本發明涉及網絡技術領域，尤其涉及一種基于二維動畫的時空一致的變速內插方法。

背景技術：

計算機圖形學是研究怎樣用計算機生成、處理和顯示圖形的一門學科。計算機圖形學的分支眾多，在圖形基礎研究方面可以歸納為兩個主要方向：建模技術和繪制技術，建模技術又可以分為兩大分支：計算機輔助幾何設計和自然景物建模，繪制技術追求的是真實感和繪制速度，即三維真實感圖形實時生成技術，三維圖形學的應用要求既能逼真的反映客觀世界的對象，又能高速的繪制它們，一方面人們對于計算機動畫的視覺效果要求越來越高，使得三維模型越來越復雜，需要大型的軟件來實現，界面也非常繁復；另一方面，計算機動畫的應用領域，如娛樂業等，產業競爭異常激烈，這樣就需要很好的交互方式以方便動畫設計人員更快的制作出作品，這個矛盾就如同以上提到的“真實感”與“實時性”的矛盾一樣，是交互式圖形學迫切需要解決的問題。

而且實時動畫主要應用在虛擬現實技術、輔助教學、娛樂等領域，它要求每秒鐘計算機生成的圖像數目在24幀以上，通過視覺暫留給予用戶連貫圖像的假相，由于強調實時性，計算機在圖像質量和圖像生成速度之間要取得一個平衡，過分強調圖像質量會使得圖像不連貫，過分強調圖像生成速度有會使圖像變得很粗糙。上述問題亟需解決。

技術實現要素：

為解決背景技術中存在的技術問題，本發明提出一種以時間軸為主線引導動作變化的內插過程，解決當前計算機內插動畫無法處理變速運動的問題，然后根據win32平臺上提供的象素格式，提高了制作效率和動畫質量。

為此，本發明提供了一種基于二維動畫的時空一致的變速內插方法，包括以下步驟：

s1、打開應用軟件層，設置角色的運動時間軸，且將物體表面上的點沿平行線投影到顯示平面上；

s2、客戶端獲取應用軟件層當前設置的任務角色觀察位置；

s3、利用變速運動的基本規律以及平行投影的條件在時間軸上計算出內插中間幀的位置，且將位置信息存放在存儲模塊中；

s4、使用旋轉變換矩陣把旋轉變換空間的三個元素相組合，然后使用歐拉角公式計算時間軸上不同的間隔，由關鍵幀內插得到相應的中間幀，并通過通訊模塊將檢測到的位置信息轉存到第三方服務器；

s5、第三方服務器利用四元數旋轉關系將二維動畫中變速運動的相對位置關系提取出來。

優選地，應用軟件層為多個opengl視圖及其在win32平臺下的優化應用軟件。

優選地，平行投影的條件設置為三維景物中的平行線投影。

優選地，歐拉角公式計算是指用三維矢量表示圖形分別繞xyz坐標軸旋轉一定角度，并利用相對順序關系進行計算。

優選地，所述中間幀位置的可以通過人工指定，并且設置相對的中間幀的間隔。

本發明還提供了一種基于二維動畫的時空一致的變速內插方法，該方法包括以下步驟：

當設置角色的運動時間軸后，利用平行線投影的方式將物體表面上的點顯示平面上；

當二維動畫的坐標以及角度和xyz軸按照順序旋轉，在繞x軸轉一定度后，又繞y軸旋轉90度，這時空間的z軸剛好映射到原坐標系的x軸，原本期望繞z軸旋轉30度，而實際上是繞x軸旋轉了33度，這種旋轉方式使得一個旋轉軸映射到另一個旋轉軸上，能夠對中間幀的位置信息定位，并通過通訊模塊將中間幀位置信息反饋到第三方服務器。

本發明還提供了一種基于二維動畫的時空一致的變速內插方法，包括在打開應用軟件層后可自動記錄當前二維動畫的內插中間幀的位置信息及將信息傳遞到第三方服務器；

所述信息傳遞軟件包括數據采集模塊、存儲模塊、通訊模塊、精準測量顯示模塊；

數據采集模塊，用于隨時采集二維動畫的內插中間幀的位置信息，并根據人工設置的時間軸上不同的間隔，且數據采集模塊的內部還包括閾值設定模塊，能夠對采集到的信息進行校對，并將校對結果發送至存儲模塊；

