具体实施方式

为了可以更清楚地理解本申请的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本申请进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节，以便于充分理解本申请，但是本申请还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本申请的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

下面参照附图描述本申请的一些实施例。

如图1所示，本申请提供一种基于光栅化渲染的UV映射方法，包括：101：获取规则网格；102：依据规则网格的类型生成多个UV点，每个UV点包括UV信息和纹理信息；103：依据规则网格的类型，将每个UV点的UV信息映射为实际网格的位置信息；104：依据位置信息与该UV点的纹理信息对实际网格进行渲染。

在本方法中，光栅化描述的是将UV信息映射为实际网格的位置信息的过程，由于UV信息与位置信息之间具有对应的关系，通过光栅化可以将UV点映射到实际网格上，以利用UV点的纹理信息对实际网格进行渲染和着色。

纹理信息可以是规则网格上UV点的颜色信息。

根据网格的类型生成不同的UV点，并对UV点的UV信息进行映射，以实现UV点上的纹理信息对实际网格进行渲染的效果，与传统的映射方法相比，本方法不但可以减少UV映射方法的计算量，还有利于通过GPU加速运算该方法，充分利用计算机资源，达到实时对UV点进行修改和调整的效果。

具体的，在数学中，映射是指两个元素的集之间元素相互“对应”的关系。由于规则网格的UV信息和实际网格的位置信息之间具有对应的关系，所以通过映射的方法，由UV信息获得实际网格中的位置信息，以利用对应的纹理信息对实际网格的渲染。现代GPU都是基于光栅化渲染的原理实现的，而该UV映射方法是在光栅化渲染上提出的，因此是可以直接通过GPU加速运算。

对于本方法而言，在规则网格上的UV点可以为预设数量，再通过三角插值的方法可以将剩下的点转变成UV点，进行后续的映射流程。

以球体为例，介绍本方法的渲染过程。球体半径为r，建立以球体的球心为原点的坐标系；以球体表面的一点为第一起始点，第一起始点的UV信息为(u’，v’)，u’和v’为标量；对标量u’更新第一预设次数m，每次更新生成一个第一UV点，其中，第i’次更新生成的第一UV点的标量u′_i’，1≤i’≤m，其计算公式为：第i’次更新生成的第一UV点的标量为v′_i’，v′_i’＝v’；以球体表面的另一点为第二起始点，第二起始点的UV信息为(u”，v”)，u”和v”为标量；对标量v”更新第二预设次数n，每次更新生成一个第二UV点，其中，第i”次更新生成的第二UV点的标量1≤i”≤n，其计算公式为：第i”次更新生成的第二UV点的标量为 位置信息包括第一位置信息和第二位置信息，其中，第一位置信息为(x′，y′，z′)，x′、y′和z′为标量，第一UV点映射到实际网格的公式为：x’_i’＝r cos2πu′_i’；y’_i’＝r sin 2πu′_i’ cos 2πv′_i’；z’_i’＝r sin2πu′_i’ sin2πv′_i’；其中，x’_i’为第i’次更新生成的第一UV点映射到实际

网格获得的标量x′，y’_i’为第i’次更新生成的第一UV点映射到实际网格获得的标量y′，z’_i’为第i’次更新生成的第一UV点映射到实际网格获得的标量z′；第二位置信息为(x″，y″，z″)，x″、y″和z″为标量，第二UV点映射到实际网格的公式为： 其中，为第i’′次更新生成的第二UV点映射到实际网格获得的标量x’′，为第i’′次更新生成的第二UV点映射到实际网格获得的标量y′’，为第i’′次更新生成的第二UV点映射到实际网格获得的标量z’′。

在上述实施例中，第一起始点的UV信息和第二起始点的UV信息获得方式可以为：建立以球心为原点的极坐标系，第一起始点的极坐标为(r，u’，v’)，其中，u’为第一起始点在该极坐标系中的方位角信息，v’为第一起始点在该极坐标系中的仰角信息，由于r为已知量，省去，从而获得第一起始点的UV信息；第二起始点的极坐标为(r，u”，v”)，其中，u”为第一起始点在该极坐标系中的方位角信息，v”为第一起始点在该极坐标系中的仰角信息，由于r为已知量，省去，从而获得第二起始点的UV信息。

