球运动的轨迹生成方法、装置和电子设备与流程

1.本发明涉及游戏设计技术领域，尤其是涉及一种球运动的轨迹生成方法、装置和电子设备。


背景技术：

2.球类游戏中，需要模拟和预测球在各种球运动中的轨迹线路。相关技术中，在已知球的受力情况下，可以通过仿真物理公式实时计算球运动过程中的受力变化及其对球运动的影响，得到球运动过程中的速度、加速度等，进而得到球运动的完整轨迹。该方式拟真度较高，但是在预测未来某时刻的球运动时，需要依次计算球的所有运动状态，导致性能消耗较大。为了降低性能消耗，相关技术中通常通过拉伸贝塞尔曲线来模拟球的运动轨迹，该方式可以较低消耗预测球运动，但是该方式的拟真度较差。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种球运动的轨迹生成方法、装置和电子设备，以在保证球运动轨迹的拟真度的同时，降低预测球运动的性能消耗。
4.第一方面，本发明提供了一种球运动的轨迹生成方法，该方法包括：获取目标球运动的初始运动数据；其中，初始运动数据用于指示目标球运动的初始运动状态；根据初始运动数据，从预设的离线轨迹集中确定目标球运动的至少一个轨迹片段；其中，离线轨迹集中包括多个轨迹片段，轨迹片段是对预设的球运动初始状态进行拟真计算得到的；基于至少一个轨迹片段，得到目标球运动的最终轨迹。
5.第二方面，本发明提供了一种球运动的轨迹生成装置，该装置包括：数据获取模块，用于获取目标球运动的初始运动数据；其中，初始运动数据用于指示目标球运动的初始运动状态；轨迹片段确定模块，用于根据初始运动数据，从预设的离线轨迹集中确定目标球运动的至少一个轨迹片段；其中，离线轨迹集中包括多个轨迹片段，该轨迹片段是对预设的球运动初始状态进行拟真计算得到的；最终轨迹生成模块，用于基于至少一个轨迹片段，得到目标球运动的最终轨迹。
6.第三方面，本发明提供了一种电子设备，该电子设备包括处理器和存储器，该存储器存储有能够被处理器执行的机器可执行指令，该处理器执行机器可执行指令以实现上述球运动的轨迹生成方法。
7.第四方面，本发明提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，该计算机可执行指令在被处理器调用和执行时，该计算机可执行指令促使处理器实现上述球运动的轨迹生成方法。
8.本发明实施例带来了以下有益效果：
9.本发明提供的一种球运动的轨迹生成方法、装置和电子设备，首先获取目标球运动的初始运动数据，该初始运动数据用于指示目标球运动的初始运动状态；然后根据初始运动数据，从预设的离线轨迹集中确定目标球运动的至少一个轨迹片段，该离线轨迹集中
包括多个轨迹片段，该轨迹片段是对预设的球运动初始状态进行拟真计算得到的；进而基于至少一个轨迹片段，得到目标球运动的最终轨迹。该方式中，由于离线轨迹集中的轨迹是拟真计算得到的，使得离线轨迹集中的轨迹拟真度较高，也使得根据目标球运动的初始运动数据，基于离线轨迹集中生成的完整球运动轨迹的拟真度较高，且实时计算完整球运动轨迹的性能消耗较小；因而，该方式在保证生成的完整球运动轨迹的拟真度的同时，可基于完整球运动轨迹进行球运动预测。
10.本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，或者，部分特征和优点可以从说明书推知或毫无疑义地确定，或者通过实施本发明的上述技术即可得知。
11.为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施方式，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
12.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
13.图1为本发明实施例提供的一种球运动的轨迹生成方法的流程图；
14.图2为本发明实施例提供的另一种球运动的轨迹生成方法的流程图；
15.图3为本发明实施例提供的一种离线轨迹预处理的示意图；
16.图4为本发明实施例提供的另一种球运动的轨迹生成方法的流程图；
17.图5为本发明实施例提供的一种球运动的轨迹生成装置的结构示意图；
18.图6为本发明实施例提供的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
19.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
20.因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
21.球类游戏(例如，足球、篮球等)中，需要模拟和预测球在各种运动(例如，足球中的射门、传球，篮球中的投篮等)中的轨迹线路。相关技术中，提供了两种生成球运动的轨迹路线的方式：
22.第一种，根据仿真物理公式进行实时计算，生成球运动的完整轨迹。该方式通过建立球运动过程中可能受到的滑动摩擦力、滚动摩擦力、马格努斯力、重力以及空气阻力等对球运动有影响的物理模型，得到球运动过程中的速度、加速度等数据，进而获取球运动的完整轨迹。该方式具有拟真度高的优点，但是该方式的单点计算过程较为复杂，当需要预知未
来某一时刻球的运动时，更需要依次计算过程中球的所有运动状态，这种高频率的计算可能形成大的性能卡点；同时，该方式完全依赖物理拟真的球运动，导致逻辑可控性较差。
23.第二种，通过拉伸贝塞尔曲线来模拟球的运动轨迹，该方式计算简单，且支持球运动的预测需求，但是该方式的拟真度较差，且只支持有限种球运动场景的模拟，无法大规模应用在拟真球类运动游戏中。
