画面渲染方法、装置、电子设备及存储介质与流程

1.本申请实施例涉及画面渲染技术领域，特别涉及画面渲染方法、装置、电子设备及存储介质。


背景技术：

2.目前，由于用户对画面显示效果的要求越来越高，以及电子设备硬件能力得到不断提升等原因，越来越多的优秀特效和渲染效果被添加到画面的基础效果中，但是由于相关技术对于画面的渲染一般都是需要对每一帧中的所有物体进行渲染的，随着渲染的效果越来越多、越来越复杂，电子设备承担了很大的渲染负载，以至于时常会导致画面卡顿，画面流畅度降低，电子设备发热、耗电快等问题。


技术实现要素：

3.本申请实施例提供了一种画面渲染方法、装置、电子设备及存储介质，用以降低画面渲染的负载。
4.第一方面，本申请实施例提供了一种画面渲染方法，该方法包括：获取当前帧的第一画面数据；将第一画面数据和当前记录的前一帧的第二画面数据进行比对，确定第一画面数据中相对于第二画面数据未发生变化的第一部分以及发生变化的第二部分；复用第一部分在前一帧中的渲染结果，并对当前帧中的第二部分进行渲染，得到并显示当前帧的渲染结果。
5.通过复用前一帧中相对当前帧没有发生变化的部分的渲染效果，能够避免画面中未发生变化部分的重复渲染，降低了画面渲染的负载，减少了画面渲染对处理资源的占用，提高了渲染帧率的稳定性，增强了画面的流畅度，降低了能耗。
6.在一种可行的实施方式中，第一画面数据和第二画面数据中包括画面背景的可视范围，以及画面中静态物体和光源的虚拟空间位置及状态。其中，在执行将第一画面数据和前一帧的第二画面数据进行比对的操作时，可以执行如下方法：将第一画面数据描述的第一可视范围与第二画面数据描述的第二可视范围进行比对，确定第一可视范围和第二可视范围的重合区域；将第一画面数据和第二画面数据中位于重合区域内的静态物体的虚拟空间位置及状态进行比对，并将第一画面数据和第二画面数据描述的光源的虚拟空间位置及状态进行比对。
7.其中，在一种实施方式中，若第一可视范围与第二可视范围的重合区域小于预设范围，那么可以进一步地在第一可视范围的基础上，扩大当前帧的可视范围，并对扩展的部分进行渲染。通过对第一可视范围进行扩大，能够确保画面中运动物体在进行小范围移动时，后一帧画面的可视范围能够被包含在当前帧扩大后的可视范围内，或者当运动物体在进行较大范围移动时，后一帧画面能够与当前帧画面具有较大的重合区域，以方便更多的利用在前帧的渲染效果，降低渲染负载。
8.其中，在对当前帧的可视范围进行扩大操作时，可以依据如下关系中的任意一种：
9.第一种：当前帧的可视范围的扩大量与未发生变化的第一部分的大小成正比。
10.第二种：当前帧的可视范围的扩大量与发生变化的第二部分的大小成反比。
11.其中，在第一种关系中，当未发生变化的部分越大时，可复用的前一帧的渲染效果越多，电子设备的渲染负载越低，此时可以分出较多的处理资源进行较大范围的扩展，尽量使得后一帧能够与当前帧具有较大的重合区域，复用更多的渲染效果，降低渲染负载，提高渲染效率。在第二种关系中，当发生变化的第二部分越大时，渲染需要的处理资源越多，此时，可能并没有足够的处理资源用于扩大当前帧的可视范围，因此，扩展的范围需要小一些。
12.通过确定当前画面的第一可视范围与前一帧画面的第二可视范围的重合区域，并对第一画面数据和第二画面数据中用于描述重合区域的部分进行比对，能够在保证比对准确性的同时，避免将全部第一画面数据与全部第二画面数据进行比对，减少了数据比对的计算量，提高了数据比对的效率。
13.在一种可行的实施方式中，本申请实施例第一方面的方法还可以包括：将第一画面数据中描述的第一可视范围更新为扩大后的所述当前帧的可视范围。
14.在一种可行的实施方式中，本申请实施例第一方面的方法还可以包括：将当前记录的所述前一帧的第二画面数据更新为当前帧的第一画面数据。
15.由于相邻两帧呈现的画面一般是最接近的，因而，通过将第二画面数据更新为第一画面数据，能够使得后一帧的画面渲染能够从时间上最接近的第一画面数据中获取最大的效果复用，降低了渲染负载，提高了渲染效率。
16.第二方面，本申请实施例提供了一种画面处理装置，包括：
17.获取模块，用于获取当前帧的第一画面数据。
18.比对模块，用于将第一画面数据和当前记录的所述当前帧的前一帧的第二画面数据进行比对，确定第一画面数据中相对于第二画面数据，未发生变化的第一部分以及发生变化的第二部分。
19.渲染模块，用于复用前一帧中对应所述第一部分的渲染结果，并对当前帧中的所述第二部分进行渲染，以得到并显示当前帧的渲染结果。
20.在一种可行的实施方式中，第一画面数据和第二画面数据中包括画面背景的可视范围，以及静态物体和光源的虚拟空间位置和状态。
