[发明专利]一种三维字体实时建模渲染方法、系统、设备和介质

说明书

本公开涉及一种三维字体实时建模渲染方法、系统、设备和介质，所述方法包括如下步骤：加载矢量字字库，获取指定了文本、精度和大小的字形数据；根据所述矢量字的字形数据去除孔洞，并基于所述精度，通过将所述矢量字字库中的矢量字体插值得到一个复杂多边形；将所述复杂多边形进行单调化处理得到单调多边形；将所述单调多边形快速三角剖分得到转换为三维坐标的三角形序列，以完成所述字形数据的初步建模；最后通过冯氏光照模型完成字体的光影渲染。本公开的三维字体是实时完成的，应用只需读取二维字体，网络传输或存储的字体数据将减小很多，可以动态的调整模型精度，也可大大减少建模和渲染的时间和内存消耗。

技术领域

本公开涉及字体生成领域，具体涉及一种三维字体实时建模渲染方法、系统、设备和介质。

背景技术

近几年，随着硬件更新迭代，AR（增强现实Augmented Reality）、VR（虚拟现实Virtual Reality）技术的发展，3D场景的应用越来越广泛。在诸如游戏、动漫、电影中，3D化的趋势越来越明显，字体作为一种信息载体，在这些领域中一直是通过2D的形式来展示，但是在现在的3D浪潮中，字体也有了3D化的需求。

为了将字体有效结合到3D场景中，一般使用纹理的方式，但是纹理仅能应用在平面区域，不能体现3D场景的优势。因此要构建3D的字体模型，然后渲染出相应的光影效果。字体由2D的矢量数据保存，想要得到光影效果、动画效果，要先进行字体的3D建模，根据模型坐标进行3D的渲染。

现有技术流程：2D字体--建模--生成3D字体 --保存下来、传输--应用读取3D字体--渲染3D字体效果。然而，现有技术无法高效的同时完成字体的3D建模和渲染，而是需要先将2D字体建模完成，再生成3D字体后，程序再导入3D字体数据模型进行渲染。而在这个过程中，如果用户想要根据自己输入的字或切换不同字库来尝试不同的3D字体效果，则会修改原始数据重新建模，如果采取存储3D模型数据的方法，又会因为字体本身数量过多而无法保存或传输；以现有的建模技术，如今的VR设备或手机等移动终端的性能不足以满足切换源数据需求的实时建模和3D渲染。

发明内容

本公开提供一种三维字体实时建模渲染方法、系统、设备和介质，能够解决现有的VR设备或手机等终端的性能采用现有的“将2D字体建模完成，再生成3D字体后，程序再导入3D字体数据模型进行渲染”不足以满足切换源数据需求的实时建模和3D渲染。为解决上述技术问题，本公开提供如下技术方案：

作为本公开实施例的一个方面，提供一种三维字体实时建模方法，包括如下步骤：

加载矢量字字库，获取指定了文本、精度和大小的字形数据；

根据所述矢量字的字形数据去除孔洞，并基于所述精度，通过将所述矢量字字库中的矢量字体插值得到一个复杂多边形；

将所述复杂多边形进行单调化处理得到单调多边形；

将所述单调多边形快速三角剖分得到转换为三维坐标的三角形序列，以完成所述字形数据的初步建模。

可选地，将所述复杂多边形进行单调化处理得到单调多边形具体包括如下步骤：

对所述复杂多边形进行凹凸判定；

持续对最接近的凸极点分割所述复杂多边形，以获得多个单调多边形。

可选地，将所述单调多边形快速三角剖分得到转换为三维坐标的三角形序列具体包括如下步骤：

将所述单调多边形通过凸包判断直接构成三角形，并依次连接两链剩下的点，使得所述单调多边形每个点最多进行一次凸包判断，以此转换为三维坐标的三角形序列；

或，通过贪心算法不断迭代将所述单调多边形转换为凸多边形集合，将所述凸多边形的点序列形成三角形序列。

作为本公开实施例的另一方面，提供一种三维字体实时渲染方法，在完成上述的三维字体实时建模方法后，还包括如下步骤：对初步建模后的三维字体模型进行三维光影渲染。