24.基于上述问题，本发明实施例提供了一种球运动的轨迹生成方法、装置和电子设备，该技术可以应用于各种球类游戏中，尤其是球类游戏中球运动的轨迹生成和预测场景中。
25.为了便于对本发明实施例进行理解，首先对本发明实施例公开的一种球运动的轨迹生成方法进行详细介绍，如图1所示，该方法包括如下具体步骤：
26.步骤s102，获取目标球运动的初始运动数据；其中，初始运动数据用于指示目标球运动的初始运动状态。
27.在实际应用中，上述目标球运动可以是球类游戏中的篮球、足球、排球或者乒乓球等，上述初始运动数据包括目标球运动的初始速度、初始角度、起始位置和目标位置等；其中，初始角度是指目标球运动的初始速度的速度方向与地面的角度，该初始角度主要用于指示目标球运动的轨迹类型，通常，初始角度大于零，目标球运动的轨迹类型为空中轨迹；初始角度等于零，目标球运动的轨迹类型为地面轨迹。起始位置和目标位置用于指示目标球运动的运动方向。在具体实现时，可以从球类游戏中实时获取目标球运动的初始运动数据。
28.步骤s104，根据初始运动数据，从预设的离线轨迹集中确定目标球运动的至少一个轨迹片段；其中，离线轨迹集中包括多个轨迹片段，该轨迹片段是对预设的球运动初始状态进行拟真计算得到的。
29.上述离线轨迹集是预先设置好的，具体地，在生成离线轨迹集时，首先需要预先设置初始状态集，该初始状态集中包含有目标球运动的多个球运动初始状态，每个球运动初始状态中均包含有球运动的速度和初始角度；然后利用预设的物理仿真公式，对每个球运动初始状态进行拟真计算，得到每个球运动初始状态对应的轨迹的离散点信息，每组离散点信息构成一条轨迹片段，将所有的球运动初始状态生成的轨迹片段的集合确定为离线轨迹集。由于通过物理仿真公式可以得到拟真度较高的轨迹，因而离线轨迹集中的轨迹片段的拟真度均较高。
30.在具体实现时，由于离线轨迹集中的轨迹片段是通过球运动初始状态确定的，因而可以从离线轨迹集中确定与目标球运动的初始运动状态相匹配的轨迹片段，如果在确定的轨迹片段的终点位置，目标球运动未停止，需要基于确定的轨迹片段的终点位置的球运动数据，再次从离线轨迹集中确定轨迹片段，直到目标球运动停止为止。基于该方式可以从离线轨迹集中得到一个或者多个轨迹片段。
31.步骤s106，基于至少一个轨迹片段，得到目标球运动的最终轨迹。
32.如果从离线轨迹集中确定出了一个轨迹片段，那么将确定出的轨迹片段确定为目标球运动的最终轨迹。如果从离线轨迹集中确定出了多个轨迹片段，需要按照确定轨迹片段的时间顺序，依次拼接多个轨迹片段，将拼接后的轨迹片段确定为目标球运动的最终轨迹。
33.在具体实现时，在形成目标球运动的最终轨迹后，可以将最终轨迹的起点设置在目标球运动的起点位置，将最终轨迹的终点设置在目标球运动的目标位置。
34.本发明实施例提供的一种球运动的轨迹生成方法，首先获取目标球运动的初始运动数据，该初始运动数据用于指示目标球运动的初始运动状态；然后根据初始运动数据，从预设的离线轨迹集中确定目标球运动的至少一个轨迹片段，该离线轨迹集中包括多个轨迹片段，该轨迹片段是对预设的球运动初始状态进行拟真计算得到的；进而基于至少一个轨迹片段，得到目标球运动的最终轨迹。该方式中，由于离线轨迹集中的轨迹是拟真计算得到的，使得离线轨迹集中的轨迹拟真度较高，也使得根据目标球运动的初始运动数据，基于离线轨迹集中生成的完整球运动轨迹的拟真度较高，且实时计算完整球运动轨迹的性能消耗较小；因而，该方式在保证生成的完整球运动轨迹的拟真度的同时，可基于完整球运动轨迹进行球运动预测。
35.本发明实施例还提供了另一种球运动的轨迹生成方法，该方法在上述实施例的基础上实现，该方法重点描述根据初始运动数据，从预设的离线轨迹集中确定目标球运动的至少一个轨迹片段的具体过程(通过下述步骤s204-s206实现)，如图2所示，该方法包括如下具体步骤：
36.步骤s202，获取目标球运动的初始运动数据；其中，初始运动数据包括目标球运动的初始速度和初始角度。
37.步骤s204，基于目标球运动的初始角度，确定目标球运动的轨迹类型；其中，轨迹类型包括空中轨迹和地面轨迹。
38.在具体实现时，如果初始角度大于零，则目标球运动的轨迹类型为空中轨迹；如果初始角度等于零，则目标球运动的轨迹类型为地面轨迹。本发明中，针对空中轨迹和地面轨迹有不同的轨迹确定方式。
39.步骤s206，根据目标球运动的轨迹类型和初始速度，从离线轨迹集中确定目标球运动的至少一个轨迹片段。
40.在具体实现时，上述离线轨迹集可以通过下述步骤10-12确定：
41.步骤10，获取预设的初始状态集；其中，初始状态集中包括多个球运动初始状态；该球运动初始状态用于指示球运动的初始速度和初始角度。
42.具体地，上述初始状态集中包含有多个球运动初始状态，该球运动初始状态可以是研发人员考虑覆盖游戏战斗中球运动的速度矢量范围得到的，其中，速度矢量包括初始速度和初始角度。例如，游戏战斗中球运动有一个速度范围和一个初始角度范围，假设速度范围为10m/s-40m/s，角度范围为0-90度，初始状态集合中的球运动初始状态是分别从速度范围进行速度抽样和从角度范围进行角度抽样得到的，比如(10m/s，0度)、(40m/s，20度)、(11m/s，40度)等。
43.步骤11，针对初始状态集中的每个球运动初始状态，根据球运动初始状态及预设的拟真公式计算获得球运动初始状态对应的轨迹片段。
