一种基于信息融合的游戏渲染更新方法与流程

1.本发明涉及游戏渲染、计算机技术领域，尤其涉及一种基于信息融合的游戏渲染更新方法。


背景技术：

2.随着网络技术快速发展，网络游戏因能适度减轻人们的精神压力并舒缓人们心情而得到大力发展。一般为了让用户具备较好的游戏体验感，游戏设备通常会设置游戏引擎。游戏引擎不仅可以实现游戏加载，还能够完成游戏渲染，但是目前的游戏渲染效果较为单一，在对游戏画面进行渲染时，无法发挥最大的渲染能力，影响用户体验，因此如何提升游戏画面的渲染效果、提升用户体验感是亟待解决的关键问题。
3.我国专利申请号：cn202111623474.8，公开日：2022.04.29，公开了一种游戏渲染更新方法及装置、计算机设备和存储介质，本技术在获取到目标游戏角色当前在目标游戏场景内的世界空间位姿信息后，会相应确定该目标游戏角色实现目标角色动作姿态的目标局部空间包围盒，并将世界空间位姿信息与目标局部空间包围盒进行结合，计算该目标游戏角色在目标游戏场景内实现目标角色动作姿态的期望世界空间包围盒，然后使用该期望世界空间包围盒针对该目标游戏角色进行相机裁剪处理，从而确保对应游戏角色在游戏场景下的参与相机裁剪处理的世界空间包围盒与该游戏角色的角色动作姿态实质匹配，以有效改善游戏角色在相机裁剪处理过程中的角色闪现问题，确保玩家游戏体验。
4.但本技术发明人在实现本技术实施例中发明技术方案的过程中，发现上述技术至少存在如下技术问题：对于复杂的渲染图像存在深度不同的情况，画面之间可能互相遮挡，不利于对不同深度的图像进行精确渲染，影响游戏体验。


技术实现要素：

5.本发明通过提供一种基于信息融合的游戏渲染更新系统及方法，解决了现有技术中存在的问题：对于复杂的渲染图像存在深度不同的情况，画面之间可能互相遮挡，不利于对不同深度的图像进行精确渲染，影响游戏体验。实现了将复杂的渲染图像分解为多个区域，降低计算复杂度，为游戏渲染提供较高精度的底层数据，提高游戏渲染效果，提升游戏体验。
6.本发明提供了一种基于信息融合的游戏渲染更新方法，具体包括以下技术方案：一种基于信息融合的游戏渲染更新系统，包括以下部分：数据提取模块、世界位置信息获取模块、移动分析模块、渲染影响分析模块、渲染模块、图像区域划分模块、像素架构搭建模块、像素差异判断模块、信息融合模块和渲染更新模块；所述数据提取模块，用于通过处理中心中运行的渲染工具提取游戏原图像数据和渲染参数；所述数据提取模块将提取的数据通过数据传输的方式发送给所述世界位置信息获取模块、所述图像区域划分模块和所述渲染模块；
所述世界位置信息获取模块，用于根据游戏原图像数据获取原图像游戏场景中各个对象的世界位置信息，所述世界位置信息用于描述对象在游戏场景所对应的世界坐标系中的对象位置信息、对象尺寸信息、对象角度信息和对象环境信息，所述世界位置信息获取模块将获取的信息通过数据传输的方式发送给所述移动分析模块；所述移动分析模块，用于根据动态轮廓信息构建对象的移动模型，根据移动模型可以得到当前对象的移动轨迹，所述移动分析模块将移动轨迹通过数据传输的方式发送给所述渲染影响分析模块；所述渲染影响分析模块，用于根据当前对象的移动轨迹与对当前对象产生渲染影响的对象的坐标或移动轨迹，计算得到当前对象的渲染影响因子，所述渲染影响分析模块将渲染影响因子通过数据传输的方式发送给所述渲染模块；所述渲染模块，用于根据提取到的渲染参数，将渲染影响因子融合到渲染参数中，按照提取到的渲染参数和渲染方法对游戏原图像进行渲染，得到对比图像，并将对比图像发送给所述图像区域划分模块进行区域划分；所述图像区域划分模块，用于根据图像基本信息进行区域划分；所述图像区域划分模块将划分结果通过数据传输的方式发送给像素架构搭建模块；所述像素架构搭建模块，用