一種虛擬三維玻璃破碎動畫的實現(xiàn)方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種虛擬三維玻璃破碎動畫的實現(xiàn)方法，其中，包括一下步驟：步驟S1：利用具有裂紋的實體的圖像獲得玻璃破碎數(shù)據(jù)模型；步驟S2：虛擬撞擊物體模型；步驟S3：對構(gòu)建好的所述玻璃破碎數(shù)據(jù)模型進行破碎處理；步驟S4：虛擬破碎動畫。本發(fā)明提供的虛擬三維玻璃破碎動畫的實現(xiàn)方法綜合利用了三維軟件的破碎程序、擠出程序等，能夠?qū)崿F(xiàn)形象、精準的玻璃破碎動畫的制作，過程簡單明了，很好的克服了現(xiàn)有技術(shù)中不精準、效果不好而且操作復(fù)雜的技術(shù)問題，相比于現(xiàn)有技術(shù)來說，效果更好、操作更簡便。
【專利說明】一種虛擬三維玻璃破碎動畫的實現(xiàn)方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種動畫的制作方法，尤其是一種基于計算機三維技術(shù)中的破碎程序的虛擬三維玻璃破碎動畫的實現(xiàn)方法。

【背景技術(shù)】
[0002]破碎動畫是一種生活中最常見的動畫效果，而為了模擬生活中這些形形色色的破碎動畫，各種三維軟件提供了各種破碎程序，這些破碎程序被廣泛的應(yīng)用于電影、電視、廣告、動漫、游戲等領(lǐng)域中，用來模擬現(xiàn)實生活中的真實破碎動畫。傳統(tǒng)的破碎程序雖然能模擬出各種不同的破碎碎片類型，但是因為現(xiàn)實生活中的每一種物質(zhì)的破碎效果都是不一樣的，而利用破碎程序的隨機破碎處理功能，得到的碎片是均勻的，不能準確的得到真實的破碎效果，并且對于一些較為復(fù)雜的破碎碎片效果難以精準、快速的模擬出來。
[0003]因此，現(xiàn)有技術(shù)還有待于改進和發(fā)展。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種虛擬三維玻璃破碎動畫的實現(xiàn)方法，以解決現(xiàn)有方法的動畫模擬效果不真實、不精準的技術(shù)問題。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
[0006]一種虛擬三維玻璃破碎動畫的實現(xiàn)方法，其中，包括以下步驟:
[0007]步驟S1:利用具有裂紋的實體的圖像獲得玻璃破碎數(shù)據(jù)模型；
[0008]步驟S2:虛擬撞擊物體模型；
[0009]步驟S3:對構(gòu)建好的所述玻璃破碎數(shù)據(jù)模型進行破碎處理；
[0010]步驟S4:虛擬破碎動畫。
[0011]所述的虛擬三維玻璃破碎動畫的實現(xiàn)方法，其中，所述步驟SI是利用三維軟件中的材質(zhì)編輯程序、線性樣條線程序和基礎(chǔ)修改程序配合實現(xiàn)的。
[0012]所述的虛擬三維玻璃破碎動畫的實現(xiàn)方法，其中，所述的材質(zhì)編輯程序與一個圖像坐標的修改程序配合使用。
[0013]所述的虛擬三維玻璃破碎動畫的實現(xiàn)方法，其中，所述的步驟S3中重復(fù)所述的破碎步驟，對每一塊薄玻璃片模型進行初次的破碎后，再執(zhí)行更細化的破碎數(shù)據(jù)處理。
[0014]所述的虛擬三維玻璃破碎動畫的實現(xiàn)方法，其中，所述的步驟S3中，通過破碎程序傳達撤銷指令給破碎模塊，再次發(fā)送破碎指令給作用物體，進行再一次的破碎計算，可得到不同的破碎結(jié)構(gòu)。
[0015]所述的虛擬三維玻璃破碎動畫的實現(xiàn)方法，其中，所述的步驟S4中的過程是利用三維軟件中的NVIDIA顯卡硬件加速引擎中的PhysX動力模塊和Physics模塊實現(xiàn)的。
[0016]本發(fā)明提供的虛擬三維玻璃破碎動畫的實現(xiàn)方法綜合利用了三維軟件的破碎程序、擠出程序等，能夠?qū)崿F(xiàn)形象、精準的玻璃破碎動畫的制作，過程簡單明了，很好的克服了現(xiàn)有技術(shù)中不精準、效果不好而且操作復(fù)雜的技術(shù)問題，相比于現(xiàn)有技術(shù)來說，效果更好、操作更簡便。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1是本發(fā)明中的方法流程圖。