44.在具体实现时，可以根据初始角度确定球运动初始状态的轨迹类型，其中，轨迹类型包括空中轨迹和地面轨迹；然后根据初始速度和与该轨迹类型对应的预设的拟真公式，计算获得球运动初始状态对应的轨迹片段。具体地。如果是空中轨迹，则根据空中轨迹计算对应的物理仿真公式，以及球运动过程中可能受到的重力加速度、马格努斯力、空气阻力和
旋转衰减等对球运动进行拟真计算，得到球运动轨迹中的多个离散点的离散点信息，并根据离散点信息确定该球运动初始状态对应的轨迹片段；其中，每个轨迹片段中包括：多个离散点，以及每个离散点的速度和位置。
45.如果是地面轨迹，则根据地面轨迹计算对应的物理仿真公式，以及球运动的滑动摩擦力和滚动摩擦力等对球运动进行拟真计算，得到球运动轨迹中的多个离散点的离散点信息，并根据离散点信息确定该球运动初始状态对应的轨迹片段。
46.步骤12，基于每个轨迹片段，构建离线轨迹集。
47.在具体实现时，离线轨迹集中包含有目标球运动在初始状态集中的每个球运动初始状态下的轨迹片段，每个轨迹片段中都包含有多个离散点。
48.在实际应用中，为了提升实时确定目标球运动的轨迹片段的效率，可以提取离线轨迹集中包含的离散点的速度；然后根据离散点的速度在水平方向的速度分量和垂直方向的速度分量，构建二叉树；其中，离散点的速度在水平方向的速度分量和垂直方向的速度分量作为二叉树的二维空间数据，二叉树中的每个离散点包含所属的轨迹片段的轨迹标识。该方式中，可以将从将离线轨迹集中确定轨迹片段，转换为集与二叉树搜索轨迹片段。
49.基于二叉树的构建，本发明从预设的离线轨迹集中确定目标球运动的至少一个轨迹片段的具体过程，还包括：将目标球运动的初始运动数据与二叉树的二维空间数据进行比较，将与初始运动数据匹配的二维空间数据对应的离散点确定为目标离散点；将目标离散点所属的轨迹片段确定为目标球运动的轨迹片段。
50.上述二叉树可以采用kd树，该kd树是一种对k维空间中的实例点进行存储以便对其进行快速检索的树形数据结构，主要应用于多维空间关键数据的搜索。本发明的kd树是二维空间的kd树。为了便于本发明中的离线轨迹的生成和kd树的建立进行理解，图3提供了一种离线轨迹预处理的示意图，图3中需要遍历初始状态集中的每个球运动初始状态，然后判断该球运动初始状态是否是空中轨迹，如果是，基于空中轨迹的仿真公式，得到球运动初始状态对应的空中轨迹；如果不是，基于地面轨迹的仿真公式，得到球运动初始状态对应的地面轨迹。在得到初始状态集中的每个球运动初始状态对应的轨迹后，将所有轨迹保存至离线轨迹集中，然后再根据离线轨迹集中每个轨迹所包含的离散点，生成kd树。
51.在具体实现时，如果目标球运动的轨迹类型为地面轨迹，可以通过从离线轨迹集中确定与目标球运动的初始速度相匹配的一个目标轨迹片段；然后将该目标轨迹片段，确定为目标球运动的最终轨迹。具体地，目标轨迹片段还可通过下述步骤20-21确定：
52.步骤20，根据目标球运动的初始速度，从二叉树中检索得到与初始速度最接近的速度对应的目标离散点。
53.在具体实现时，由于二叉树使用了离散点的速度在水平和垂直方向的两个分量作为二叉树的二维进行构建，根据离散轨迹集合中所有离散点的这二维属性构建二叉树，记录离散点所属的轨迹标识。因而，检索时，根据目标球运动的初始速度或者当前速度，可以拆分出水平速度和垂直速度两维参数，检索得到二叉树中最接近的离散点，进而根据该离散点记录的轨迹标识检索到最优轨迹，该最优轨迹也即是目标轨迹。
54.步骤21，将目标离散点所属的轨迹片段，确定为目标球运动的目标轨迹片段。
55.在具体实现时，如果目标球运动的轨迹类型为空中轨迹；初始运动数据还包括运动起点、运动目标点和轨迹拉伸方式；上述步骤s206，可以通过下述步骤30-36实现：
56.步骤30，从离线轨迹集中确定与目标球运动的初始速度相匹配的初始轨迹片段。
57.在具体实现时，根据目标球运动的初始速度，可使用离线轨迹集对应的二叉树，检索得与初始速度最接近的速度对应的离散点，然后将离散点所属的轨迹片段确定为初始轨迹片段。
58.步骤31，基于轨迹拉伸方式、运动起点和运动目标点，对初始轨迹片段进行拟合变换处理，得到目标球运动的第一轨迹片段；其中，第一轨迹片段的终点位置为目标球运动的运动目标点所在位置。
59.将初始轨迹片段结合运动起点进行第一轨迹片段的搭建，得到目标球运动的落地点位置。具体地，可以根据轨迹拉伸方式和运动起点，将落地点位置等比缩放到运动目标点；如果无需对初始轨迹片段进行拉伸，则直接将初始轨迹片段作为第一轨迹片段，将初始轨迹片段的终点位置作为运动目标点所在位置。具体地，轨迹拉伸方式是根据游戏战斗内实际要应用的轨迹类型决定的，比如长传球不用拉伸，但点对点传球就需要拉伸，保证球能飞到运动目标点。
60.步骤32，计算目标球运动在第一轨迹片段的终点位置的反弹速度。
61.在巨日实现时，可以根据第一轨迹片段的终点位置的球运动的速度(也即是离散点的速度)，和预设的反弹公式，可计算得到目标球运动在第一轨迹片段的终点位置的反弹速度。
62.步骤33，判断反弹速度是否大于预设反弹速度阈值；如果不大于，执行步骤34；否则，执行步骤35。
63.上述预设反弹速度阈值可以根据研发需求设定，当反弹速度超过预设反弹速度阈值时，球能反弹；如果未超过反弹速度阈值，则球无法反弹。
64.步骤34，从离线轨迹集中确定与反弹速度相匹配的第二轨迹片段，以将第一轨迹片段和第二轨迹片段确定为目标球运动的轨迹片段；执行步骤36。
65.当反弹速度未超过预设反弹速度阈值时，球无法反弹，接下来的球运动的轨迹类型为地面轨迹，则根据反弹速度从二叉树或者离线轨迹集中检索得到地面轨迹对应的轨迹片段即可。