于根据不同区域构造目标图像和对比图像中每个区域的像素信息矩阵，将像素信息矩阵通过数据传输的方式发送给所述像素差异判断模块；所述像素差异判断模块，用于对像素信息差异进行计算，并判断是否需要进行融合处理，所述像素差异判断模块将判断结果通过数据传输的方式发送给所述信息融合模块；所述信息融合模块，用于对像素信息矩阵进行融合处理，所述信息融合模块将融合结果通过数据传输的方式发送给所述渲染更新模块；所述渲染更新模块，用于将像素信息差异程度大于预设像素信息差异阈值的像素点采用经过像素信息矩阵融合处理后的像素信息；将像素信息差异程度没有超过预设像素信息差异阈值的像素点采用对比图像的像素信息，从而得到更新后的游戏渲染画面。
7.一种基于信息融合的游戏渲染更新方法，包括以下步骤：s1. 提取游戏原图像数据和渲染参数，获取原图像游戏场景中各个对象的世界位置信息，构建移动模型，根据当前对象的移动轨迹进行渲染影响分析，得到对比图像；s2. 根据图像基本信息对目标图像和对比图像进行区域划分，以每个区域为单位构造像素信息矩阵，基于像素信息差异对像素信息进行融合处理，得到更新后的游戏渲染画面。
8.进一步，所述步骤s1包括：采集当前对象的动态轮廓信息，根据动态轮廓信息构建对象的移动模型，根据移动模型可以得到当前对象的移动轨迹；根据当前对象的移动轨迹与对当前对象产生渲染影响的对象的坐标或移动轨迹，计算得到当前对象的渲染影响因子。
9.进一步，所述步骤s2包括：获取当前游戏画面同一对象对应的不同帧图像上所有的图像基本信息，根据图像基本信息计算当前游戏画面在不同帧的各像素点的渲染值，预先设立区域划分阈值，根据像素点渲染值所在的阈值范围确定划分区域。
10.进一步，所述步骤s2包括：以每个区域为单位构造目标图像和对比图像中不同区域的像素信息矩阵，对于目标图像不同帧中同一像素点所对应的像素信息，若像素信息差异程度大于预设的像素信息差异阈值，则需要对像素信息矩阵进行融合处理；像素差异判断模块对像素信息差异进行计算，并判断是否需要进行融合处理。
11.进一步，所述步骤s2包括：对像素信息矩阵进行融合处理，所述融合处理方法为：其中，表示目标图像中任意一个区域的像素信息矩阵，表示融合后的像素信息矩阵，表示目标图像同一位置的不同帧中当前像素信息的均值，表示目标图像同一位置的不同帧中当前像素信息的方差，表示对应位置元素相除。
12.本发明的有益效果是：1、通过获取原图像游戏场景中各个对象的世界位置信息构建移动模型，根据当前对象的移动轨迹进行渲染影响分析，基于提取出的游戏原图像数据和渲染参数结合渲染影响因子重新进行渲染得到对比图像，确保重新渲染的游戏场景中的各动态对象的动作与实质匹配，确保渲染真实性，提升游戏体验；2、基于图像基本信息进行区域划分，将图像化整为零，避免了由于游戏图像中不同对象的深度值与渲染方法不同，所造成的重叠、不同透明度的遮挡等情况；根据像素之间基本信息的差异程度进行融合处理，得到更新后的游戏渲染画面，提高渲染精度；3、本发明的技术方案能够有效解决技术问题：对于复杂的渲染图像存在深度不同的情况，画面之间可能互相遮挡，不利于对不同深度的图像进行精确渲染，影响游戏体验。并且，上述系统或方法经过了一系列的效果调研，通过验证，最终能够将复杂的渲染图像分解为多个区域，降低计算复杂度，为游戏渲染提供较高精度的底层数据，提高游戏渲染效果，提升游戏体验。
附图说明
13.图1为本发明所述的一种基于信息融合的游戏渲染更新系统结构图；图2为本发明所述的一种基于信息融合的游戏渲染更新方法流程图。
具体实施方式
14.本技术实施例通过提供一种基于信息融合的游戏渲染更新方法，解决了现有技术中的问题：对于复杂的渲染图像存在深度不同的情况，画面之间可能互相遮挡，不利于对不同深度的图像进行精确渲染，影响游戏体验。
