一种可通用的图形、图像、视觉开发库制造技术

一种可通用的图形、图像、视觉的开发库，该库包含基础功能引擎、应用功能引擎和第三方组件引擎三个部分组成；基础功能引擎部分包括核心部件、数学部件和Ｗｉｎｄｏｗｓ驱动部件，提供基础算法、数学运算功能和Ｗｉｎｄｏｗｓ相关的功能；应用功能引擎部分则包括２Ｄ图像处理、３Ｄ图形处理、视觉部件、物理仿真部件和渲染部件，提供计算机图形图像处理的相关功能；而第三方组件引擎则提供其他开放进行第三方组建开发和装载。本发明专利技术具有如下特点：１、开放性。２、兼容ＯｐｅｎＧＬ和ＤｉｒｅｃｔＸ两大主流功能库。３、引入ＣＵＤＡ。４、糅合光照影响的图象着色技术。５、基于ＧＰＵ的ＴＰＳ　Ｉｍａｇｅ　Ｍｏｒｐｈｉｎｇ。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种计算机图形图像处理领域，具体的说是一套集相关基础算法、2D 图像处理、3D图形处理、计算机视觉处理、物理仿真、渲染等于一体的开发平台。
技术介绍
近几年来，动漫产业日益发展，而在动漫产业里面，从以前的辅助设计到现在的日 常处理，计算机的涉及面已经非常之广，而动漫处理技术在这个行业里面也占据着主要地 位。动漫行业里面，不管是动画作品、漫画作品，还是时下非常流行的网络游戏，都对 一种计算机技术——图形图像处理技术依赖非常强。目前应用比较广泛的计算机图形图像 处理技术主要在三个方面直接使用DirectX、0penGL等；使用国外成熟的图形图像处理引 擎；自己开发图形图像处理引擎。这些方式都存在这个那个的缺点，比如技术难度大、入门 门槛高、缺乏自主知识产权等，更主要的是难以充分发挥现在硬件的强大功能。因此有必要 提供一套全新的处理平台，克服现有系统的不足。
技术实现思路
本专利技术提供一套通用的图形、图像、视觉的开发库，该库包含基础功能引擎、应用 功能引擎和第三方组件引擎三个主要组成部分。基础功能引擎部分包括核心部件、数学部 件和Windows驱动部件，提供基础算法、数学运算功能和Windows相关的功能；应用功能引 擎部分则包括2D图像处理、3D图形处理、视觉部件、物理仿真部件和渲染部件，提供计算 机图形图像处理的相关功能；而第三方组件引擎则提供其他开放进行第三方组建开发和装 载。本专利技术提供的图形、图像、视觉的开发库在DirectX、OpenGL的基础上，充分利用 GPU的强大处理能力，为用户提供一套通用的、容易入门且功能强大的图形、图像、视觉处理D ο本专利技术是一套基于Windows的运行库。系统在运行时，用户应用调用本系统相应 函数(传入调用请求)，系统根据用户要求，自动将其分解为一系列动作，分别、按序调用更 底层的(可以为WindowsAPI、Windows GDI、OpenGL、DirectX或GPU)功能函数，最终完成 用户的请求，并以返回值的形式或在屏幕相应位置画图的形式返回给用户。本专利技术具有如下特点1、开放性。图形、图像、视觉开发库包含第三方组件引擎，并定义了统一的功能接 口，第三方组件开发商只需提供相应的功能接口即可将自己开发的功能加载到图形、图像、 视觉开发库中；2、兼容OpenGL和DirectX两大主流功能库。用户在使用图形、图像、视觉开发库 时用户完全不需要知道OpenGL或DirectX具体的函数调用。3、引入 CUDA。CUDA (Compute Unified Device Architecture，显卡厂商 NVidia 推出的运算平台)配合Nvidia的GPU具有极强的数学计算能力，能解决多数密集型的数值运 算，从而缩短大量运算时间，从而加快本专利技术的图形、视觉处理速度。4、糅合光照影响的图象着色技术。图象中的光照条件是影响图象着色效果的一 个重要因素，但由于光照分离的难度较大，所以当前的很多方法都基于这样一个假定其 光照影响可以被忽略。这就造成图象了着色技术很大的局限性没办法处理具有较大光 影变化的图片。针对这个问题，本专利技术提出新的图象着色技术，该技术利用本征图象技术 (Intrinsic Image)，实现在图象着色过程中不受光照的影响。5、基于 GPU 的 TPS Image Morphing0 TPS (Thin-Plate Spline，薄板样条)是当 前比较成熟的应用于Image Morphing(图像变形)的核心技术，但由于TPS复杂的数学逻 辑关系，导致Image Morphing的运算量非常的大，效率非常的低。