66.步骤35，将反弹速度作为新的初始速度，继续执行步骤30。
67.当反弹速度超过预设反弹速度阈值时，球反弹，接下来的球运动的轨迹类型还是空中轨迹，则还需要通过步骤30-32的方式得到轨迹片段，也即是基于反弹速度和第一轨迹片段的终点位置，从二叉树或者离线轨迹集中检索得到轨迹片段。
68.步骤36，拼接确定的第一轨迹片段和第二轨迹片段，得到目标球运动的最终轨迹。
69.将得到的空中轨迹和地面轨迹进行拼接，接得到目标球运动从开始运动到停止的完整轨迹。
70.步骤s208，基于上述至少一个轨迹片段，得到目标球运动的最终轨迹。
71.上述游戏中球运动的轨迹生成方法，利用物理仿真公式生成离线轨迹集中的轨迹片段，可在保证轨迹高拟真度的同时，减少了实时计算轨迹带来的性能消耗，达成了高拟真和低能耗的目的。同时，本发明根据球运动的初始运动状态，基于离线轨迹集生成了完整的球运动轨迹路线，可以满足可预测的目的。
72.本发明实施例还提供了另一种球运动的轨迹生成方法，该方法在上述实施例的基
础上实现，该方法重点描述根据初始运动数据，从预设的离线轨迹集中确定目标球运动的至少一个轨迹片段的具体过程(通过下述步骤s404-s406实现)，如图4所示，该方法包括如下具体步骤：
73.步骤s402，获取目标球运动的初始运动数据；其中，初始运动数据用于指示目标球运动的初始运动状态。
74.步骤s404，从离线轨迹集中的离散点中确定与初始运动数据匹配的目标离散点；其中，离线轨迹集中包括多个轨迹片段，每个轨迹片段包含多个离散点。
75.离线轨迹集中的每个轨迹片段均是对预设的球运动初始状态进行拟真计算得到的，因而具有高度拟合性。在具体实现时，上述步骤s404可以通过下述步骤40-41实现：
76.步骤40，基于离线轨迹集中的离散点，构建二叉树，其中，二叉树中的每个节点代表一个离散点。
77.二叉树的具体构建过程可以参考上述方法实施例，在此不再赘述。
78.步骤41，从二叉树中查找与初始运动数据匹配的目标离散点。
79.二叉树中如果存在与初始运动数据完全一致的离散点，将该离散点确定为目标离散点，如果二叉树中不存在与初始运动数据完全一致的离散点，将二叉树中与初始运动数据最相近的离散点确定为目标离散点。
80.步骤s406，将目标离散点所属的轨迹片段确定为目标球运动的轨迹片段。
81.步骤s408，将目标球运动的轨迹片段进行拼接，得到目标球运动的最终轨迹。
82.上述球运动的轨迹生成方法，该方式利用离线轨迹集生成目标球运动的最终轨迹，在保证轨迹高拟真度的同时，减少了实时计算带来的性能消耗，达成了高拟真和低能耗的目的。
83.针对于上述方法实施例，本发明实施例还提供了一种球运动的轨迹生成装置，如图5所示，该装置包括：
84.数据获取模块50，用于获取目标球运动的初始运动数据；其中，初始运动数据用于指示目标球运动的初始运动状态。
85.轨迹片段确定模块51，用于根据初始运动数据，从预设的离线轨迹集中确定目标球运动的至少一个轨迹片段；其中，离线轨迹集中包括多个轨迹片段，该轨迹片段是对预设的球运动初始状态进行拟真计算得到的。
86.最终轨迹生成模块52，用于基于至少一个轨迹片段，得到目标球运动的最终轨迹。
87.上述球运动的轨迹生成装置，首先获取目标球运动的初始运动数据，该初始运动数据用于指示目标球运动的初始运动状态；然后根据初始运动数据，从预设的离线轨迹集中确定目标球运动的至少一个轨迹片段，该离线轨迹集中包括多个轨迹片段，该轨迹片段是对预设的球运动初始状态进行拟真计算得到的；进而基于至少一个轨迹片段，得到目标球运动的最终轨迹。该方式中，由于离线轨迹集中的轨迹是拟真计算得到的，使得离线轨迹集中的轨迹拟真度较高，也使得根据目标球运动的初始运动数据，基于离线轨迹集中生成的完整球运动轨迹的拟真度较高，且实时计算完整球运动轨迹的性能消耗较小；因而，该方式在保证生成的完整球运动轨迹的拟真度的同时，可基于完整球运动轨迹进行球运动预测。
88.具体地，每个轨迹片段包含多个离散点；上述轨迹片段确定模块51，用于：从离线
轨迹集中的离散点中确定与初始运动数据匹配的目标离散点；将目标离散点所属的轨迹片段确定为目标球运动的轨迹片段。
89.在具体实现时，上述轨迹片段确定模块51，还用于：基于离线轨迹集中的离散点，构建二叉树，其中，二叉树中的每个节点代表一个离散点；从二叉树中查找与初始运动数据匹配的目标离散点。
90.进一步地，上述装置还包括离线轨迹集确定模块，用于：获取预设的初始状态集；其中，初始状态集中包括多个球运动初始状态；针对初始状态集中的每个球运动初始状态，根据球运动初始状态及预设的拟真公式计算获得球运动初始状态对应的轨迹片段；基于每个轨迹片段，构建离线轨迹集。
91.在实际应用中，上述球运动初始状态用于指示球运动的初始速度和初始角度；上述离线轨迹集确定模块，还用于：根据初始角度确定球运动初始状态的轨迹类型，其中，轨迹类型包括空中轨迹和地面轨迹；根据初始速度和与轨迹类型对应的预设的拟真公式，计算获得球运动初始状态对应的轨迹片段。
92.在可选实施例中，上述轨迹片段包括多个离散点，每个离散点有对应的速度和位置。
93.进一步地，上述装置还包括二叉树构建模块，用于：提取离线轨迹集中包含的离散点的速度；根据离散点的速度在水平方向的速度分量和垂直方向的速度分量，构建二叉树；其中，离散点的速度在水平方向的速度分量和垂直方向的速度分量作为二叉树的二维空间数据，二叉树中的每个离散点包含所属的轨迹片段的轨迹标识。
