[发明专利]三维流体序列的处理方法及装置

说明书

本申请提供一种三维流体序列的处理方法及装置。该方法包括：根据目标形状和预先获取的待处理帧的原始三维流体序列建立形变函数；进而获得关于待处理帧中流体粒子的反向形变函数；基于距离场函数建立该反向形变函数和该原始三维流体序列的形变项，以及根据该待处理帧的前一帧和后一帧的原始三维流体序列构建约束项；根据该约束项和该形变项构建目标函数；将原始三维流体序列作为输入，对该目标函数进行最小化求解，获得待处理帧的目标三维流体序列。根据本申请的方法，可以充分利用前后两帧对待处理帧的形变的影响，减少编辑后的流体导致的不连续现象。

技术领域

本申请涉及计算机图形学领域，尤其涉及一种三维流体序列的处理方法及装置。

背景技术

三维流体模拟是计算机图形学和动画的一个非常重要的技术，基于已有的三维流体模型编辑出用户期望的流体动画，在特效制作的各种应用场景中具有重要意义，如影视制作、电子游戏、旅游展览、洪水预测、3D广告等。

当前，针对某段视频，三维流体模拟可以通过关键帧控制方法，估计流体区域的物理变量，进而对基于数据驱动的模型进行编辑处理，从而获得用户指定的流体场景。

然而，以上方法获得的编辑后的关键帧的三维流体序列与视频中的其它帧无法保持空间一致性，导致产生不连续现象。

发明内容

本申请提供一种三维流体序列的处理方法及装置，用以解决现有的处理方法获得的三维流体容易导致视频不连续的问题。

第一方面，本申请提供一种三维流体序列的处理方法，包括：获取待处理帧的原始三维流体序列；根据该原始三维流体序列和目标形状，建立关于待处理帧中流体粒子的形变函数，该形变函数用于将待处理帧中的流体粒子映射至目标形状中的目标粒子；根据该形变函数，获得关于待处理帧中流体粒子的反向形变函数，并根据该反向形变函数和该原始三维流体序列建立形变项，该形变项为关于该反向形变函数和该原始三维流体序列的距离场函数；建立目标函数，该目标函数是对该形变项和约束项进行加权求和的函数，其中该约束项是根据该反向形变函数、该待处理帧的前一帧的原始三维流体序列和所述待处理帧的后一帧的原始三维流体序列获得的；将该原始三维流体序列作为输入，通过对该目标函数进行最小化求解，获得待处理帧的目标三维流体序列。

第二方面，本申请提供一种三维流体序列的处理装置，包括：获取模块，用于获取待处理帧的原始三维流体序列；处理模块，用于根据该原始三维流体序列和目标形状，建立关于待处理帧中流体粒子的形变函数，该形变函数用于将待处理帧中的流体粒子映射至目标形状中的目标粒子；该处理模块，还用于根据该形变函数，获得关于待处理帧中流体粒子的反向形变函数，并根据该反向形变函数和该原始三维流体序列建立形变项，该形变项为关于该反向形变函数和该原始三维流体序列的距离场函数；该处理模块，还用于建立目标函数，该目标函数是对该形变项和约束项进行加权求和的函数，其中该约束项是根据该反向形变函数、该待处理帧的前一帧的原始三维流体序列和该待处理帧的后一帧的原始三维流体序列获得的；该处理模块，还用于将该原始三维流体序列作为输入，通过对该目标函数进行最小化求解，获得待处理帧的目标三维流体序列。

第三方面，本申请提供一种三维流体序列的处理设备，包括：至少一个处理器和存储器；该存储器用于存储计算机执行指令；该至少一个处理器执行该存储器的计算机执行指令，使得该至少一个处理器执行第一方面或第一方面的任一种可能实现方式中的处理方法。

第四方面，本申请提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，该计算机执行指令被处理器执行时用于实现第一方面或第一方面的任一种可能实现方式中的处理方法。

第五方面，本申请提供一种计算机程序产品，该计算机程序产品中包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现第一方面或第一方面的任一种可能实现方式中的处理方法。