通过设定第一预设次数m，从而控制第一UV点的生成数量，有利于避免处于相同位置的第一UV点的生成，减少计算量。进一步的，第一预设次数m满足以下条件：其中，θ为标量u’每次更新的第一增量。满足上述条件的第一预设次数m，使第一UV点的生成数量为合理的数值，有效减少本方法执行时的计算量。

通过设定第二预设次数n，从而控制第二UV点的生成数量，有利于避免处于相同位置的第二UV点的生成，减少计算量。进一步的，第二预设次数n满足以下条件：其中，Φ为标量v”每次更新的第二增量。满足上述条件的第二预设次数n，使第二UV点的生成数量为合理的数值，可以有效减少本方法执行时的计算量。

通过上述第一UV点和第二UV点的生成和映射，可以将规则网格上的第一UV点的UV信息(u’，v’)映射为实际网格上的位置信息(x′，y′，z′)。将规则网格上的第二UV点的UV信息(u”，v”)映射为实际网格上的位置信息(x″，y″，z″)，从而实现利用对应的纹理信息对实际网格进行渲染。通过三角插值的方法可以增加第一UV点和第二UV点的数量，以提高渲染的效果。三角插值的原理为：已知三角形三个顶点的UV信息，根据要插值的点的重心坐标的分量作为权重，然后将这三个权重分别与三个顶点的UV信息相乘，最后将它们叠加到一起，得到新UV点的UV信息。

以圆柱体为例，介绍本方法的渲染过程。圆柱体的半径为r’，高度为h；以圆柱体底面圆心为原点，建立坐标系；以圆柱体表面的一点为第三起始点，第三起始点的UV信息为(u”’，v”’)，u”’、v”’为标量；对标量u”’更新第三预设次数l，每次更新生成一个第三UV点，其中，第i”′次更新生成的第三UV点的标量的计算公式为：第i”′次更新生成的第三UV点的标量为位置信息为(x″′，y″′，z″′)，x″′、y″′和z″′为标量；第三UV点映射到实际网格的公式为： 其中，为第i”′次更新生成的第三UV点映射到实际网格获得的标量x”′，为第i”′次更新生成的第三UV点映射到实际网格获得的标量y”′，为第i”′次更新生成的第三UV点映射到实际网格获得的标量z”′。

在上述实施例中，第三起始点的UV信息获得方式可以为：建立以圆柱体底面圆心为原点的圆柱坐标系，第一起始点的坐标为(r’，u’，v’)，其中，u’为第一起始点在该坐标系中的方位角信息，v’为第一起始点在该坐标系中的高度信息，由于r’为已知量，省去，从而获得第三起始点的UV信息。

通过设定第三预设次数l，从而控制第三UV点的生成数量，有利于避免处于相同位置的第三UV点的生成，减少计算量。进一步的，第三预设次数n满足以下条件：其中，Φ为标量v”每次更新的第三增量。

通过上述第三UV点的生成和映射，可以将规则网格上的第三UV点的UV信息(u”’，v”’)映射为实际网格上的位置信息(x″′，y″′，z″′)，从而利用对应的纹理信息实现对实际网格进行渲染。

以立方体为例，介绍本方法的执行流程。以实际网格的中心为原点，建立坐标系，原点也为立方体的中心；获取立方体的8个顶点作为第四UV点，第四UV点的UV信息分别为其中，i″″＝1，2，3……8，和为标量；位置信息为(u″″，v″″)，u″″和v″″为标量；取UV信息中较小的两个标量分别除以绝对值最大的标量，得到第一结果和第二结果；将第一结果和第二结果映射到[0，1]区间，映射后的第一结果为标量u″″，映射后的第二结果为标量v″″。