94.基于二叉树的构建，上述轨迹片段确定模块51，还用于：将初始运动数据与二叉树的二维空间数据进行比较，将与初始运动数据匹配的二维空间数据对应的离散点确定为目标离散点；将目标离散点所属的轨迹片段确定为目标球运动的轨迹片段。
95.在具体实现时，上述初始运动数据包括目标球运动的初始速度和初始角度；上述轨迹片段确定模块51，用于：基于目标球运动的初始角度，确定目标球运动的轨迹类型；其中，轨迹类型包括空中轨迹和地面轨迹；根据目标球运动的轨迹类型和初始速度，从离线轨迹集中确定目标球运动的至少一个轨迹片段。
96.进一步地，如果目标球运动的轨迹类型为地面轨迹；上述轨迹片段确定模块51，用于：从离线轨迹集中确定与目标球运动的初始速度相匹配的目标轨迹片段；上述最终轨迹生成模块52，用于：将目标轨迹片段，确定为目标球运动的最终轨迹。
97.进一步地，如果目标球运动的轨迹类型为空中轨迹；初始运动数据还包括运动起点、运动目标点和轨迹拉伸方式；上述轨迹片段确定模块51，用于：从离线轨迹集中确定与目标球运动的初始速度相匹配的初始轨迹片段；基于轨迹拉伸方式、运动起点和运动目标点，对初始轨迹片段进行拟合变换处理，得到目标球运动的第一轨迹片段；其中，第一轨迹片段的终点位置为目标球运动的运动目标点所在位置；计算目标球运动在第一轨迹片段的终点位置的反弹速度；判断反弹速度是否大于预设反弹速度阈值；如果不大于预设反弹速度阈值，从离线轨迹集中确定与反弹速度相匹配的第二轨迹片段，以将第一轨迹片段和第二轨迹片段确定为目标球运动的轨迹片段；如果反弹速度大于预设反弹速度阈值，将反弹速度作为新的初始速度，重新执行从离线轨迹集中确定目标球运动的至少一个轨迹片段的步骤。
98.本发明实施例所提供的球运动的轨迹生成装置，其实现原理及产生的技术效果和前述方法实施例相同，为简要描述，装置实施例部分未提及之处，可参考前述方法实施例中相应内容。
99.本发明实施例还提供了一种电子设备，如图6所示，该电子设备包括处理器和存储器，该存储器存储有能够被处理器执行的机器可执行指令，该处理器执行机器可执行指令以实现上述球运动的轨迹生成方法。
100.具体地，上述中球运动的轨迹生成方法，包括：获取目标球运动的初始运动数据；其中，初始运动数据用于指示目标球运动的初始运动状态；根据初始运动数据，从预设的离线轨迹集中确定目标球运动的至少一个轨迹片段；其中，离线轨迹集中包括多个轨迹片段，轨迹片段是对预设的球运动初始状态进行拟真计算得到的；基于至少一个轨迹片段，得到目标球运动的最终轨迹。
101.上述球运动的轨迹生成方法中，由于离线轨迹集中的轨迹是拟真计算得到的，使得离线轨迹集中的轨迹拟真度较高，也使得根据目标球运动的初始运动数据，基于离线轨迹集中生成的完整球运动轨迹的拟真度较高，且实时计算完整球运动轨迹的性能消耗较小；因而，该方式在保证生成的完整球运动轨迹的拟真度的同时，可基于完整球运动轨迹进行球运动预测。
102.在可选实施例中，每个轨迹片段包含多个离散点；上述根据初始运动数据，从预设的离线轨迹集中确定目标球运动的至少一个轨迹片段，包括：从离线轨迹集中的离散点中确定与初始运动数据匹配的目标离散点；将目标离散点所属的轨迹片段确定为目标球运动的轨迹片段。
103.在可选实施例中，上述从离线轨迹集中的离散点中确定与初始运动数据匹配的目标离散点，包括：基于离线轨迹集中的离散点，构建二叉树，其中，二叉树中的每个节点代表一个离散点；从二叉树中查找与初始运动数据匹配的目标离散点。
104.在可选实施例中，上述离线轨迹集通过下述方式确定：获取预设的初始状态集；其中，初始状态集中包括多个球运动初始状态；针对初始状态集中的每个球运动初始状态，根据球运动初始状态及预设的拟真公式计算获得球运动初始状态对应的轨迹片段；基于每个轨迹片段，构建离线轨迹集。
105.在可选实施例中，上述球运动初始状态用于指示球运动的初始速度和初始角度；根据球运动初始状态以及预设的拟真公式计算获得球运动初始状态对应的轨迹片段，包括：根据初始角度确定球运动初始状态的轨迹类型，其中，轨迹类型包括空中轨迹和地面轨迹；根据初始速度和与轨迹类型对应的预设的拟真公式，计算获得球运动初始状态对应的轨迹片段。
106.在可选实施例中，上述轨迹片段包括多个离散点，每个离散点有对应的速度和位置。
107.在可选实施例中，上述方法还包括：提取离线轨迹集中包含的离散点的速度；根据离散点的速度在水平方向的速度分量和垂直方向的速度分量，构建二叉树；其中，离散点的速度在水平方向的速度分量和垂直方向的速度分量作为二叉树的二维空间数据，二叉树中的每个离散点包含所属的轨迹片段的轨迹标识；根据初始运动数据，从预设的离线轨迹集中确定目标球运动的至少一个轨迹片段，包括：将初始运动数据与二叉树的二维空间数据
进行比较，将与初始运动数据匹配的二维空间数据对应的离散点确定为目标离散点；将目标离散点所属的轨迹片段确定为目标球运动的轨迹片段。
108.在可选实施例中，上述初始运动数据包括目标球运动的初始速度和初始角度；上述根据初始运动数据，从预设的离线轨迹集中确定目标球运动的至少一个轨迹片段的步骤，包括：基于目标球运动的初始角度，确定目标球运动的轨迹类型；其中，轨迹类型包括空中轨迹和地面轨迹；根据目标球运动的轨迹类型和初始速度，从离线轨迹集中确定目标球运动的至少一个轨迹片段。
109.在可选实施例中，上述目标球运动的轨迹类型为地面轨迹；上述根据目标球运动的轨迹类型和初始速度，从离线轨迹集中确定目标球运动的至少一个轨迹片段的步骤，包括：从离线轨迹集中确定与目标球运动的初始速度相匹配的目标轨迹片段；基于至少一个轨迹片段，得到目标球运动的最终轨迹的步骤，包括：将目标轨迹片段，确定为目标球运动的最终轨迹。