存儲模塊，與歐拉角旋轉算法相連接，便于與旋轉變換陣進行相互轉換，用于存儲當前二維動畫的的二維坐標、旋轉角度以及骨骼節點的相對旋轉變換角度信息，并將存儲信息通過win32平臺與第三方服務器連接；

win32平臺，用于輸入設備的上下文，用來保存繪圖過程中的狀態，使用的命令不顯式指定當前的rc，而是在每次繪圖之前設置當前的rc；

通訊模塊，與存儲模塊以及win32平臺連接，用于將存儲信息、輸入信息發送至第三方服務器，并可將第三方服務器的篩分出來的位置中間幀數值以及當前二維動畫的旋轉角度發送至win32平臺上；

第三方服務器，與通訊模塊連接，用于根據存儲信息建立位置數據庫，當投影變換和初始的模型變換時，根據時間軸上不同的間隔，由關鍵幀內插得到相應的中間幀，從而實現對二維動畫中變速運動的自動生成。

優選地，所述第三方服務器還包括象素格式，所述象素格式中包含一些用戶需要使用的硬件能力，比如單緩沖還是雙緩沖、色深、z緩沖深度、模板緩沖深度等。

優選地，所述存儲信息還包括設備連接時的初始環境，如光照模型，光源，缺省材質等。

優選地，象素格式中采用了硬件和軟件中最匹配的象素格式，如果用戶需要的硬件能力硬件不支持，則opengl會選擇最接近的象素格式。

本發明提出的一種基于二維動畫的時空一致的變速內插方法，采用時間、空間相結合的方式，設置角色的運動時間軸，利用平行線投影的方式將物體表面上的點顯示平面上，同時根據歐拉旋轉變換方式，將二維動畫的坐標以及角度和xyz軸按照順序旋轉，在繞x軸轉一定度后，又繞y軸旋轉90度，這時空間的z軸剛好映射到原坐標系的x軸，原本期望繞z軸旋轉30度，而實際上是繞x軸旋轉了33度，這種旋轉方式使得一個旋轉軸映射到另一個旋轉軸上，能夠對中間幀的位置信息定位，并通過通訊模塊將中間幀位置信息反饋到第三方服務器，利用第三方服務器配置最接近的象素格式，設備連接時的初始環境較好，提高了制作效率和動畫質量。

附圖說明

圖1是本發明具體實施例一所述的一種基于二維動畫的時空一致的變速內插方法的流程圖。

圖2是本發明具體實施例二所述的一種基于二維動畫的時空一致的變速內插方法的流程圖。

圖3為本發明提出的一種基于二維動畫的時空一致的變速內插方法的結構示意圖。

具體實施方式

下面，通過具體實施例對本發明的技術方案進行詳細說明。

實施例一：

參照圖1，本發明提出了一種基于二維動畫的時空一致的變速內插方法，包括以下步驟：

s1、打開應用軟件層，設置角色的運動時間軸，且將物體表面上的點沿平行線投影到顯示平面上；

s2、客戶端獲取應用軟件層當前設置的任務角色觀察位置；

s3、利用變速運動的基本規律以及平行投影的條件在時間軸上計算出內插中間幀的位置，且將位置信息存放在存儲模塊中；

s4、使用旋轉變換矩陣把旋轉變換空間的三個元素相組合，然后使用歐拉角公式計算時間軸上不同的間隔，由關鍵幀內插得到相應的中間幀，并通過通訊模塊將檢測到的位置信息轉存到第三方服務器；

