一种动漫场景实时渲染系统技术方案

本发明专利技术涉及动漫渲染技术领域，尤其涉及一种动漫场景实时渲染系统，包括：建模模块，用以对动漫场景模型和动漫人物模型进行构建；渲染模块，其与所述建模模块相连，包括用以对渲染帧画面进行画面切分的切分单元、与所述切分单元相连用以对待渲染画面进行渲染的渲染单元；信号传输模块，其与所述渲染模块相连，用以将渲染模块输出的实时动漫画面实时传输回本地用户端；中控模块，用以根据单张渲染帧画面中的最大粒度位置处为中心对画面进行切分，确定单张渲染帧画面的切分块数量，以及，根据渲染画面的延迟时长对非边缘简单帧块的粒度进行调节。本发明专利技术实现了渲染效率的提高。本发明专利技术实现了渲染效率的提高。本发明专利技术实现了渲染效率的提高。

【技术实现步骤摘要】
一种动漫场景实时渲染系统


[0001]本专利技术涉及动漫渲染
，尤其涉及一种动漫场景实时渲染系统。

技术介绍

[0002]现有技术中的动漫渲染系统针对动漫的渲染过程存在渲染效率不足的问题，渲染过程中的不同帧率和不同粒度的画面所需的渲染时长也不同，因此动漫渲染系统仍存在较大的改进空间。
[0003]中国专利公开号：CN113096220A公开了一种动漫场景渲染制作方法，包括以下步骤：(1)在单机计算机上创建需要的场景模型；(2)在单机计算机上设定场景的不同景深、亮度，以及材质纹理和阴影；(3)在单机计算机上设定图像的计算参数，把计算参数与数据服务器连通；(4)数据服务器把不同的场景图像计算参数分发给不同的运算服务器，不同的运算服务器分别对接收的场景图像计算参数进行计算，制作出该计算参数的图像；(5)不同的运算服务器把各自制作出的图像传送给数据整合服务器，数据整合服务器按照顺序把不同的图像组合成一组完整的具有渲染效果的场景图像。由此可见，所述动漫场景渲染制作方法存在由于渲染画面的复杂度不同和画面切分数量与渲染节点之间的平衡性不足导致的渲染效率下降的问题。