110.在可选实施例中，上述目标球运动的轨迹类型为空中轨迹；初始运动数据还包括运动起点、运动目标点和轨迹拉伸方式；上述根据目标球运动的轨迹类型和初始速度，从离线轨迹集中确定目标球运动的至少一个轨迹片段的步骤，包括：从离线轨迹集中确定与目标球运动的初始速度相匹配的初始轨迹片段；基于轨迹拉伸方式、运动起点和运动目标点，对初始轨迹片段进行拟合变换处理，得到目标球运动的第一轨迹片段；其中，第一轨迹片段的终点位置为目标球运动的运动目标点所在位置；计算目标球运动在第一轨迹片段的终点位置的反弹速度；判断反弹速度是否大于预设反弹速度阈值；如果不大于预设反弹速度阈值，从离线轨迹集中确定与反弹速度相匹配的第二轨迹片段，以将第一轨迹片段和第二轨迹片段确定为目标球运动的轨迹片段。
111.在可选实施例中，上述方法还包括：如果反弹速度大于预设反弹速度阈值，将反弹速度作为新的初始速度，重新执行从离线轨迹集中确定目标球运动的至少一个轨迹片段的步骤。
112.进一步地，图6所示的电子设备还包括总线102和通信接口103，处理器101、通信接口103和存储器100通过总线102连接。
113.其中，存储器100可能包含高速随机存取存储器(ram，random access memory)，也可能还包括非不稳定的存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。通过至少一个通信接口103(可以是有线或者无线)实现该系统网元与至少一个其他网元之间的通信连接，可以使用互联网，广域网，本地网，城域网等。总线102可以是isa总线、pci总线或eisa总线等。所述总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图6中仅用一个双向箭头表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
114.处理器101可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法的各步骤可以通过处理器101中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器101可以是通用处理器，包括中央处理器(central processing unit，简称cpu)、网络处理器(network processor，简称np)等；还可以是数字信号处理器(digital signal processing，简称dsp)、专用集成电路(application specific integrated circuit，简称asic)、现成可编程门阵列(field-programmable gate array，简称fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本
发明实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本发明实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器100，处理器101读取存储器100中的信息，结合其硬件完成前述实施例的方法的步骤。
115.本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，该计算机可执行指令在被处理器调用和执行时，该计算机可执行指令促使处理器实现上述球运动的轨迹生成方法，具体实现可参见方法实施例，在此不再赘述。
116.具体地，上述中球运动的轨迹生成方法，包括：获取目标球运动的初始运动数据；其中，初始运动数据用于指示目标球运动的初始运动状态；根据初始运动数据，从预设的离线轨迹集中确定目标球运动的至少一个轨迹片段；其中，离线轨迹集中包括多个轨迹片段，轨迹片段是对预设的球运动初始状态进行拟真计算得到的；基于至少一个轨迹片段，得到目标球运动的最终轨迹。
117.上述球运动的轨迹生成方法中，由于离线轨迹集中的轨迹是拟真计算得到的，使得离线轨迹集中的轨迹拟真度较高，也使得根据目标球运动的初始运动数据，基于离线轨迹集中生成的完整球运动轨迹的拟真度较高，且实时计算完整球运动轨迹的性能消耗较小；因而，该方式在保证生成的完整球运动轨迹的拟真度的同时，可基于完整球运动轨迹进行球运动预测。
118.在可选实施例中，每个轨迹片段包含多个离散点；上述根据初始运动数据，从预设的离线轨迹集中确定目标球运动的至少一个轨迹片段，包括：从离线轨迹集中的离散点中确定与初始运动数据匹配的目标离散点；将目标离散点所属的轨迹片段确定为目标球运动的轨迹片段。
119.在可选实施例中，上述从离线轨迹集中的离散点中确定与初始运动数据匹配的目标离散点，包括：基于离线轨迹集中的离散点，构建二叉树，其中，二叉树中的每个节点代表一个离散点；从二叉树中查找与初始运动数据匹配的目标离散点。
120.在可选实施例中，上述离线轨迹集通过下述方式确定：获取预设的初始状态集；其中，初始状态集中包括多个球运动初始状态；针对初始状态集中的每个球运动初始状态，根据球运动初始状态及预设的拟真公式计算获得球运动初始状态对应的轨迹片段；基于每个轨迹片段，构建离线轨迹集。
121.在可选实施例中，上述球运动初始状态用于指示球运动的初始速度和初始角度；根据球运动初始状态以及预设的拟真公式计算获得球运动初始状态对应的轨迹片段，包括：根据初始角度确定球运动初始状态的轨迹类型，其中，轨迹类型包括空中轨迹和地面轨迹；根据初始速度和与轨迹类型对应的预设的拟真公式，计算获得球运动初始状态对应的轨迹片段。