[0018]圖2是本發(fā)明中步驟SI的方法流程圖。
[0019]圖3是本發(fā)明中步驟S3的方法流程圖。
[0020]圖4是本發(fā)明中步驟S4的方法流程圖。
[0021]圖5是本發(fā)明中玻璃碎片的真實裂紋效果圖。
[0022]圖6是本發(fā)明中玻璃碎片模型的細節(jié)處理示意圖。
[0023]圖7是本發(fā)明中玻璃碎片模型的繪制效果圖。
[0024]圖8是本發(fā)明中玻璃碎片模型的破碎模擬示意圖。
[0025]圖9是本發(fā)明中玻璃碎片模型的破碎動畫效果圖。
[0026]圖10本實施例中的撞擊物體模型效果圖。

【具體實施方式】
[0027]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚、明確，以下參照附圖并舉實施例對本發(fā)明進一步詳細說明。
[0028]圖1為本發(fā)明提供的一種虛擬三維玻璃破碎動畫的實現(xiàn)方法的方法流程，如圖所示，所述虛擬三維玻璃破碎動畫的實現(xiàn)方法的步驟如下:
[0029]步驟S1:利用具有裂紋的實體圖像獲得玻璃破碎數(shù)據(jù)模型；
[0030]步驟S2:虛擬撞擊物體模型；
[0031 ] 步驟S3:對構(gòu)建好的所述玻璃破碎數(shù)據(jù)模型進行破碎處理；
[0032]步驟S4:虛擬破碎動畫。
[0033]其中，圖2為本發(fā)明虛擬三維玻璃破碎動畫的實現(xiàn)方法的步驟SI的方法流程圖，具體包括:
[0034]步驟Sll:引入一張具有裂紋數(shù)據(jù)信息的圖像，將裂紋的數(shù)據(jù)信息映射至需要被破碎計算的虛擬的平面上；
[0035]步驟S12:捕捉平面的裂紋圖像的紋理信息，并與原平面的裂紋圖像的紋理信息進行進一步的匹配設(shè)置；
[0036]步驟S13:進一步處理樣條線圖像數(shù)據(jù)，即在數(shù)據(jù)中添加深度的設(shè)置，使其成為一個參數(shù)化數(shù)據(jù)模型，并將其設(shè)置成具有一定的厚度的扁平狀模型。
[0037]具體來說，步驟SI I中，首先在三維軟件中弓丨入一張如圖5所示的具有裂紋數(shù)據(jù)信息的圖像，利用材質(zhì)編輯程序?qū)⒘鸭y的數(shù)據(jù)信息映射至需要被破碎計算的虛擬的平面上。
[0038]優(yōu)選地，材質(zhì)編輯程序與一個圖像坐標的修改程序配合使用，將裂紋圖像的坐標應(yīng)用于平面，即可與平面進行匹配，讓裂紋圖像尤其是一些細節(jié)的裂紋能夠映射出來，并且還能以其原始的尺寸精準的投影到平面上。
[0039]步驟S12中，基于平面的裂紋圖像，利用線性樣條線程序捕捉平面的裂紋圖像的紋理信息，并與原平面的裂紋圖像的紋理信息進行進一步的匹配設(shè)置。
[0040]優(yōu)選地，采用此匹配的方法過程產(chǎn)生的效果圖如圖6本發(fā)明中玻璃碎片模型的細節(jié)處理示意圖、圖7本發(fā)明中玻璃碎片模型的繪制效果圖和圖8本發(fā)明中玻璃模型的破碎模擬示意圖所示:按照裂紋結(jié)構(gòu)的突出性大小依次進行匹配，首先將明顯突出的紋理信息進行匹配，然后對紋理結(jié)構(gòu)進行細化，將整個裂紋圖像分解成若干小塊。值得注意的是，封閉樣條線用于分解小塊時，封閉樣條線的數(shù)據(jù)都必須與至少一條另外的封閉樣條線的某一段數(shù)據(jù)信息重疊。這種匹配方法才能得到一個精準的裂紋圖像的捕捉數(shù)據(jù)信息，而一個精準的裂紋圖像的捕捉數(shù)據(jù)信息才能為之后的程序提供良好的實現(xiàn)基礎(chǔ)。
[0041]步驟S13中，通過擠出修改程序進一步處理樣條線圖像數(shù)據(jù)，即在數(shù)據(jù)中添加深度的設(shè)置，使其成為一個參數(shù)化數(shù)據(jù)模型，并將其設(shè)置成具有一定的厚度的扁平狀模型，用于后續(xù)步驟的進行。
[0042]步驟S2中，虛擬三維玻璃破碎動畫中涉及到的物體模型主要有撞擊物體、被撞擊物體和不動物體這三個，同時動畫的真實性也主要受這三個物體的設(shè)置以及其相互之間的作用過程的影響。其中，撞擊物體:指讓玻璃破碎產(chǎn)生的力的源頭，一般為具有一定重量的撞擊對象，玻璃破碎的整體效果主要受撞擊物體的速度、撞擊強度、質(zhì)量、撞擊體的外形等的影響；被撞擊物體:指與撞擊物體碰撞的對象，該被撞擊物體的材料、摩擦力、彈力、碎塊質(zhì)量等也決定了最終的破碎效果；不動物體:指本書保留原始狀態(tài)不受破碎的影響，但參與碰撞計算的物體，它主要用來影響破碎的效果，其模擬外形，物體材料、彈力和摩擦力等能改變最終的破碎效果。其中，上述步驟Si即為被撞擊物體的破碎模型的制作過程。