21.在一种可行的实施方式中，比对模块包括：
22.第一比对子模块，用于将第一画面数据描述的第一可视范围与第二画面数据描述的第二可视范围进行比对，确定第一可视范围和所述第二可视范围的重合区域。
23.第二比对子模块，用于将第一画面数据和第二画面数据中位于重合区域内的静态物体的虚拟空间位置及状态进行比对，以及第三比对子模块，用于将第一画面数据和第二画面数据描述的光源的虚拟空间位置及状态进行比对。
24.在一种可行的实施方式中，画面处理装置还包括：处理模块，用于在所述重合区域的范围小于预设范围时，在第一可视范围的基础上，扩大当前帧的可视范围，并对扩大的部分进行渲染。
25.其中，在对当前帧的可视范围进行扩大操作时，可以依据如下关系中的任意一种：
26.第一种，当前帧的可视范围的扩大量与未发生变化的第一部分的大小成正比。
27.第二种，当前帧的可视范围的扩大量与发生变化的第二部分的大小成反比。
28.在一种可行的实施方式中，画面处理装置还包括：
29.第一更新模块，用于将第二画面数据中描述的第二可视范围更新为扩大后的所述当前帧的可视范围。
30.在一种可行的实施方式中，画面处理装置还包括：
31.第二更新模块，用于将当前记录的所述前一帧的第二画面数据更新为所述当前帧的第一画面数据。
32.第三方面，本申请实施例提供了一种电子设备，接口和处理器，接口和处理器耦合；处理器用于执行上述第一方面的方法。
33.第四方面，本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质中存储有计算机程序，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述第一方面的方法。
附图说明
34.图1是本申请实施例提供的一种渲染后的画面示意图；
35.图2是本申请实施例提供的一种画面渲染方法的流程图；
36.图3a和图3b是本申请实施例提供的两帧游戏画面的示意图；
37.图4是本申请实施例提供的一种第一画面数据与第二画面数据比对方法的流程图；
38.图5a和图5b是本申请实施例提供的两帧游戏画面的示意图；
39.图6是本申请实施例提供的一种画面可视范围的扩展示意图；
40.图7是本申请实施例提供的一种画面处理装置的结构示意图；
41.图8是本申请实施例提供的一种画面处理装置的结构示意图；
42.图9是本申请实施例提供的一种画面处理装置的结构示意图；
43.图10是本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
44.本申请的实施方式部分使用的术语仅用于对本申请的具体实施例进行解释，而非旨在限定本申请。
45.图1是本申请实施例提供的一种渲染后的画面示意图，该画面可示例性的理解为固定视角的3d游戏或3d动画的画面。该画面包括如下几个部分：运动物体11、静态物体12、光源13、背景14以及光源产生的相关效果(比如光源照射在物体上产生的阴影15等)。其中，相关技术在对该画面进行渲染时，通常需要对画面中包括的所有部分进行重新渲染其渲染的负载比较大，时长会产生卡顿，画面流畅度低，耗电快，发热等问题。但是实际上，相邻两帧画面之中通常包括相同的部分，比如光源在短时间内一般是不会发生变化的，在相邻两帧画面中光源在画面所呈现的虚拟三维空间中的位置及状态通常是不变的，再比如，画面中的静态物体其本身不会发生移动、不会发生变化的，因此在相邻两帧画面中静态物体的状态及其在虚拟三维空间中的位置是不变的，如果在相邻的两帧画面中对这些相对不变的部分进行重复渲染，实际上是对渲染资源的浪费，增加了渲染负载。针对这种情况，本申请实施例提供了一种画面渲染方案，该方案中复用在前帧中相对当前帧未发生变化的部分的
渲染效果，并在该部分渲染效果的基础上对产生变化的部分进行增量渲染，实现了降低渲染负载的目的。
46.示例的，图2是本申请实施例提供的一种画面渲染方法的流程图，如图2所示，该方法包括：
47.步骤201、获取当前帧的第一画面数据。
48.步骤202、将第一画面数据和当前记录的前一帧的第二画面数据进行比对，确定第一画面数据中相对于第二画面数据未发生变化的第一部分以及发生变化的第二部分。
49.步骤203、复用前一帧中对应所述第一部分的渲染结果，并对当前帧中的所述第二部分进行渲染，以得到并显示当前帧的渲染结果。