15.本技术实施例中的技术方案为解决上述问题，总体思路如下：通过获取原图像游戏场景中各个对象的世界位置信息构建移动模型，根据当前对象的移动轨迹进行渲染影响分析，基于提取出的游戏原图像数据和渲染参数结合渲染影响因子重新进行渲染得到对比图像，确保重新渲染的游戏场景中的各动态对象的动作与实质
匹配，确保渲染真实性，提升游戏体验；基于图像基本信息进行区域划分，将图像化整为零，避免了由于游戏图像中不同对象的深度值与渲染方法不同，所造成的重叠、不同透明度的遮挡等情况；根据像素之间基本信息的差异程度进行融合处理，得到更新后的游戏渲染画面，提高渲染精度。
16.为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。
17.参照附图1，本发明所述的一种基于信息融合的游戏渲染更新方法包括以下部分：数据提取模块010、世界位置信息获取模块020、移动分析模块030、渲染影响分析模块040、渲染模块050、图像区域划分模块060、像素架构搭建模块070、像素差异判断模块080、信息融合模块090和渲染更新模块100。
18.所述数据提取模块010，用于通过处理中心中运行的渲染工具提取游戏原图像数据和渲染参数。数据提取模块010将提取的数据通过数据传输的方式发送给世界位置信息获取模块020、图像区域划分模块060和渲染模块050；所述世界位置信息获取模块020，用于根据游戏原图像数据获取原图像游戏场景中各个对象的世界位置信息，所述世界位置信息用于描述对象在游戏场景所对应的世界坐标系中的对象位置信息、对象尺寸信息、对象角度信息和对象环境信息，世界位置信息获取模块020将获取的信息通过数据传输的方式发送给移动分析模块030；所述移动分析模块030，用于根据动态轮廓信息构建对象的移动模型，根据移动模型可以得到当前对象的移动轨迹，移动分析模块030将移动轨迹通过数据传输的方式发送给渲染影响分析模块040；所述渲染影响分析模块040，用于根据当前对象的移动轨迹与对当前对象产生渲染影响的对象的坐标或移动轨迹，计算得到当前对象的渲染影响因子，渲染影响分析模块040将渲染影响因子通过数据传输的方式发送给渲染模块050；所述渲染模块050，用于根据提取到的渲染参数，将渲染影响因子融合到渲染参数中，按照提取到的渲染参数和渲染方法对游戏原图像进行渲染，得到对比图像，并将对比图像发送给图像区域划分模块060进行区域划分；所述图像区域划分模块060，用于根据图像基本信息进行区域划分，所述图像基本信息可以包括像素、解析度、大小、颜色、位深、色调、饱和度、亮度、色彩通道和层次组成中的任意种信息。图像区域划分模块060将划分结果通过数据传输的方式发送给像素架构搭建模块070；所述像素架构搭建模块070，用于根据不同区域构造目标图像和对比图像中每个区域的像素信息矩阵，将像素信息矩阵通过数据传输的方式发送给像素差异判断模块080；所述像素差异判断模块080，用于对像素信息差异进行计算，并判断是否需要进行融合处理，像素差异判断模块080将判断结果通过数据传输的方式发送给信息融合模块090；所述信息融合模块090，用于对像素信息矩阵进行融合处理，信息融合模块090将融合结果通过数据传输的方式发送给渲染更新模块100；所述渲染更新模块100，用于将像素信息差异程度大于预设像素信息差异阈值的像素点采用经过像素信息矩阵融合处理后的像素信息；将像素信息差异程度没有超过预设
像素信息差异阈值的像素点采用对比图像的像素信息，从而得到更新后的游戏渲染画面。