122.在可选实施例中，上述轨迹片段包括多个离散点，每个离散点有对应的速度和位置。
123.在可选实施例中，上述方法还包括：提取离线轨迹集中包含的离散点的速度；根据离散点的速度在水平方向的速度分量和垂直方向的速度分量，构建二叉树；其中，离散点的
速度在水平方向的速度分量和垂直方向的速度分量作为二叉树的二维空间数据，二叉树中的每个离散点包含所属的轨迹片段的轨迹标识；根据初始运动数据，从预设的离线轨迹集中确定目标球运动的至少一个轨迹片段，包括：将初始运动数据与二叉树的二维空间数据进行比较，将与初始运动数据匹配的二维空间数据对应的离散点确定为目标离散点；将目标离散点所属的轨迹片段确定为目标球运动的轨迹片段。
124.在可选实施例中，上述初始运动数据包括目标球运动的初始速度和初始角度；上述根据初始运动数据，从预设的离线轨迹集中确定目标球运动的至少一个轨迹片段的步骤，包括：基于目标球运动的初始角度，确定目标球运动的轨迹类型；其中，轨迹类型包括空中轨迹和地面轨迹；根据目标球运动的轨迹类型和初始速度，从离线轨迹集中确定目标球运动的至少一个轨迹片段。
125.在可选实施例中，上述目标球运动的轨迹类型为地面轨迹；上述根据目标球运动的轨迹类型和初始速度，从离线轨迹集中确定目标球运动的至少一个轨迹片段的步骤，包括：从离线轨迹集中确定与目标球运动的初始速度相匹配的目标轨迹片段；基于至少一个轨迹片段，得到目标球运动的最终轨迹的步骤，包括：将目标轨迹片段，确定为目标球运动的最终轨迹。
126.在可选实施例中，上述目标球运动的轨迹类型为空中轨迹；初始运动数据还包括运动起点、运动目标点和轨迹拉伸方式；上述根据目标球运动的轨迹类型和初始速度，从离线轨迹集中确定目标球运动的至少一个轨迹片段的步骤，包括：从离线轨迹集中确定与目标球运动的初始速度相匹配的初始轨迹片段；基于轨迹拉伸方式、运动起点和运动目标点，对初始轨迹片段进行拟合变换处理，得到目标球运动的第一轨迹片段；其中，第一轨迹片段的终点位置为目标球运动的运动目标点所在位置；计算目标球运动在第一轨迹片段的终点位置的反弹速度；判断反弹速度是否大于预设反弹速度阈值；如果不大于预设反弹速度阈值，从离线轨迹集中确定与反弹速度相匹配的第二轨迹片段，以将第一轨迹片段和第二轨迹片段确定为目标球运动的轨迹片段。
127.在可选实施例中，上述方法还包括：如果反弹速度大于预设反弹速度阈值，将反弹速度作为新的初始速度，重新执行从离线轨迹集中确定目标球运动的至少一个轨迹片段的步骤。
128.所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，终端设备，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read-only memory)、随机存取存储器(ram，random access memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
129.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
130.最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

技术特征：
1.一种球运动的轨迹生成方法，其特征在于，所述方法包括：获取目标球运动的初始运动数据；其中，所述初始运动数据用于指示所述目标球运动的初始运动状态；根据所述初始运动数据，从预设的离线轨迹集中确定所述目标球运动的至少一个轨迹片段；其中，所述离线轨迹集中包括多个轨迹片段，所述轨迹片段是对预设的球运动初始状态进行拟真计算得到的；基于所述至少一个轨迹片段，得到所述目标球运动的最终轨迹。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，每个所述轨迹片段包含多个离散点；所述根据所述初始运动数据，从预设的离线轨迹集中确定所述目标球运动的至少一个轨迹片段，包括：从所述离线轨迹集中的离散点中确定与所述初始运动数据匹配的目标离散点；将所述目标离散点所属的轨迹片段确定为所述目标球运动的轨迹片段。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述从所述离线轨迹集中的离散点中确定与所述初始运动数据匹配的目标离散点，包括：基于所述离线轨迹集中的离散点，构建二叉树，其中，所述二叉树中的每个节点代表一个所述离散点；从所述二叉树中查找与所述初始运动数据匹配的目标离散点。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述离线轨迹集通过下述方式确定：获取预设的初始状态集；其中，所述初始状态集中包括多个球运动初始状态；针对所述初始状态集中的每个所述球运动初始状态，根据所述球运动初始状态及预设的拟真公式计算获得所述球运动初始状态对应的轨迹片段；基于每个所述轨迹片段，构建所述离线轨迹集。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述球运动初始状态用于指示球运动的初始速度和初始角度；所述根据所述球运动初始状态以及预设的拟真公式计算获得所述球运动初始状态对应的轨迹片段，包括：根据所述初始角度确定所述球运动初始状态的轨迹类型，其中，所述轨迹类型包括空中轨迹和地面轨迹；根据所述初始速度和与所述轨迹类型对应的预设的拟真公式，计算获得所述球运动初始状态对应的轨迹片段。