50.示例的，本实施例所称的画面可示例性的理解为固定视角的3d游戏画面或者3d动画的画面，画面的内容可被示例性的划分为画面背景、静态物体、运动物体、光源等四个部分。比如，在画面背景部分可以包括画面背景的可视范围等信息，在静态物体、运动物体、光源等部分可以包括物体在虚拟空间中的位置信息和状态，其中，对于静态物体和运动物体来说，本实施例所称的状态可用于描述物体处于静止状态或运动状态，对于光源来说，本实施例所称的状态可以用于表示光源的照射角度、照射强度等信息。
51.在本实施例中任一帧的画面数据均包括画面的上述全部四个部分的数据。
52.在本实施例中，当前帧的画面可以理解为待渲染的画面，当前帧的前一帧画面可以理解为已经完成渲染的画面。
53.在本实施例中，每一帧画面在被渲染后，其渲染结果被存储在预设的缓冲区中，以便被在后帧复用，比如，在第n帧中，采用相关技术分别对画面的全部四个部分进行重新渲染，那么在其完成渲染后，其渲染结果被存储在预设缓冲区(比如纹理缓冲区，texture buffer)中，在对第n+1帧进行渲染时，可以从预设缓冲区获取第n帧的渲染结果，以便在第n+1帧中复用第n帧的渲染结果，同时在第n+1帧完成渲染后，将n+1的渲染结果添加到预设缓冲区中，以使n+1的在后帧可以复用第n+1帧的渲染结果。或者，在一些实施方式中，为了节约预设缓冲区的存储空间，也可以采用第n+1帧的渲染结果替换在预设缓冲区中存储的第n帧的渲染结果，这样预设缓冲区将始终存储最新渲染画面的渲染结果，由于在后帧与在前帧之间一般具有更多的相同部分，因此，在后帧能够在最大程度上复用在前帧的渲染结果。
54.在将当前帧的第一画面数据与前一帧的第二画面数据进行比对时，可以将第一画面数据和第二画面数据中的相应部分进行比对，比如将第一画面数据描述的第一可视范围与第二画面数据中描述的第二可视范围进行比对，确定第一可视范围相对于第二可视范围的虚拟空间位置及大小是否发生变化，将第一画面数据和第二画面数据中用于描述同一静态物体的数据进行比对，确定静态物体的虚拟空间位置及状态是否发生变化，比如，是否由静止状态变成运动状态、结构形状是否发生变化等，将第一画面数据和第二画面数据中用于描述光源的数据进行比对，确定光源的虚拟空间位置(比如高度、方位等)及状态(比如照射角度、照射强度等)是否发生变化。
55.以一个示例性的例子为例，假设，图3a和图3b是本申请实施例提供的两帧游戏画面的示意图，其中，图3b所示的游戏画面是图3a所示游戏画面的后一帧画面，在对图3b的画面进行渲染时，将图3b和图3a中的相应物体进行比对，对于图3b和图3a来说，由于静态物体31和光源32在虚拟空间中的位置和状态没有发生变化，因此，可以复用其在图3a中的渲染
结果，对于图3b的可视范围来说，由于运动物体34的移动，其可视范围相较于图3a发生了变化，静态物体36所在的区域已经出离画面的范围，但是图3a和图3b仍旧有部分重合区域35，因此，可以从图3a的渲染结果中提取重合区域35的渲染结果对图3b中的重合区域进行渲染。对于物体33来说，由于物体33是相较于图3a来说新出现的物体，在图3a中没有相应的渲染效果，因此，需要将物体33和运动物体34一起进行重新渲染，在执行具体的渲染操作时，可以将图3a中对应上述未发生变化的部分的渲染结果复制到预设的内存缓冲区(比如帧缓冲区，framebuffer)中进行复用，并在该些复用的基础上，对上述发生变化的部分进行增量渲染，得到图3b画面的渲染结果。
56.通过复用前一帧中相对当前帧没有发生变化的部分的渲染效果，能够避免画面中未发生变化部分的重复渲染，降低了画面渲染的负载，减少了画面渲染对处理资源的占用，提高了渲染帧率的稳定性，增强了画面的流畅度，降低了能耗。
57.图4是本申请实施例提供的一种第一画面数据与第二画面数据比对方法的流程图，如图4所示，该方法包括：
58.步骤401、将第一画面数据描述的第一可视范围与第二画面数据描述的第二可视范围进行比对，确定第一可视范围和第二可视范围的重合区域。
59.步骤402、将第一画面数据和第二画面数据中位于重合区域内的静态物体的虚拟空间位置及状态进行比对，以及将第一画面数据和第二画面数据描述的光源的虚拟空间位置及状态进行比对。