19.参照附图2，本发明所述的一种基于信息融合的游戏渲染更新方法包括以下步骤：s1. 提取游戏原图像数据和渲染参数，获取原图像游戏场景中各个对象的世界位置信息，构建移动模型，根据当前对象的移动轨迹进行渲染影响分析，得到对比图像；处理中心从云服务器中提取游戏应用程序，获取目标游戏的图像，即渲染后的目标图像。数据提取模块010通过处理中心中运行的渲染工具提取游戏原图像数据和渲染参数。所述游戏图像数据为渲染前的图像数据；所述渲染参数包括游戏图像中物体的纹理、颜色、结构以及渲染过程信息。
20.在对目标图像进行渲染更新的过程中，对于游戏中产生移动的对象，首先世界位置信息获取模块020需要根据游戏原图像数据获取原图像游戏场景中各个对象的世界位置信息，所述世界位置信息用于描述对象在游戏场景所对应的世界坐标系中的对象位置信息、对象尺寸信息、对象角度信息和对象环境信息。其中，所述对象环境信息是指当前对象周围环境对当前对象的影响，例如光源不同造成对象阴影的变化、风速不同造成对象形态的变化等。
21.具体的，所述游戏场景中各对象的世界位置信息的改变造成的渲染影响具体计算过程为：采集当前对象的动态轮廓信息，移动分析模块030根据动态轮廓信息构建对象的移动模型。设立对象第i帧的轮廓特征向量为，表示对象第i帧中的第v个轮廓特征向量，v表示对象的轮廓特征总数。所述轮廓特征向量由轮廓信息中提取得到，所述提取方法采用现有技术。构建对象的移动模型，所述移动模型用矩阵进行表示，具体为：其中，为当前对象的移动矩阵，矩阵中的元素由某一固定轮廓点相邻两帧横纵方向的移动距离组成，第1帧中任意轮廓点的元素为，表示对象在第i帧中第v个轮廓特征与第i-1帧中第v个轮廓特征的差值，设立横纵方向的正方向移动为 ，反方向移动为-。根据移动模型可以得到当前对象的移动轨迹。
22.进一步，根据当前对象的移动轨迹与对当前对象产生渲染影响的对象的坐标或移动轨迹，渲染影响分析模块040可以得到当前对象的渲染影响因子，所述渲染影响因子的具体计算公式为：其中，是渲染影响因子，是在轮廓特征处产生正影响的渲染效果，是产生正影响的权重占比，是在轮廓特征处产生负影响的渲染效果，
是产生负影响的权重占比，是在轮廓特征处产生正影响的影响对象与轮廓点的距离，是在轮廓特征处产生负影响的影响对象与轮廓点的距离。根据提取到的渲染参数，将渲染影响因子融合到渲染参数中，按照提取到的渲染参数和渲染方法对游戏原图像进行渲染，得到对比图像。
23.所述步骤s1的有益效果为：通过获取原图像游戏场景中各个对象的世界位置信息构建移动模型，根据当前对象的移动轨迹进行渲染影响分析，基于提取出的游戏原图像数据和渲染参数结合渲染影响因子重新进行渲染得到对比图像，确保重新渲染的游戏场景中的各动态对象的动作与实质匹配，确保渲染真实性，提升游戏体验。
24.s2. 根据图像基本信息对目标图像和对比图像进行区域划分，以每个区域为单位构造像素信息矩阵，基于像素信息差异对像素信息进行融合处理，得到更新后的游戏渲染画面。
25.由于图像在渲染时不同对象的深度值可能不相同，较为复杂的场景中还可能存在重叠、不同透明度的遮挡等情况，因此需要根据深度将目标图像划分为多个区域，对不同区域采取不同的渲染更新方法，化整为零，提高整体渲染效果。
26.图像区域划分模块060根据图像基本信息对目标图像和对比图像进行区域划分，所述图像基本信息可以包括像素、解析度、大小、颜色、位深、色调、饱和度、亮度、色彩通道和层次组成中的任意种信息。获取当前游戏画面同一对象对应的不同帧图像上所有的图像基本信息，对于游戏画面中同一对象对应的不同帧中的任一图像的任一基本信息表示为，，，，是图像基本信息的种类，是当前游戏画面占用的图像帧数，是每张图像上像素点的总数。所述区域划分的具体方法如下：首先根据图像基本信息计算当前游戏画面在不同帧的各像素点的渲染值：其中，表示游戏画面中同一对象对应的不同帧中的任一图像的任一像素点的渲染值。预先设立区域划分阈值，根据像素点渲染值所在的阈值范围确定划分区域。为了精确的细化不同区域，根据渲染值进行的具体划分方式为：其中，当前游戏画面r共包括、、、、共五个区域，、、均为渲染值的阈值，、为深度值的阈值，渲染值阈值的优先度高于深度值阈值，阈值的取值可通过实