技术实现思路

[0004]为此，本专利技术提供一种动漫场景实时渲染系统，用以克服现有技术中由于渲染画面的复杂度不同和画面切分数量与渲染节点之间的平衡性不足导致的渲染效率下降的问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供一种动漫场景实时渲染系统，包括：建模模块，用以对动漫场景模型和动漫人物模型进行构建；渲染模块，其与所述建模模块相连，包括用以对渲染帧画面进行切分的切分单元、与所述切分单元相连用以对待渲染画面进行渲染的渲染单元，渲染单元包括若干个用以对切分画面进行渲染的渲染节点；信号传输模块，其与所述渲染模块相连，用以将渲染模块输出的实时动漫画面实时传输回本地用户端；中控模块，其分别与所述建模模块、所述渲染模块以及所述信号传输模块相连，用以根据单张渲染帧画面中的最大粒度位置处为中心对画面进行切分，确定单张渲染帧画面的切分块数量，以及，根据渲染画面的延迟时长对非边缘简单帧块的粒度进行调节，以及，根据渲染线程所占实际运行内存对渲染节点数量进行调节，以及，根据若干相邻画面切分帧块的色差对相邻切分帧块画面的粒度差进行调节。
[0006]进一步地，所述中控模块根据单张渲染帧画面中的人物所占面积和单张渲染帧总面积确定单张渲染帧画面的切分块数量，单张渲染帧画面的切分块数量的计算公式为：；
其中，G为单张渲染帧画面的切分块数量，C
总
为单张渲染帧总面积，C0为单张渲染帧画面中的人物所占面积。
[0007]进一步地，所述中控模块根据切分后画面的复杂度评价参数与预设复杂度评价参数QO的对比结果判定是否对渲染帧画面进行二次切分，切分后画面的复杂度评价参数的计算公式为：；其中，Q为切分后画面的复杂度评价参数，N为画面的人物数量，n为画面的人物数量的权重系数，M为人物之间的交叉面积，m为人物之间的交叉面积的权重系数，P为画面封闭阴影区域的数量，p为画面封闭阴影区域的数量的权重系数，其中，n+m+p=1；若Q≤QO，所述中控模块判定切分画面的复杂度在允许范围内并将当前切分画面对应的帧块划分为简单帧块；若Q＞QO，所述中控模块判定切分画面的复杂度超出允许范围，控制切分单元对当前切分画面进行二次切分并将切分后的待渲染画面发送至相邻渲染节点。
[0008]进一步地，所述中控模块根据画面渲染的延迟时长对渲染的连续性进行判定，若画面渲染的延迟时长满足预设第一延迟时长条件和预设第二延迟时长条件，所述中控模块判定渲染的连续性低于允许范围，其中，所述中控模块在所述预设第一延迟时长条件下判定需调升所述非边缘简单帧块的粒度；所述中控模块在所述预设第二延迟时长条件下初次判定网络延迟程度超出允许范围，并根据渲染线程的实际运行内存占比对网络延迟程度进行二次判定；其中，所述预设第一延迟时长条件为，画面渲染的延迟时长大于预设第一延迟时长且小于等于预设第二延迟时长；所述预设第二延迟时长条件为，画面渲染的延迟时长大于预设第二延迟时长；所述预设第一延迟时长小于所述预设第二延迟时长。
[0009]进一步地，所述中控模块在所述预设第二延迟时长条件下设有若干根据画面渲染的延迟时长与预设第一延迟时长的差值增大非边缘简单帧块的粒度的调节方式，其中，每种调节方式对所述非边缘简单帧块的粒度的调节大小不同。
[0010]进一步地，所述中控模块在所述预设第二延迟时长条件下根据渲染线程的实际运行内存占比对网络延迟程度进行二次判定，若渲染线程的实际运行内存占比满足预设内存占比条件，所述中控模块二次判定网络延迟程度超出允许范围，对渲染节点数量进行调节；其中，所述预设内存占比条件为，渲染线程的实际运行内存占比大于预设运行内存占比。
[0011]进一步地，所述渲染线程的实际运行内存占比的计算公式为：；其中，X
a
为渲染线程的实际运行内存，Z
总
为设备总运行内存。
[0012]进一步地，所述中控模块在所述预设内存占比条件下设有若干根据渲染线程的实际运行内存占比与预设运行内存占比的差值减小渲染节点数量的调节方式，其中，每种节
点数量调节方式对所述渲染节点数量的调节大小不同。