60.示例的，图5a和图5b是本申请实施例提供的两帧游戏画面的示意图，其中，图5b所示的游戏画面是图5a所示游戏画面的后一帧画面，在图5b中运动物体51在虚拟空间中的位置相对于图5a发生了变化，相应的图5b所示画面的可视范围54相较于图5a也发生了变化。在图5a中只有和图5b重合的区域才存在可复用的渲染结果，因此，在一些实施方式中，为了节约数据比对的计算量，提高渲染效率，可以先基于图5a的可视范围55和图5b的可视范围54确定二者的重合区域52(示例的，在本实施例中，重合区域52即图5a中的可视范围55)，进一步的，再从图5a所示画面的画面数据中提取对应重合区域52的第一数据部分，从图5b所示画面的画面数据中提取对应重合区域52的第二数据部分，基于第一数据部分和第二数据部分确定重合区域52中静态物体53的虚拟空间位置及状态是否发生变化，若静态物体53在虚拟空间的位置及状态均无变化，则可以将图5a中静态物体53的渲染结果复用到图5b中，若静态物体53在图5b中的虚拟空间位置和/或状态相对于图5a发生了变化，则在图5b中重新对静态物体53进行渲染。对于图5b中背景的可视范围，可以在图5b中复用图5a中对应重合区域52的背景渲染结果，并在此基础上对剩余可视范围的背景进行增量渲染。对于光源56及其效果的渲染，基于图5a和图5b的画面数据，将图5b中的光源位置及状态与图5a中的光源位置及状态进行比对，若光源56的位置及状态均未发生变化则复用图5a中关于重合区域52的光效渲染结果，并在此基础上对其他区域进行增量渲染。对于图5b中的运动物体直接重新渲染，得到渲染结果。
61.通过确定当前画面的第一可视范围与前一帧画面的第二可视范围的重合区域，并对第一画面数据和第二画面数据中用于描述重合区域的部分进行比对，能够在保证比对准确性的同时，避免将全部第一画面数据与全部第二画面数据进行比对，减少了数据比对的计算量，提高了数据比对的效率。
62.在本申请的一个实施例中，在执行画面渲染操作时还可以包括扩展画面可视范围的步骤，在一种可行的实施方式中，该步骤可以在当前画面的第一可视范围与前一帧画面的第二可视范围的重合区域小于预设范围的情况下执行。示例的，图6是本申请实施例提供的一种画面可视范围的扩展示意图，在图6中实线构成的矩形区域被示例为当前画面的第一可视范围，虚线框与实线框之间的区域为扩展后的可视范围，在当前画面的第一可视范围与前一帧画面的第二可视范围的重合区域的范围小于预设范围时，为了能够在当前帧的后一帧画面的渲染过程中尽可能的使用当前帧的渲染效果，可在实线矩形框内区域的可视分辨率m*n的基础上对当前帧的可视区域进行扩展，使得当前帧能够尽可能的与后一帧具有较大的重合区域，假设m维度扩展量为x，n维度的扩展量为y，则(m+x)*(n+y)即可表示虚线框内的区域范围。
63.其中，在对当前画面的第一可视范围进行扩展时，m维度上扩展量x和n维度上的扩展量y可以根据预设策略进行设置，比如，在一种方式中，可以将扩展量x和y与当前帧相对于前一帧未发生变化的第一部分的大小进行关联，当第一部分较大时，说明当前帧在渲染过程中可复用的渲染效果较多，渲染负载较小，此时，可以将扩展量x和y设置的相对大一些，使得后一帧画面的可视范围能够与当前画面的可视范围具有尽可能大的重合范围，以便尽量多的复用当前帧的渲染效果。反之当第一部分较小时，说明当前帧在渲染过程中可复用的渲染效果较少，渲染负载较大，此时，为了不增加渲染负担，可以将扩展量x和y设置的相对小一些，甚至可以设置为0，也就是说当前帧的可视范围的扩大量与第一部分的大小之间可以呈正比关系。在另一种方式中，还可以将扩展量x和y与当前帧相对于前一帧发生变化的第二部分的大小进行关联，当第二部分较小时，说明当前帧的渲染负载较小，此时，可以将扩展量x和y设置的相对大一些，反之当第二部分较大时，说明当前帧的渲染负载较大，此时，为了不增加负担，可以将扩展量x和y设置的相对小一些，甚至可以设置为0，也就说当前帧的可视范围的扩大量与第二部分的大小之间可以呈反比关系。
64.在完成对当前帧的第一可视范围的扩展后，可以将当前帧的第一画面数据中描述的第一可视范围更新为扩大后的可视范围，并将当前记录的前一帧的第二画面数据更新为当前帧的第一画面数据，使得在对当前帧的后一帧进行渲染时，能够将后一帧画面的可视范围与当前帧扩大后的可视范围进行比对，获得较大的重合区域。由于相邻两帧呈现的画面一般是最接近的，因而，通过将第二画面数据更新为第一画面数据，能够使得后一帧的画面渲染能够从时间上最接近的第一画面数据中获取最大的效果复用，降低了渲染负载，提高了渲染效率。
65.通过对第一可视范围进行扩大，能够确保画面中运动物体在进行小范围移动时，后一帧画面的可视范围能够被包含在当前帧扩大后的可视范围内，或者当运动物体在进行较大范围移动时，后一帧画面能够与当前帧画面具有较大的重合区域，以方便更多的利用在前帧的渲染效果，降低渲染负载。
66.图7是本申请实施例提供的一种画面处理装置的结构示意图，如图7所示，画面处理装置70包括：
67.获取模块71，用于获取当前帧的第一画面数据.
68.比对模块72，用于将所述第一画面数据和当前记录的所述当前帧的前一帧的第二画面数据进行比对，确定所述第一画面数据中相对于所述第二画面数据，未发生变化的第
一部分以及发生变化的第二部分.