s5、第三方服務器利用四元數旋轉關系將二維動畫中變速運動的相對位置關系提取出來。

本實施例中，采用pc電腦上的ie瀏覽器打開應用軟件層。

實施例二：

本發明提出了一種基于二維動畫的時空一致的變速內插方法，包括以下步驟：

s1、打開應用軟件層，自動設置角色的運動時間軸；

s2、客戶端獲取應用軟件層當前設置的任務角色觀察位置；

s3、利用變速運動的基本規律在時間軸上計算出內插中間幀的位置，且將位置信息存放在存儲模塊中；

s4、使用旋轉變換矩陣把旋轉變換空間的三個元素相組合，由關鍵幀內插得到相應的中間幀，并通過通訊模塊將檢測到的位置信息轉存到第三方服務器；

s5、第三方服務器利用四元數旋轉關系將二維動畫中變速運動的相對位置關系提取出來。

本實施例中，無需通過平行投影條件檢測二維空間的位置數據，并利用win32平臺提供的自動模式設定時間軸上的間隔，本實施例中的不需要人工設定中間幀的位置間隔，可以根據關鍵幀內插得到相應的中間幀，從而實現對二維動畫中變速運動的自動生成。

實施例三：

參照圖1、圖2，本發明提出了一種基于二維動畫的時空一致的變速內插方法，該方法包括以下步驟：

s1、當設置角色的運動時間軸后，利用平行線投影的方式將物體表面上的點顯示平面上；

s2、當二維動畫的坐標以及角度和xyz軸按照順序旋轉，在繞x軸轉一定度后，又繞y軸旋轉90度，這時空間的z軸剛好映射到原坐標系的x軸，原本期望繞z軸旋轉30度，而實際上是繞x軸旋轉了33度，這種旋轉方式使得一個旋轉軸映射到另一個旋轉軸上，能夠對中間幀的位置信息定位，并通過通訊模塊將中間幀位置信息反饋到第三方服務器。

參照圖3，本發明提出的一種基于二維動畫的時空一致的變速內插方法，采用了win32操作平臺，包括在打開應用軟件層后可自動記錄當前二維動畫的內插中間幀的位置信息及將信息傳遞到第三方服務器；

所述信息傳遞軟件包括數據采集模塊、存儲模塊、通訊模塊、精準測量顯示模塊；

數據采集模塊，用于隨時采集二維動畫的內插中間幀的位置信息，并根據人工設置的時間軸上不同的間隔，且數據采集模塊的內部還包括閾值設定模塊，能夠對采集到的信息進行校對，并將校對結果發送至存儲模塊；

存儲模塊，與歐拉角旋轉算法相連接，便于與旋轉變換陣進行相互轉換，用于存儲當前二維動畫的的二維坐標、旋轉角度以及骨骼節點的相對旋轉變換角度信息，并將存儲信息通過win32平臺與第三方服務器連接；

win32平臺，用于輸入設備的上下文，用來保存繪圖過程中的狀態，使用的命令不顯式指定當前的rc，而是在每次繪圖之前設置當前的rc；

通訊模塊，與存儲模塊以及win32平臺連接，用于將存儲信息、輸入信息發送至第三方服務器，并可將第三方服務器的篩分出來的位置中間幀數值以及當前二維動畫的旋轉角度發送至win32平臺上；

第三方服務器，與通訊模塊連接，用于根據存儲信息建立位置數據庫，當投影變換和初始的模型變換時，根據時間軸上不同的間隔，由關鍵幀內插得到相應的中間幀，從而實現對二維動畫中變速運動的自動生成。

上述方案中，可以在win32平臺上配置最接近的象素格式，設備連接時的初始環境較好，在設計中，還包括設備連接時的初始環境，如光照模型，光源，缺省材質等，提高了制作效率和動畫質量。

本發明中，第三方服務器還包括象素格式，所述象素格式中包含一些用戶需要使用的硬件能力，比如單緩沖還是雙緩沖、色深、z緩沖深度、模板緩沖深度等，用于選擇支持客戶端上最接近的象素格式，有效提高了二維動畫動作之間的連貫性，解決了二維動畫制作內插過程中存在的動作變化和時間相脫離的問題，進一步提高了制作效率和動畫質量。

以上所述，僅為本發明較佳的具體實施方式，但本發明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術范圍內，根據本發明的技術方案及其發明構思加以等同替換或改變，都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。