二維圖形轉(zhuǎn)換為三維圖形的方法和裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及圖像處理技術(shù)，尤其涉及一種二維圖形轉(zhuǎn)換為三維圖形的方法和裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，在數(shù)字課堂系統(tǒng)中，數(shù)學(xué)教育用到的立體幾何圖形，如棱柱體，圓柱體，圓錐體等通常采用二維圖形的形式進行展示，缺乏生動性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明提供一種二維圖形轉(zhuǎn)換為三維圖形的方法和裝置，用于解決在數(shù)字課堂系統(tǒng)中，采用二維圖形的形式進行圖像展示，缺乏生動性的技術(shù)問題。
[0004]一方面，本發(fā)明實施例提供一種二維圖形轉(zhuǎn)換為三維圖形的方法，包括:
[0005]獲取二維圖形的腳本信息，所述腳本信息包括所述二維圖形的類型和位置參數(shù)；
[0006]根據(jù)所述二維圖形的類別和位置參數(shù)構(gòu)建所述二維圖形對應(yīng)的三維模型；所述三維模型包括多個頂點坐標，以及標識各所述頂點坐標間是否位于同一平面的索引關(guān)系。
[0007]將所述三維模型在初始化后的三維場景中進行渲染操作，以生成所述三維模型對應(yīng)的三維圖形。
[0008]另一方面，本發(fā)明實施例提供一種二維圖形轉(zhuǎn)換為三維圖形的裝置，包括:
[0009]獲取模塊，用于獲取二維圖形的腳本信息，所述腳本信息包括所述二維圖形的類型和位置參數(shù)；
[0010]構(gòu)建模塊，用于根據(jù)所述二維圖形的類別和位置參數(shù)構(gòu)建所述二維圖形對應(yīng)的三維模型；所述三維模型包括多個頂點坐標，以及標識各所述頂點坐標間是否位于同一平面的索引關(guān)系；
[0011]渲染模塊，用于將所述三維模型在初始化后的三維場景中進行渲染操作，以生成所述三維模型對應(yīng)的三維圖形。
[0012]本發(fā)明提供的二維圖形轉(zhuǎn)換為三維圖形的方法和裝置，獲取二維圖形的腳本信息，該腳本信息包括二維圖形的類型和位置參數(shù)；根據(jù)二維圖形的類別和位置參數(shù)構(gòu)建二維圖形對應(yīng)的三維模型；該三維模型包括多個頂點坐標，以及標識各所述頂點坐標間是否位于同一平面的索引關(guān)系。將三維模型在初始化后的三維場景中進行渲染操作，以生成該三維模型對應(yīng)的三維圖形。該方案將現(xiàn)有數(shù)字課堂系統(tǒng)中，數(shù)學(xué)教育用到的二維圖形轉(zhuǎn)換為三維圖形進行展示，增加了生動性。
【附圖說明】
[0013]圖1為本發(fā)明提供的二維圖形轉(zhuǎn)換為三維圖形的方法一個實施例的流程圖；
[0014]圖2為本發(fā)明提供的二維圖形轉(zhuǎn)換為三維圖形的裝置一個實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0015]圖1為本發(fā)明提供的二維圖形轉(zhuǎn)換為三維圖形的方法一個實施例的流程圖。該方法以下步驟的執(zhí)行主體可以是具有圖像采集功能的裝置或模塊。如圖1所示，該方法具體包括:
[0016]S101，獲取二維圖形的腳本信息，所述腳本信息包括二維圖形的類型和位置參數(shù)；
[0017]其中，該二維圖形為采用二維平面方式展現(xiàn)的如棱柱體，圓柱體，圓錐體等立體幾何圖形。本實施例中的二維圖形可以為經(jīng)2D圖像引擎直接形成的圖形；或是以現(xiàn)有各種方式搜集到圖形信息后，提取這些圖形對應(yīng)的參數(shù)信息(例如長方體的長、寬、高；圓柱體的底面圓半徑，高等)，并將這些參數(shù)信息輸入到2D圖像引擎后獲取到相應(yīng)圖形。獲取上述二維圖形后，采用JSON等腳本生成工具，得到上述二維圖形對應(yīng)的腳本信息，該腳本信息包括二維圖形的名稱、類型、位置參數(shù)等信息。其中，二維圖形的類型即指該二維圖形描述的立體幾何圖形類別，即上述棱柱體，圓柱體，圓錐體等；二維圖形的位置參數(shù)即指該二維圖形描述的立體幾何圖形在2D圖像引擎中的坐標描述信息，包括特征點的坐標和該特征點對應(yīng)的控制信息。例如，圓柱體對應(yīng)的腳本信息中，位置參數(shù)包括:兩底面的圓心坐標(特征點的坐標)，半徑和高(特征點對應(yīng)的控制信息)；正方體對應(yīng)的腳本信息中，位置參數(shù)包括:一頂點的坐標(特征點的坐標)，和邊長(特征點對應(yīng)的控制信息)。以此類推，其他類型的立體幾何圖形同樣可采用該方式確定他們腳本信息中對應(yīng)的位置參數(shù)，根據(jù)具體圖形類別的不同，上述特征點和特征點對應(yīng)的控制信息可以為一個或多個。