[0013]进一步地，所述中控模块根据单组相邻画面切分帧块的色差对相邻切分帧块的边缘区分度进行判定，若单组相邻画面切分帧块的色差满足预设第一色差条件和预设第二色差条件，所述中控模块判定相邻切分帧块的边缘区分度低于允许范围，其中，所述中控模块在所述预设第一色差条件下判定将该相邻切分帧块所处区域在后续渲染过程中进行合并；所述中控模块在所述预设第二色差条件下判定需增大相邻切分帧块的粒度差；其中，所述预设第一色差条件为，单组相邻画面切分帧块的色差小于等于预设第一色差；所述预设第二色差条件为，单组相邻画面切分帧块的色差大于预设第一色差且小于等于预设第二色差；所述预设第一色差小于所述预设第二色差。
[0014]进一步地，所述中控模块在所述预设第二色差条件下设有若干根据单组相邻画面切分帧块的色差与预设第一色差的差值增大相邻切分帧块粒度差的调节方式，其中，每种粒度差调节方式对所述相邻切分帧块粒度差的调节大小不同。
[0015]与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于，本专利技术所述系统通过设置的建模模块、渲染模块、信号传输模块以及中控模块，通过根据单张渲染帧画面中的最大粒度位置处为中心对画面进行切分，确定单张渲染帧画面的切分块数量，降低了由于对切分块数量设置的不合理对于渲染效率的影响；通过根据渲染画面的延迟时长将非边缘简单帧块的粒度调节至对应粒度，降低了由于对渲染过程的粒度设置不合理对于渲染速度的影响；通过根据渲染线程所占实际运行内存将渲染节点数量调节至对应数量，降低了渲染线程所占内存过多对于网络传输效率的影响；通过根据若干相邻画面切分帧块的色差将相邻切分帧块画面的粒度差调节至对应粒度差，降低了由于对粒度差的调节不精准对于渲染速度的影响，实现了渲染效率的提高。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种动漫场景实时渲染系统，其特征在于，包括：建模模块，用以对动漫场景模型和动漫人物模型进行构建；渲染模块，其与所述建模模块相连，包括用以对渲染帧画面进行切分的切分单元、与所述切分单元相连用以对待渲染画面进行渲染的渲染单元，渲染单元包括若干个用以对切分画面进行渲染的渲染节点；信号传输模块，其与所述渲染模块相连，用以将渲染模块输出的实时动漫画面实时传输回本地用户端；中控模块，其分别与所述建模模块、所述渲染模块以及所述信号传输模块相连，用以根据单张渲染帧画面中的最大粒度位置处为中心对画面进行切分，确定单张渲染帧画面的切分块数量，以及，根据渲染画面的延迟时长对非边缘简单帧块的粒度进行调节，以及，根据渲染线程所占实际运行内存对渲染节点数量进行调节，以及，根据若干相邻画面切分帧块的色差对相邻切分帧块画面的粒度差进行调节。2.根据权利要求1所述的动漫场景实时渲染系统，其特征在于，所述中控模块根据单张渲染帧画面中的人物所占面积和单张渲染帧总面积确定单张渲染帧画面的切分块数量，单张渲染帧画面的切分块数量的计算公式为：；其中，G为单张渲染帧画面的切分块数量，C
总
为单张渲染帧总面积，C0为单张渲染帧画面中的人物所占面积。3.根据权利要求2所述的动漫场景实时渲染系统，其特征在于，所述中控模块根据切分后画面的复杂度评价参数与预设复杂度评价参数QO的对比结果判定是否对渲染帧画面进行二次切分，切分后画面的复杂度评价参数的计算公式为：；其中，Q为切分后画面的复杂度评价参数，N为画面的人物数量，n为画面的人物数量的权重系数，M为人物之间的交叉面积，m为人物之间的交叉面积的权重系数，P为画面封闭阴影区域的数量，p为画面封闭阴影区域的数量的权重系数，其中，n+m+p=1；若Q≤QO，所述中控模块判定切分画面的复杂度在允许范围内并将当前切分画面对应的帧块划分为简单帧块；若Q＞QO，所述中控模块判定切分画面的复杂度超出允许范围，控制切分单元对当前切分画面进行二次切分并将切分后的待渲染画面发送至相邻渲染节点。4.根据权利要求3所述的动漫场景实时渲染系统，其特征在于，所述中控模块根据画面渲染的延迟时长对渲染的连续性进行判定，若画面渲染的延迟时长满足预设第一延迟时长条件和预设第二延迟时长条件，所述中控模块判定渲染的连续性低于允许范围，其中，所述中控模块在所述预设第一延迟时长条件下判定需调升所述非边缘简单帧块的粒度；
所述中控模块在所述预设第二延迟时长条件下初次判定网络延迟程度超出允许范围，并根据渲染线程的实际运行内存占比对网络延迟程度进行二次...

【专利技术属性】
技术研发人员：颜文汉，
申请(专利权)人：广州市乐淘动漫设计有限公司，
类型：发明
国别省市：