[0043]其中，所述虛擬撞擊物體模型的方法具體為:如圖10本實施例中的撞擊物體模型效果圖所示，虛擬的撞擊物體是一個參數(shù)化幾何模型，主要利用多邊形編輯程序?qū)ζ溥M行局部數(shù)據(jù)信息的構(gòu)造，改變模型的節(jié)點、線段等數(shù)據(jù)信息，從而虛擬出一個新的撞擊物體模型。
[0044]步驟S3中，是利用破碎程序?qū)λ霾Ａ扑閿?shù)據(jù)模型進行破碎處理，如圖3中所示，利用破碎程序進行破碎的具體方法為:
[0045]步驟S31:利用破碎程序引入薄玻璃片模型到對象模塊中，將其指定為作用物體；
[0046]步驟S32:通過破碎模塊對作用物體進行破碎計算，得到更多的碎塊模型；
[0047]步驟S33:在執(zhí)行第一次的破碎計算后，將第一次的破碎結(jié)果作為作用物體，再一次執(zhí)行破碎指令,執(zhí)行更細化的破碎數(shù)據(jù)處理；
[0048]步驟S34:對裂紋中心部分的局部破碎數(shù)據(jù)信息再進行破碎處理，得到更加精確的破碎結(jié)果。
[0049]該步驟主要是利用三維程序的破碎程序，對在步驟SI中構(gòu)建好的所述虛擬實體破碎模型進行破碎處理。其中:首先，在破碎程序?qū)ο竽K中引入所述薄玻璃片的局部數(shù)據(jù)信息碎塊，作為參與破碎計算的作用物體。然后，在執(zhí)行第一次的破碎計算后，破碎程序會將第一次的破碎結(jié)果作為作用物體，然后再一次執(zhí)行破碎指令。重復(fù)同樣的破碎步驟，對每一塊薄玻璃片模型進行初次的破碎后，再執(zhí)行更細化的破碎數(shù)據(jù)處理。通過破碎模塊對作用物體進行多次破碎計算，得到更多的碎塊模型；因為程序本身具有多種不同的破碎類型，在破碎的過程中可以通過為碎塊指定不同的破碎類型，以得到不同的破碎結(jié)構(gòu)。同樣執(zhí)行所述的破碎步驟，對裂紋中心部分的局部破碎數(shù)據(jù)信息再進行破碎處理，得到更加精確的破碎結(jié)果。
[0050]如果想得到不同破碎類型的破碎結(jié)果，可以通過破碎程序傳達撤銷指令給破碎模塊，則破碎程序會將原來的計算結(jié)果刪除，將作用物體還原備份成原破碎模塊后，再次發(fā)送破碎指令給作用物體，進行再一次的破碎計算，即可得到不同的破碎結(jié)構(gòu)。
[0051]如圖中4所示，本發(fā)明虛擬三維玻璃破碎動畫的實現(xiàn)方法中步驟S4的具體方法為:
[0052]步驟S41:將所述撞擊物體模型指定為作用物體，將破碎處理好的玻璃碎片指定為不動物體；所述撞擊物體模型可以為如圖10所示的立方體模型；
[0053]步驟S42:利用所述的破碎程序中的物理學(xué)引擎執(zhí)行破碎指令，形成完整的動畫。
[0054]該步驟則為最后形成動畫的過程。
[0055]其中，利用所述的破碎程序中的物理學(xué)弓I擎執(zhí)行破碎指令，所述的立方體模型在重力影響下會墜落，并撞擊所述的虛擬碎片模型，碎片在猛烈的物體撞擊下，碎片會順著撞擊的方向飛散開，如圖9本發(fā)明的虛擬撞擊物體效果圖所示，這就是完整的破碎動畫處理。
[0056]優(yōu)選的，步驟S4中的過程是利用三維軟件中的NVIDIA顯卡硬件加速引擎中的PhysX動力模塊和Physics模塊，NVIDIA顯卡硬件加速引擎中的PhysX動力模塊實現(xiàn)的執(zhí)行破碎指令，并且在破碎程序中通過Physics模塊對作用物體進行動力學(xué)模擬，并不斷對模擬過程進行計算、記錄和控制。
[0057]由上述實施例可見，本發(fā)明提供的虛擬三維玻璃破碎動畫的實現(xiàn)方法綜合利用了三維軟件的破碎程序、擠出程序等，能夠?qū)崿F(xiàn)形象、精準的玻璃破碎動畫的制作，過程簡單明了，很好的克服了現(xiàn)有技術(shù)中不精準、效果不好而且操作復(fù)雜的技術(shù)問題，相比于現(xiàn)有技術(shù)來說，效果更好、操作更簡便。