标量的映射公式可以为其中，为第i″″个第四UV点，k_i″″为第i″″个第四UV点对应的第一结果；标量的映射公式可以为其中，为第j″″个第四UV点，j_i″″为第i″″个第四UV点对应的第二结果。

如图2所示，本申请的另一个方面提供一种云端设备，包括：获取模块201，获取模块201用于获取规则网格；生成模块202，生成模块202用于依据规则网格的类型生成包含有UV信息和纹理信息的UV点；映射模块203，映射模块203用于将UV点映射为实际网格的位置信息；渲染模块204，渲染模块204用于依据位置信息与对应的纹理信息对实际网格进行渲染。

通过本申请的云端设备可以执行本申请的基于光栅化渲染的UV映射方法，以实现利用规则网格的纹理信息对实际网格进行渲染的效果。

进一步的，获取模块201获取到球体的规则网格时，生成模块202可以以球体表面上的一点作为第一起始点，获取第一起始点的UV信息(u’，v’)和第二起始点的UV信息(u”，v”)，对第一起始点更新m次，每次更新生成一个第一UV点，通过公式获取第一UV点的标量u′_i’，以第一起始点的标量v’作为该第一UV点的标量v′_i’；对第二起始点更新n次，每次更新生成一个第二UV点，通过公式获取第二UV点的标量以第二起始点的标量u”作为该第二UV点的标量

获取UV点的UV信息和纹理信息后，映射模块203通过公式x’_i’＝r cos 2πu′_i’、y’_i’＝r sin 2πu′_i’ cos 2πv′_i’和z’_i’＝r sin 2πu′_i’ sin 2πv′_i’将第一UV点转换成实际网格中对应的位置信息(x’_i’，y’_i’，z’_i’)。x’_i’为第i’次更新生成的第一UV点映射到实际网格获得的标量x′，y’_i’为第i’次更新生成的第一UV点映射到实际网格获得的标量y′，z’_i’为第i’次更新生成的第一UV点映射到实际网格获得的标量z′。

映射模块203通过公式 和将第二UV点转换成实际网格中对应的位置信息其中，为第i’′次更新生成的第二UV点映射到实际网格获得的标量x’′，为第i’′次更新生成的第二UV点映射到实际网格获得的标量y′’，为第i’′次更新生成的第二UV点映射到实际网格获得的标量z’′。

最后，渲染模块204利用每个UV点上的纹理信息对实际网格进行着色。

相应的，生成模块202还可以依据三角插值的原理，在规则网格上生成更多的第一UV点和第二UV点，以提高渲染模块204的着色效果。

获取模块201获取到球体的规则网格时，生成模块202以圆柱体底面圆心为原点，建立坐标系；以圆柱体表面的一点为第三起始点，第三起始点的UV信息为(u”’，v”’)，u”’、v”’为标量；对标量u”’更新第三预设次数l，每次更新生成一个第三UV点，其中，第i”′次更新生成的第三UV点的标量的计算公式为：第i”′次更新生成的第三UV点的标量为映射模块203通过公式将第三UV点上的UV信息映射为实际网格的位置信息其中，为第i”′次更新生成的第三UV点映射到实际网格获得的标量x”′，为第i”′次更新生成的第三UV点映射到实际网格获得的标量y”′，为第i”′次更新生成的第三UV点映射到实际网格获得的标量z”′。

获取模块201获取到立方体的规则网格时，生成模块202以实际网格的中心为原点，建立坐标系，原点也为立方体的中心；获取立方体的8个顶点作为第四UV点，第四UV点的UV信息分别为其中，p＝1，2，3……8，和为标量；位置信息为(u″″，v″″)，u″″和v″″为标量；取UV信息中较小的两个标量分别除以绝对值最大的标量，得到第一结果和第二结果；映射模块203将第一结果和第二结果映射到[0，1]区间，映射后的第一结果为标量u″″，映射后的第二结果为标量v″″。

所属领域的技术人员可以清楚了解到，为了描述的方便和简洁，上述描述的系统和单元的具体工作过程，可以参考前述申请实施例中的对应过程，在此不再赘述。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本申请的权利要求和说明书的范围当中。