69.渲染模块73，用于复用所述前一帧中对应所述第一部分的渲染结果，并对所述当前帧中的所述第二部分进行渲染，以得到并显示所述当前帧的渲染结果。
70.本实施例提供的画面处理装置能够执行上述图2实施例的方法，其执行方式和有益效果类似在这里不再赘述。
71.图8是本申请实施例提供的一种画面处理装置的结构示意图，在本实施例中，当前帧的第一画面数据和当前帧的前一帧的第二画面数据中包括画面背景的可视范围，以及静态物体和光源的虚拟空间位置和状态。如图8所示，在上述实施例的基础上，比对模块72可以包括：
72.第一比对子模块721，用于将所述第一画面数据描述的第一可视范围与所述第二画面数据描述的第二可视范围进行比对，确定所述第一可视范围和所述第二可视范围的重合区域；
73.第二比对子模块722，用于将所述第一画面数据和所述第二画面数据中位于所述重合区域内的静态物体的虚拟空间位置及状态进行比对，以及
74.第三比对子模块723，用于将所述第一画面数据和所述第二画面数据描述的所述光源的虚拟空间位置及状态进行比对。
75.本实施例提供的画面处理装置能够执行上述图4实施例的方法，其执行方式和有益效果类似在这里不再赘述。
76.图9是本申请实施例提供的一种画面处理装置的结构示意图，如图9所示，在上述实施例的基础上，画面处理装置70还可以包括：
77.处理模块74，用于在所述重合区域的范围小于预设范围时，在所述第一可视范围的基础上，扩大所述当前帧的可视范围，并对扩大的部分进行渲染。
78.在一种实施方式中，所述当前帧的可视范围的扩大量与所述未发生变化的第一部分的大小成正比。
79.在一种实施方式中，所述当前帧的可视范围的扩大量与所述发生变化的第二部分的大小成反比。
80.在一种实施方式中，所述装置还包括：
81.第一更新模块，用于将所述第二画面数据中描述的所述第二可视范围更新为扩大后的所述当前帧的可视范围。
82.在一种实施方式中，所述装置还包括：
83.第二更新模块，用于将当前记录的所述前一帧的第二画面数据更新为所述当前帧的第一画面数据。
84.本实施例提供的装置能够执行图6实施例的技术方案，其执行方式和有益效果类似，在这里不再赘述。
85.本申请实施例还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程序，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述实施例所述的画面渲染方法。
86.此外，本申请实施例还提供一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括计算机程序，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述实施例所述的画面渲染方法。
87.此外，本申请实施例还提供一种处理器，该处理器包括：至少一种电路，用于执行
如上述实施例所述的画面渲染方法。
88.本申请实施例还提供的一种电子设备。该电子设备可用于实现上述方法实施例中描述的画面渲染方法。
89.示例的，所述电子设备可以包括一个或多个处理器和接口，接口与处理器耦合，所述处理器也可以称为处理单元，可以实现一定的控制功能。所述处理器可以是通用处理器或者专用处理器等。
90.在一种可行的设计中，处理器也可以存有指令，所述指令可以被所述处理器运行，使得所述电子设备执行上述方法实施例中描述的画面渲染方法。
91.在又一种可能的设计中，电子设备可以包括电路，所述电路可以实现前述方法实施例中获取画面数据和显示渲染结果的部分。
92.在一种设计中，所述电子设备中可以包括一个或多个存储器，其上存有指令或者中间数据，所述指令可在所述处理器上被运行，使得所述电子设备执行上述方法实施例中描述的方法。在一些实施例中，所述存储器中还可以存储有其他相关数据。所述处理器和存储器可以单独设置，也可以集成在一起。
93.在一种设计中，所述电子设备还可以包括收发器。
94.所述处理器可以称为处理单元。所述收发器可以称为收发单元、收发机、收发电路、或者收发器等，用于实现电子设备的收发功能。
95.本申请中描述的处理器和收发器可实现在集成电路(integrated circuit，ic)、模拟ic、射频集成电路rfic、混合信号ic、专用集成电路(application specific integrated circuit，asic)、印刷电路板(printed circuit board，pcb)、电子设备等上。该处理器和收发器也可以用各种1c工艺技术来制造，例如互补金属氧化物半导体(complementary metal oxide semiconductor,cmos)、n型金属氧化物半导体(nmetal-oxide-semiconductor，nmos)、p型金属氧化物半导体(positive channel metal oxide semiconductor,pmos)、双极结型晶体管(bipolar junction transistor，bjt)、双极cmos(bicmos)、硅锗(sige)、砷化镓(gaas)等。