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述轨迹片段包括多个离散点，每个所述离散点有对应的速度和位置。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：提取所述离线轨迹集中包含的离散点的速度；根据所述离散点的速度在水平方向的速度分量和垂直方向的速度分量，构建二叉树；其中，所述离散点的速度在水平方向的速度分量和垂直方向的速度分量作为所述二叉树的二维空间数据，所述二叉树中的每个离散点包含所属的轨迹片段的轨迹标识；所述根据所述初始运动数据，从预设的离线轨迹集中确定所述目标球运动的至少一个轨迹片段，包括：
将所述初始运动数据与所述二叉树的二维空间数据进行比较，将与所述初始运动数据匹配的二维空间数据对应的离散点确定为目标离散点；将所述目标离散点所属的轨迹片段确定为所述目标球运动的轨迹片段。8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述初始运动数据包括所述目标球运动的初始速度和初始角度；所述根据所述初始运动数据，从预设的离线轨迹集中确定所述目标球运动的至少一个轨迹片段的步骤，包括：基于所述目标球运动的初始角度，确定所述目标球运动的轨迹类型；其中，所述轨迹类型包括空中轨迹和地面轨迹；根据所述目标球运动的轨迹类型和所述初始速度，从所述离线轨迹集中确定所述目标球运动的至少一个轨迹片段。9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述目标球运动的轨迹类型为地面轨迹；所述根据所述目标球运动的轨迹类型和所述初始速度，从所述离线轨迹集中确定所述目标球运动的至少一个轨迹片段的步骤，包括：从所述离线轨迹集中确定与所述目标球运动的初始速度相匹配的目标轨迹片段；所述基于所述至少一个轨迹片段，得到所述目标球运动的最终轨迹的步骤，包括：将所述目标轨迹片段，确定为所述目标球运动的最终轨迹。10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述目标球运动的轨迹类型为空中轨迹；所述初始运动数据还包括运动起点、运动目标点和轨迹拉伸方式；所述根据所述目标球运动的轨迹类型和所述初始速度，从所述离线轨迹集中确定所述目标球运动的至少一个轨迹片段的步骤，包括：从所述离线轨迹集中确定与所述目标球运动的初始速度相匹配的初始轨迹片段；基于所述轨迹拉伸方式、所述运动起点和所述运动目标点，对所述初始轨迹片段进行拟合变换处理，得到所述目标球运动的第一轨迹片段；其中，所述第一轨迹片段的终点位置为所述目标球运动的所述运动目标点所在位置；计算所述目标球运动在所述第一轨迹片段的终点位置的反弹速度；判断所述反弹速度是否大于预设反弹速度阈值；如果不大于所述预设反弹速度阈值，从所述离线轨迹集中确定与所述反弹速度相匹配的第二轨迹片段，以将所述第一轨迹片段和所述第二轨迹片段确定为所述目标球运动的轨迹片段。11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：如果所述反弹速度大于所述预设反弹速度阈值，将所述反弹速度作为新的初始速度，重新执行从所述离线轨迹集中确定所述目标球运动的至少一个轨迹片段的步骤。12.一种球运动的轨迹生成装置，其特征在于，所述装置包括：数据获取模块，用于获取目标球运动的初始运动数据；其中，所述初始运动数据用于指示所述目标球运动的初始运动状态；轨迹片段确定模块，用于根据所述初始运动数据，从预设的离线轨迹集中确定所述目标球运动的至少一个轨迹片段；其中，所述离线轨迹集中包括多个轨迹片段，所述轨迹片段是对预设的球运动初始状态进行拟真计算得到的；最终轨迹生成模块，用于基于所述至少一个轨迹片段，得到所述目标球运动的最终轨
迹。13.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括处理器和存储器，所述存储器存储有能够被所述处理器执行的机器可执行指令，所述处理器执行所述机器可执行指令以实现权利要求1至11任一项所述的球运动的轨迹生成方法。14.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令在被处理器调用和执行时，所述计算机可执行指令促使所述处理器实现权利要求1至11任一项所述的球运动的轨迹生成方法。

技术总结
本发明提供了一种球运动的轨迹生成方法、装置和电子设备，获取目标球运动的初始运动数据；根据初始运动数据，从离线轨迹集中确定目标球运动的至少一个轨迹片段，离线轨迹集中包括的多个轨迹片段是对预设的球运动初始状态进行拟真计算得到的；基于至少一个轨迹片段，得到目标球运动的最终轨迹。该方式中，由于离线轨迹集中的轨迹是拟真计算得到的，使得离线轨迹集中的轨迹拟真度较高，也使得根据目标球运动的初始运动数据，基于离线轨迹集中生成的完整球运动轨迹的拟真度较高，且实时计算完整球运动轨迹的性能消耗较小；因而，该方式在保证生成的完整球运动轨迹的拟真度的同时，可基于完整球运动轨迹进行球运动预测。于完整球运动轨迹进行球运动预测。于完整球运动轨迹进行球运动预测。


技术研发人员：王力
受保护的技术使用者：上海网之易璀璨网络科技有限公司
技术研发日：2023.04.24
技术公布日：2023/9/20