验获取。将对比图像同样按照上述区域划分方法进行区域划分。
27.像素架构搭建模块070以每个区域为单位构造目标图像和对比图像中不同区域的像素信息矩阵，所述像素信息矩阵表示为：为：其中，表示目标图像中任意一个区域的像素信息矩阵， 表示对比图像中任意一个区域的像素信息矩阵，表示目标图像中任意一个区域中第个像素点的第q种像素信息值，表示目标图像中当前区域像素点的总数， 表示对比图像中任意一个区域中第个像素点的第q种像素信息值，表示对比图像中当前区域像素点的总数。
28.对于目标图像中当前游戏画面不同帧的同一像素点所对应的像素信息，若像素信息差异程度大于预设的像素信息差异阈值，则需要对像素信息矩阵进行融合处理。像素差异判断模块080对像素信息差异进行计算，并判断是否需要进行融合处理，所述像素信息差异程度的计算公式为：其中，表示目标图像划分的区域中不同帧之间任意一个像素点的信息差异程度，表示目标图像中任意一个区域的任意一种像素信息值的最大值，表示对比图像中与目标图像对应区域的对应像素点的对应像素信息值，和分别表示目标图像中任一区域中任一像素点的深度信息值关于行和列的偏导，，表征第d种像素信息——深度。所述像素信息差异阈值根据实际情况设定。信息融合模块090对像素信息矩阵进行融合处理，所述融合处理方法为：其中，表示融合后的像素信息矩阵，表示目标图像同一对象的不同帧中当前像素信息的均值，表示目标图像同一对象的不同帧中当前像素信息的方差，表示对应位置元素相除。
29.渲染更新模块100将像素信息差异程度大于预设像素信息差异阈值的像素点采用经过像素信息矩阵融合处理后的像素信息；将像素信息差异程度没有超过预设像素信息差异阈值的像素点采用对比图像的像素信息，从而得到更新后的游戏渲染画面。
30.所述步骤s2的有益效果为：基于图像基本信息进行区域划分，将图像化整为零，避免了由于游戏图像中不同对象的深度值与渲染方法不同，所造成的重叠、不同透明度的遮挡等情况；根据像素之间基本信息的差异程度进行融合处理，得到更新后的游戏渲染画面，提高渲染精度。
31.综上所述，便完成了本发明所述的一种基于信息融合的游戏渲染更新方法。
32.效果调研：本发明的技术方案能够有效解决技术问题：对于复杂的渲染图像存在深度不同的情况，画面之间可能互相遮挡，不利于对不同深度的图像进行精确渲染，影响游戏体验。并且，上述系统或方法经过了一系列的效果调研，通过验证，最终能够将复杂的渲染图像分解为多个区域，降低计算复杂度，为游戏渲染提供较高精度的底层数据，提高游戏渲染效果，提升游戏体验。
33.本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备（系统）、和计算机程序产品的流程图和／或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和／或方框图中的每一流程和／或方框、以及流程图和／或方框图中的流程和／或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
34.这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
35.尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
36.显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。