96.示例的，图10是本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图，该电子设备可被示例性的理解为移动终端，该电子设备可用于执行上述画面渲染方法，如图10所示，电子设备100可以包括处理器110，外部存储器接口120，内部存储器121，通用串行总线(universal serial bus，usb)接口130，充电管理模块140，电源管理模块141，电池142，天线1，天线2，移动通信模块150，无线通信模块160，音频模块170，扬声器170a，受话器170b，麦克风170c，耳机接口170d，传感器180，按键190，马达191，指示器192，摄像头193，显示屏194，以及用户标识模块(subscriber identification module，sim)卡接口195等。可以理解的是，本实施例示意的结构并不构成对电子设备100的具体限定。在本申请另一些实施例中，电子设备100可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者拆分某些部件，或者不同的部件布置。图示的部件可以以硬件，软件，或软件和硬件的组合实现。
97.处理器110可以包括一个或多个处理单元，例如：处理器110可以包括应用处理器(application processor，ap)，调制解调处理器，图形处理器(graphics processing unit，gpu)，图像信号处理器(image signal processor，isp)，控制器，视频编解码器，数字信号处理器(digital signal processor，dsp)，基带处理器，和/或神经网络处理器
(neural-network processing unit，npu)等。其中，不同的处理单元可以是独立的器件，也可以集成在一个或多个处理器中。在一些实施例中，电子设备100也可以包括一个或多个处理器110。其中，控制器可以是电子设备100的神经中枢和指挥中心。控制器可以根据指令操作码和时序信号，产生操作控制信号，完成取指令和执行指令的控制。处理器110中还可以设置存储器，用于存储指令和数据。在一些实施例中，处理器110中的存储器为高速缓冲存储器。该存储器可以保存处理器110刚用过或循环使用的指令或数据。如果处理器110需要再次使用该指令或数据，可从所述存储器中直接调用。这就避免了重复存取，减少了处理器110的等待时间，因而提高了电子设备100系统的效率。
98.在一些实施例中，处理器110可以包括一个或多个接口。接口可以包括集成电路(inter-integrated circuit，i2c)接口，集成电路内置音频(inter-integrated circuit sound，i2s)接口，脉冲编码调制(pulse code modulation，pcm)接口，通用异步收发传输器(universal asynchronous receiver/transmitter，uart)接口，移动产业处理器接口(mobile industry processor interface，mipi)，通用输入输出(general-purpose input/output，gpio)接口，用户标识模块(subscriber identity module，sim)接口，和/或通用串行总线(universal serial bus，usb)接口等。其中，usb接口130是符合usb标准规范的接口，具体可以是mini usb接口，micro usb接口，usb type c接口等。usb接口130可以用于连接充电器为电子设备100充电，也可以用于电子设备100与外围设备之间传输数据。也可以用于连接耳机，通过耳机播放音频。
99.可以理解的是，本发明实施例示意的各模块间的接口连接关系，只是示意性说明，并不构成对电子设备100的结构限定。在本申请另一些实施例中，电子设备100也可以采用上述实施例中不同的接口连接方式，或多种接口连接方式的组合。
100.充电管理模块140用于从充电器接收充电输入。其中，充电器可以是无线充电器，也可以是有线充电器。在一些有线充电的实施例中，充电管理模块140可以通过usb接口130接收有线充电器的充电输入。在一些无线充电的实施例中，充电管理模块140可以通过电子设备100的无线充电线圈接收无线充电输入。充电管理模块140为电池142充电的同时，还可以通过电源管理模块141为电子设备100供电。
101.电源管理模块141用于连接电池142，充电管理模块140与处理器110。电源管理模块141接收电池142和/或充电管理模块140的输入，为处理器110，内部存储器121，显示屏194，摄像头193，和无线通信模块160等供电。电源管理模块141还可以用于监测电池容量，电池循环次数，电池健康状态(漏电，阻抗)等参数。在其他一些实施例中，电源管理模块141也可以设置于处理器110中。在另一些实施例中，电源管理模块141和充电管理模块140也可以设置于同一个器件中。
102.电子设备100的无线通信功能可以通过天线1，天线2，移动通信模块150，无线通信模块160，调制解调处理器以及基带处理器等实现。天线1和天线2用于发射和接收电磁波信号。电子设备100中的每个天线可用于覆盖单个或多个通信频带。不同的天线还可以复用，以提高天线的利用率。例如：可以将天线1复用为无线局域网的分集天线。在另外一些实施例中，天线可以和调谐开关结合使用。
103.移动通信模块150可以提供应用在电子设备100上的包括2g/3g/4g/5g等无线通信的解决方案。移动通信模块150可以包括至少一个滤波器，开关，功率放大器，低噪声放大器
等。移动通信模块150可以由天线1接收电磁波，并对接收的电磁波进行滤波，放大等处理，传送至调制解调处理器进行解调。移动通信模块150还可以对经调制解调处理器调制后的信号放大，经天线1转为电磁波辐射出去。在一些实施例中，移动通信模块150的至少部分功能模块可以被设置于处理器110中。在一些实施例中，移动通信模块150的至少部分功能模块可以与处理器110的至少部分模块被设置在同一个器件中。