实际上Image Morphing 具有很强的并行性，而GPU具有很强的并行处理能力，基于这个特点，UniversalX提出GPU Based ^ TPS Image Morphing,Image Morphing。附图说明图1是本专利技术图形、图像、视觉开发库的系统结构框2是本专利技术图形、图像、视觉开发库的实现应用开发流程图具体实施例方式下面结合附图对本本专利技术图形、图像、视觉开发库的实施方式作进一步说明。本专利技术提供了一种图形、图像、视觉开发库，其利用计算机系统上GPU强大的数学 运算能力。参考图1，本专利技术图形、图像、视觉开发库2包括基础功能引擎2. 1、应用功能引 擎2. 2和第三方组件引擎2. 3共三个组成部分。所述基础功能引擎2. 1包括核心部件2. 1. 1、数学部件2. 1. 2和Windows驱动部 件2. 1. 3，其中核心部件2. 1. 1集成有很多用于组织数据的结构和操作数据的基本算法。 这些结构和方法被广泛地应用于各种各样的程序当中，自然也包括基于计算机图形和视觉 的各种应用程序；数学部件2. 1. 2集成有众多用于数值运算的类。数值运算是进行计算 机图形和视觉研究和开发必不可少的工具；Windows驱动部件2. 1. 3是专门设计用于运行 在Windows操作系统上的功能子库，其中包括大量对OpenGL API、DirectX API的封装和 Windows API的封装。通过它，我们可以非常容易地实现图形的绘制、渲染，以及一些如文件 的读取，线程的创建与管理等系统级别的操作。所述应用功能引擎2. 2包括2D图形处理部件2. 2. 1、3D图形处理部件2. 2. 2、视 觉部件2. 2. 3、物理仿真部件2. 2. 4和渲染部件2. 2. 5。其中，2D图形处理部件2. 2. 1包含 有表示图像和进行图像处理的基本类。这个库的功能涵盖图象滤波、图像统计特性表示、 图像变换、图像合成，以及诸如形态运算、图像混合等各种常用的图像处理功能；3D图形处 理部件2. 2. 2提供了大量的几何计算，目的在于能够创建各种网格化模型；视觉部件2. 2. 3 提供有一些基于图像的高层操作，这些高层操作被归为计算机视觉。例如特征点匹配，特 征点跟踪，图像分割等；物理仿真部件2. 2. 4目标在于进行物理现象模拟，主要包括运动和 光现象的模拟，对于运动，物理仿真部件2. 2. 4将模拟一些刚体的运动，流体的运动，以及 流体对置于其中的物体的影响；渲染部件2. 2. 5负责图形渲染管线中最灵活也最重要的Shader (渲染)程序。所述第三方组件引擎2. 3提供统一的、通用的接口，供第三方组件开发商或其他 工作室为其添加必须的部件或功能库。参考图2，图2为应用本专利技术图形、图像、视觉开发库2的一般步骤。步骤A中，用 户在开发环境(比如Windows的Visual C++、Inprise的C++Builder等)中加载图形、图 像、视觉开发库2，并将其加入到用户的项目中；步骤B，用户对用户项目进行开发、编译，中 间根据需要对图形、图像、视觉开发库的功能进行调用；步骤C中，用户发布自己的应用。发 布的应用中需包含图形、图像、视觉开发库2的动态链接库文件(DLL文件)。权利要求1.一种可通用的图形、图像、视觉的开发库，该库包含基础功能引擎、应用功能引擎和 第三方组件引擎三个部分组成；基础功能引擎部分包括核心部件、数学部件和Windows驱 动部件，提供基础算法、数学运算功能和Windows相关的功能；应用功能引擎部分则包括2D 图像处理、3D图形处理本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种可通用的图形、图像、视觉的开发库，该库包含基础功能引擎、应用功能引擎和第三方组件引擎三个部分组成；基础功能引擎部分包括核心部件、数学部件和Ｗｉｎｄｏｗｓ驱动部件，提供基础算法、数学运算功能和Ｗｉｎｄｏｗｓ相关的功能；应用功能引擎部分则包括２Ｄ图像处理、３Ｄ图形处理、视觉部件、物理仿真部件和渲染部件，提供计算机图形图像处理的相关功能；而第三方组件引擎则提供其他开放进行第三方组建开发和装载。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：黄少遇，
申请(专利权)人：黄少遇，
类型：发明
国别省市：81[中国|广州]