[发明专利]一种三维曲线的动画展示方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及广播电视新媒体技术领域，尤其涉及一种三维曲线的动画展示方法和装置。

背景技术

目前在广播电视新媒体领域，如演播室的互动播报，政府会议报告，以及博物馆、科技馆和展厅的互动展示等，大量的应用到数据、图像等的三维呈现技术。由于硬件条件和软件实现方法的差异，现有技术中如何更好的实现图形、图像、视频、文档等的三维呈现，是我们面临的主要技术问题。

发明内容

本发明的目的是针对上述技术问题，提出一种三维曲线的动画展示方法和装置。采用本发明的技术方案，能够综合应用各种控件，将演播室的播报内容、博物馆或科技馆等展览内容综合直观地呈现在观众面前，提供更好的视觉效果和用户体验。

本发明主要思想在于基于微软新一代图形系统WPF（Windows Presentation Foundation）提供的新一代多媒体交互用户图形界面框架，通过WPF提供的统一编程模型、语言和框架， 利用DirectX（Direct eXtension, 微软创建的多媒体编程接口）技术中硬件加速的功能来运行矢量图形、图像、视频、文档、三维界面和动画等控件，使软件界面能够呈现三维效果，通过坐标轴、曲线节点和梯度曲线等三维模型对各种对象进行互动展现，极大的增强视觉效果。

本发明的技术方案通过旋转坐标轴，拖动拉伸节点，切换曲线展示形态与应用形成全方位的互动，可以根据用户数据的更新实时动态生成多条曲线，实现所见即所得的数据配置和软件部署，在各个行业都有非常广泛的应用。

根据本发明的一方面，提供了一种三维曲线的动画展示方法，包括步骤：

A、初始化一个坐标系，确定所述坐标系的原点和刻度区间值，在所述坐标系上标注预置的不少于一个的数据点；

B、计算所述数据点之间的过渡连接点的坐标值，依次连接所述各过渡连接点，得到所述数据点之间的曲线连接线；

C、利用三维渲染引擎将所述曲线连接线渲染为位图；

D、预置线段表面的材质，设置所述数据点对应的纹理坐标，将所述材质映射到所述曲线连接线的三维立体模型网格的三角形上；

E、对所述动画线段增加光源动画。

上述技术方案中，优选地，所述坐标系是直角坐标系。

上述技术方案中，优选地，所述步骤B具体为：利用如下公式计算过渡连接点坐标值

y=(Y1/X1)*(n*Δx)+b

其中，Y1/X1为起始数据点与过渡连接点相连接的直线的斜率，b为截距，n为横坐标分为的段数，每段步长是Δx。

根据本发明的另一方面，还提供了一种三维曲线的动画展示装置，包括坐标系生成单元、曲线连接单元、连接线渲染单元、材质映射单元和光源单元，其中

所述坐标系生成单元，用于初始化一个坐标系，确定所述坐标系的原点和刻度区间值，在所述坐标系上标注预置的不少于一个的数据点；

所述曲线连接单元，用于计算所述数据点之间的过渡连接点的坐标值，依次连接所述各过渡连接点，得到所述数据点之间的曲线连接线；

所述连接线渲染单元，用于利用三维渲染引擎将所述曲线连接线渲染为位图；

所述材质映射单元，用于预置线段表面的材质，设置所述数据点对应的纹理坐标，将所述材质映射到所述曲线连接线的三维立体模型网格的三角形上；

所述光源单元，用于对所述动画线段增加光源动画。

本发明通过三维坐标系控制Y轴来展现曲线图不同的角度，通过拖拽动态控制节点，利用动画形式生成每一个曲线段，并通过渲染等技术手段使曲线段具备丰富的色彩、光泽、表面、材质等等外观质感，以及巧妙而错综复杂的内部结构和时空动态的运动关系，在视觉表现上完全优于二维界面，真正实现了三维取代二维、“立体”取代“平面”、“虚拟”模拟“现实”的展示，极大的提升了展示效果和用户体验。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明三维曲线的动画展示方法具体实施方式的流程图。

图2是本发明三维曲线的动画展示方法具体实施方式中坐标系生成示意图。