104.调制解调处理器可以包括调制器和解调器。其中，调制器用于将待发送的低频基带信号调制成中高频信号。解调器用于将接收的电磁波信号解调为低频基带信号。随后解调器将解调得到的低频基带信号传送至基带处理器处理。低频基带信号经基带处理器处理后，被传递给应用处理器。应用处理器通过音频设备(不限于扬声器170a，受话器170b等)输出声音信号，或通过显示屏194显示图像或视频。在一些实施例中，调制解调处理器可以是独立的器件。在另一些实施例中，调制解调处理器可以独立于处理器110，与移动通信模块150或其他功能模块设置在同一个器件中。
105.无线通信模块160可以提供应用在电子设备100上的包括无线局域网(wireless local area networks，wlan)，蓝牙，全球导航卫星系统(global navigation satellite system，gnss)，调频(frequency modulation，fm)，nfc，红外技术(infrared，ir)等无线通信的解决方案。无线通信模块160可以是集成至少一个通信处理模块的一个或多个器件。无线通信模块160经由天线2接收电磁波，将电磁波信号调频以及滤波处理，将处理后的信号发送到处理器110。无线通信模块160还可以从处理器110接收待发送的信号，对其进行调频，放大，经天线2转为电磁波辐射出去。
106.在一些实施例中，电子设备100的天线1和移动通信模块150耦合，天线2和无线通信模块160耦合，使得电子设备100可以通过无线通信技术与网络以及其他设备通信。所述无线通信技术可以包括gsm，gprs，cdma，wcdma，td-scdma，lte，gnss，wlan，nfc，fm，和/或ir技术等。上述gnss可以包括全球卫星定位系统(global positioning system，gps)，全球导航卫星系统(global navigation satellite system，glonass)，北斗卫星导航系统(beidou navigation satellite system，bds)，准天顶卫星系统(quasi-zenith satellite system，qzss)和/或星基增强系统(satellite based augmentation systems，sbas)。
107.电子设备100通过gpu，显示屏194，以及应用处理器等可以实现显示功能。gpu为图像处理的微处理器，连接显示屏194和应用处理器。gpu用于执行数学和几何计算，用于图形渲染。处理器110可包括一个或多个gpu，其执行指令以生成或改变显示信息。
108.显示屏194用于显示图像，视频等。显示屏194包括显示面板。显示面板可以采用液晶显示屏(liquid crystal display，lcd)，有机发光二极管(organic light-emitting diode，oled)，有源矩阵有机发光二极体或主动矩阵有机发光二极体(active-matrix organic light emitting diode的，amoled)，柔性发光二极管(flex light-emitting diode，fled)，miniled，microled，micro-oled，量子点发光二极管(quantum dot light emitting diodes，qled)等。在一些实施例中，电子设备100可以包括1个或n个显示屏194，n为大于1的正整数。
109.电子设备100可以通过isp，一个或多个摄像头193，视频编解码器，gpu，一个或多个显示屏194以及应用处理器等实现拍摄功能。
110.npu为神经网络(neural-network，nn)计算处理器，通过借鉴生物神经网络结构，例如借鉴人脑神经元之间传递模式，对输入信息快速处理，还可以不断的自学习。通过npu可以实现电子设备100的智能认知等应用，例如：图像识别，人脸识别，语音识别，文本理解等。
111.外部存储器接口120可以用于连接外部存储卡，例如micro sd卡，实现扩展电子设备100的存储能力。外部存储卡通过外部存储器接口120与处理器110通信，实现数据存储功能。例如将音乐、照片、视频等数据文件保存在外部存储卡中。
112.内部存储器121可以用于存储一个或多个计算机程序，该一个或多个计算机程序包括指令。处理器110可以通过运行存储在内部存储器121的上述指令，从而使得电子设备100执行本申请一些实施例中所提供的语音切换方法，以及各种功能应用以及数据处理等。内部存储器121可以包括存储程序区和存储数据区。其中，存储程序区可存储操作系统；该存储程序区还可以存储一个或多个应用程序(比如图库、联系人等)等。存储数据区可存储电子设备100使用过程中所创建的数据(比如照片，联系人等)等。此外，内部存储器121可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件，闪存器件，通用闪存存储器(universal flash storage，ufs)等。在一些实施例中，处理器110可以通过运行存储在内部存储器121的指令，和/或存储在设置于处理器110中的存储器的指令，来使得电子设备100执行本申请实施例中所提供的画面渲染方法，以及各种功能应用及数据处理。