[0058]應(yīng)當理解的是，本發(fā)明的應(yīng)用不限于上述的舉例，對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)上述說明加以改進或變換，例如，對本發(fā)明中的一些步驟、程序名稱的改變等，所有這些改進和變換都應(yīng)屬于本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種虛擬三維玻璃破碎動畫的實現(xiàn)方法，其特征在于，包括一下步驟: 步驟S1:利用具有裂紋的實體的圖像獲得玻璃破碎數(shù)據(jù)模型； 步驟S2:虛擬撞擊物體模型； 步驟S3:對構(gòu)建好的所述玻璃破碎數(shù)據(jù)模型進行破碎處理； 步驟S4:虛擬破碎動畫。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的虛擬三維玻璃破碎動畫的實現(xiàn)方法，其特征在于，所述步驟S1是利用三維軟件中的材質(zhì)編輯程序、線性樣條線程序和基礎(chǔ)修改程序配合實現(xiàn)的，步驟S1分為以下步驟: 步驟S11:引入一張具有裂紋數(shù)據(jù)信息的圖像，將裂紋的數(shù)據(jù)信息映射至需要被破碎計算的虛擬的平面上； 步驟S12:捕捉平面的裂紋圖像的紋理信息，并與原平面的裂紋圖像的紋理信息進行進一步的匹配設(shè)置； 步驟S13:進一步處理樣條線圖像數(shù)據(jù)，即在數(shù)據(jù)中添加深度的設(shè)置，使其成為一個參數(shù)化數(shù)據(jù)模型，并將其設(shè)置成具有一定的厚度的扁平狀模型。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的虛擬三維玻璃破碎動畫的實現(xiàn)方法，其特征在于，所述的材質(zhì)編輯程序與一個圖像坐標的修改程序配合使用。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的虛擬三維玻璃破碎動畫的實現(xiàn)方法，其特征在于，所述的步驟S3分為以下步驟: 步驟S31:利用破碎程序引入薄玻璃片模型到對象模塊中，將其指定為作用物體； 步驟S32:通過破碎模塊對作用物體進行多次破碎計算，得到更多的碎塊模型； 步驟S33:在執(zhí)行第一次的破碎計算后，將第一次的破碎結(jié)果作為作用物體，再一次執(zhí)行破碎指令，執(zhí)行更細化的破碎數(shù)據(jù)處理； 步驟S34:對裂紋中心部分的局部破碎數(shù)據(jù)信息再進行破碎處理，得到更加精確的破碎結(jié)果。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的虛擬三維玻璃破碎動畫的實現(xiàn)方法，其特征在于，所述的步驟S3中重復(fù)所述的破碎步驟，對每一塊薄玻璃片模型進行初次的破碎后，再執(zhí)行更細化的破碎數(shù)據(jù)處理。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的虛擬三維玻璃破碎動畫的實現(xiàn)方法，其特征在于，所述的步驟S3中，通過破碎程序傳達撤銷指令給破碎模塊，再次發(fā)送破碎指令給作用物體，進行再一次的破碎計算，可得到不同的破碎結(jié)構(gòu)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的虛擬三維玻璃破碎動畫的實現(xiàn)方法，其特征在于，所述的步驟S4分為以下步驟: 步驟S41:將所述撞擊物體模型指定為作用物體，將破碎處理好的玻璃碎片指定為不動物體； 步驟S42:利用所述的破碎程序中的物理學(xué)引擎執(zhí)行破碎指令，形成完整的動畫。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的虛擬三維玻璃破碎動畫的實現(xiàn)方法，其特征在于，所述的步驟S4中的過程是利用三維軟件中的NVIDIA顯卡硬件加速引擎中的PhysX動力模塊和Physics模塊實現(xiàn)的。
【文檔編號】G06T13/20GK104268919SQ201410532407
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年10月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月30日
【發(fā)明者】莫立, 韓成淼 申請人:佛山精鷹傳媒股份有限公司