条件约束下，对Mo进行一系列的简化基本操作，最后得到简化后的网格模型Ms。从简化过程可以看出，模型简化涉及到简化基本操作的实现、简化误差测度的确定和约束条件的控制和实现等主要技术和方法。
[0026]针对游戏引擎中LOD技术在进行3D模型简化时会出现失真已经在不同层次模型切换过程中会出现抖动等问题，本实施例通过LOD技术得出最优简化模型，在保留模型主要特征的前提下降低模型三角面片数量。
[0027]通过对原始网格(三角形网格)模型顶点位置的更新，实现对三维模型进行三维网格简化；网格模型简化过程通常对给定的原始模型Mo，根据误差测度的大小，在一定的条件约束下，对Mo进行一系列的简化基本操作，最后得到简化后的网格模型Ms。从简化过程可以看出，模型简化涉及到简化基本操作的实现、简化误差测度的确定和约束条件的控制和实现主要技术和方法。
[0028]利用级联的方式将当前去简化后的法方向作为输入，训练新的网络降低逼近误差。图形渲染管线可以被划分为几个阶段，每个阶段将会把前一个阶段的输出作为输入。所
有这些阶段都是高度专门化的特定的函数，并且是并行执行。正是由于它们具有并行执行的特性，在显卡都有成千上万的小处理核心，它们在GPU上为每一个阶段运行各自的小程序，从而在图形渲染管线中快速处理的数据。这些小程序叫做着色器(Shader)。有些着色器允许开发者自己配置，允许用自己写的着色器来替换默认的，现有的游戏引擎都没有提供相关的交互接口，需要用户根据自己的需求在此基础上进行二次开发。
[0029]本实施例将Shader部分做成基于工作流的信息集成交互模块，这样就可以更细致地控制图形渲染管线中的特定部分了，而且因为它们运行在GPU上，可以节约宝贵的CPU时间，提高模型的渲染速度。
[0030]构造单隐层的径向基函数网络来寻找其中的输入是原始网格数据的法方向，损失函数由和其对应的真实法方向的差异构造；针对分类的区域分别寻找各自的通过回归出来的法方向结果，来指导原始网格模型顶点位置的更新，从而达到简化模型的效果。由于单隐层网络的拟合能力有限，本实施例利用级联的方式将当前去简化后的法方向作为输入，训练新的网络降低逼近误差。
[0031]物理仿真在游戏应用中扮演着越来越重要的角色。基于物理的布料仿真需要高分辨率的布料网格和耗时本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于三维创意建模及运动控制可视化游戏引擎设计方法，其特征在于：包含以下步骤：S1：基于物体的几何特性建立三维模型并对三维模型进行简化得到最优简化模型；S2：通过对原始网格模型顶点位置的更新，实现对三维模型进行三维网格简化；S3：利用级联的方式将当前去简化后的法方向作为输入，训练新的网络降低逼近误差；S4：图形渲染管线接受网格模型顶点的3D坐标，然后把它们转变为屏幕上的有色2D像素输出。2.根据权利要求1所述的基于三维创意建模及运动控制可视化游戏引擎设计方法，其特征在于：S1中通过LOD技术得出最优简化模型，在保留模型主要特征的前提下降低模型三角面片数量。3.根据权利要求1所述的基于三维创意建模及运动控制可视化游戏引擎设计方法，其特征在于：S1中的具体方法是：对给定的原始模型Mo，根据误差测度的大小，在预设的条件约束下，对Mo进行一系列的简化基本操作，最后得到简化后的网格模型Ms。4.根据权利要求1所述的基于三维创意建模及运动控制可视化游戏引擎设计方法，其特征在于：S3中的具体方法是：构造单隐层的径向基函数网络来寻找其中的输入是原始网格数据的...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦谦，魏鑫，李菁澄，
申请(专利权)人：镇江多游网络科技有限公司，
类型：发明
国别省市：