[0018]S102，根據(jù)二維圖形的類別和位置參數(shù)構(gòu)建二維圖形對應(yīng)的三維模型；該三維模型包括多個頂點坐標，以及標識各頂點坐標間是否位于同一平面的索引關(guān)系；
[0019]根據(jù)上述二維圖形的類別和位置參數(shù)信息，可構(gòu)建用于將該二維圖形對應(yīng)的立體幾何圖形在三維成像工具中成像時對應(yīng)的三維模型。該三維模型具體包括多個頂點坐標，以及標識各頂點坐標間是否位于同一平面的索引關(guān)系。其中，多個頂點位于上述立體幾何圖形中各邊上，且每個邊上至少包含兩個頂點(對于直線邊，可用兩個頂點連線表示；對于曲線邊，需用大于兩個頂點連線進行表示)。
[0020]具體地，本實施例給出了確定上述三維模型的一種具體實現(xiàn)方式:
[0021]根據(jù)上述二維圖形的特征點的坐標和特征點對應(yīng)的控制信息生成三維模型包含的上述各個頂點坐標；例如，以特征點為:圓心坐標(1，1，I)和(1，1，2)，控制信息為:上述圓心對應(yīng)的半徑為1，生成三維模型包含頂點坐標。這些頂點坐標即為分別落在平面z=l，和z=2內(nèi)，且以圓心坐標(1，1，I)和(1，1，2)，半徑為I的兩圓上的點的坐標。又例如，以特征點為:正方體中一角頂點(0，0，0);控制信息為:邊長為1，生成三維模型包含頂點坐標?？上却_定該正方體中其他七個角頂點，然后將這8個角頂點中距離為I的每兩角頂點間連接，形成12條線段，則上述正方體對應(yīng)的三維模型包含頂點坐標即落在這12條線段中。其中，本方案對正方體的其他七個角頂點的具體位置，在滿足正方體各角頂點相對位置的前提下可任意選擇，在此不作限定。現(xiàn)有成像技術(shù)中，均采用有限的像素點對圖像進行展示。因此，本方案在具體確定三維模型的頂點數(shù)目時采用如下原則；若以某特征點，和該特征點對應(yīng)的特征信息組成的圖形為一個或多個直線段，則以該特征點，和該特征點對應(yīng)的特征信息對應(yīng)生成的頂點即為各個直線段上的兩個端點；若以某特征點，和該特征點對應(yīng)的特征信息組成的圖形為一個或多個曲線段，則以該特征點，和該特征點對應(yīng)的特征信息對應(yīng)生成的頂點即為各個曲線段上的至少三個坐標點，出于精度和圖形本身大小的考慮，曲線段上的頂點坐標個數(shù)可依據(jù)具體情況適應(yīng)增加。
[0022]根據(jù)所述二維圖形的類型將三維模型包含的各頂點坐標按預(yù)設(shè)的二維圖形所屬的類型對應(yīng)的索引關(guān)系規(guī)則，確定各頂點坐標間的索引關(guān)系。該索引關(guān)系含義為具有索引關(guān)系的頂點間可依次用線段連接形成平面。具體的，本方案中對于圓柱體其對應(yīng)的三維模型中各頂點坐標對應(yīng)的索引關(guān)系規(guī)則為:將以特征點為圓心，固定值為半徑的圓上對應(yīng)的所有頂點中每相鄰兩個頂點與該特征點之間確定為具有同一平面內(nèi)的索引關(guān)系；將上述兩圓形上每一個頂點，與不屬于該頂點所在圓形上的另一個圓形上與該頂點距離最近的兩個頂點之間確定為具有同一平面內(nèi)的索引關(guān)系。本方案中對于正方體對應(yīng)的三維模型中各頂點坐標對應(yīng)的索引關(guān)系規(guī)則為:對于每個頂點，選取兩個與該頂點間距離為邊上(特征點對應(yīng)的控制信息)的兩個頂點與該頂點確定具有同一平面內(nèi)的索引關(guān)系。依次類推，還可以按照上述思想，將常見立體幾何圖形中包括圓臺，圓錐等圖形對應(yīng)的三維模型中各頂點坐標對應(yīng)的索引關(guān)系規(guī)則。
[0023]S103，將三維模型在初始化后的三維場景中進行渲染操作，以生成三維模型對應(yīng)的三維圖形；