113.电子设备100可以通过音频模块170，扬声器170a，受话器170b，麦克风170c，耳机接口170d，以及应用处理器等实现音频功能。例如音乐播放，录音等。其中，音频模块170用于将数字音频信息转换成模拟音频信号输出，也用于将模拟音频输入转换为数字音频信号。音频模块170还可以用于对音频信号编码和解码。在一些实施例中，音频模块170可以设置于处理器110中，或将音频模块170的部分功能模块设置于处理器110中。扬声器170a，也称“喇叭”，用于将音频电信号转换为声音信号。电子设备100可以通过扬声器170a收听音乐，或收听免提通话。受话器170b，也称“听筒”，用于将音频电信号转换成声音信号。当电子设备100接听电话或语音信息时，可以通过将受话器170b靠近人耳接听语音。麦克风170c，也称“话筒”，“传声器”，用于将声音信号转换为电信号。当拨打电话或发送语音信息时，用户可以通过人嘴靠近麦克风170c发声，将声音信号输入到麦克风170c。电子设备100可以设置至少一个麦克风170c。在另一些实施例中，电子设备100可以设置两个麦克风170c，除了采集声音信号，还可以实现降噪功能。在另一些实施例中，电子设备100还可以设置三个，四个或更多麦克风170c，实现采集声音信号，降噪，还可以识别声音来源，实现定向录音功能等。耳机接口170d用于连接有线耳机。耳机接口170d可以是usb接口130，也可以是3.5mm的开放移动电子设备平台(open mobile terminal platform，omtp)标准接口，还可以是美国蜂窝电信工业协会(cellular telecommunications industry association of the usa，ctia)标准接口。
114.传感器180可以包括压力传感器180a，陀螺仪传感器180b，气压传感器180c，磁传感器180d，加速度传感器180e，距离传感器180f，接近光传感器180g，指纹传感器180h，温度传感器180j，触摸传感器180k，环境光传感器180l，骨传导传感器180m等。
115.其中，压力传感器180a用于感受压力信号，可以将压力信号转换成电信号。在一些
实施例中，压力传感器180a可以设置于显示屏194。压力传感器180a的种类很多，如电阻式压力传感器，电感式压力传感器，电容式压力传感器等。电容式压力传感器可以是包括至少两个具有导电材料的平行板。当有力作用于压力传感器180a，电极之间的电容改变。电子设备100根据电容的变化确定压力的强度。当有触摸操作作用于显示屏194，电子设备100根据压力传感器180a检测所述触摸操作强度。电子设备100也可以根据压力传感器180a的检测信号计算触摸的位置。在一些实施例中，作用于相同触摸位置，但不同触摸操作强度的触摸操作，可以对应不同的操作指令。例如：当有触摸操作强度小于第一压力阈值的触摸操作作用于短消息应用图标时，执行查看短消息的指令。当有触摸操作强度大于或等于第一压力阈值的触摸操作作用于短消息应用图标时，执行新建短消息的指令。
116.陀螺仪传感器180b可以用于确定电子设备100的运动姿态。在一些实施例中，可以通过陀螺仪传感器180b确定电子设备100围绕三个轴(即，x，y和z轴)的角速度。陀螺仪传感器180b可以用于拍摄防抖。示例性的，当按下快门，陀螺仪传感器180b检测电子设备100抖动的角度，根据角度计算出镜头模组需要补偿的距离，让镜头通过反向运动抵消电子设备100的抖动，实现防抖。陀螺仪传感器180b还可以用于导航，体感游戏场景等。
117.加速度传感器180e可检测电子设备100在各个方向上(一般为三轴)加速度的大小。当电子设备100静止时可检测出重力的大小及方向。还可以用于识别电子设备姿态，应用于横竖屏切换，计步器等应用。
118.距离传感器180f，用于测量距离。电子设备100可以通过红外或激光测量距离。在一些实施例中，拍摄场景，电子设备100可以利用距离传感器180f测距以实现快速对焦。
119.接近光传感器180g可以包括例如发光二极管(led)和光检测器，例如光电二极管。发光二极管可以是红外发光二极管。电子设备100通过发光二极管向外发射红外光。电子设备100使用光电二极管检测来自附近物体的红外反射光。当检测到充分的反射光时，可以确定电子设备100附近有物体。当检测到不充分的反射光时，电子设备100可以确定电子设备100附近没有物体。电子设备100可以利用接近光传感器180g检测用户手持电子设备100贴近耳朵通话，以便自动熄灭屏幕达到省电的目的。接近光传感器180g也可用于皮套模式，口袋模式自动解锁与锁屏。
120.环境光传感器180l用于感知环境光亮度。电子设备100可以根据感知的环境光亮度自适应调节显示屏194亮度。环境光传感器180l也可用于拍照时自动调节白平衡。环境光传感器180l还可以与接近光传感器180g配合，检测电子设备100是否在口袋里，以防误触。
121.指纹传感器180h(也称为指纹识别器)，用于采集指纹。电子设备100可以利用采集的指纹特性实现指纹解锁，访问应用锁，指纹拍照，指纹接听来电等。另外，关于指纹传感器的其他记载可以参见名称为“处理通知的方法及电子设备”的国际专利申请pct/cn2017/082773，其全部内容通过引用结合在本申请中。
122.触摸传感器180k，也可称触控面板或触敏表面。触摸传感器180k可以设置于显示屏194，由触摸传感器180k与显示屏194组成触摸屏，也称触控屏。触摸传感器180k用于检测作用于其上或附近的触摸操作。触摸传感器可以将检测到的触摸操作传递给应用处理器，以确定触摸事件类型。可以通过显示屏194提供与触摸操作相关的视觉输出。在另一些实施例中，触摸传感器180k也可以设置于电子设备100的表面，与显示屏194所处的位置不同。
123.骨传导传感器180m可以获取振动信号。在一些实施例中，骨传导传感器180m可以
获取人体声部振动骨块的振动信号。骨传导传感器180m也可以接触人体脉搏，接收血压跳动信号。在一些实施例中，骨传导传感器180m也可以设置于耳机中，结合成骨传导耳机。音频模块170可以基于所述骨传导传感器180m获取的声部振动骨块的振动信号，解析出语音信号，实现语音功能。应用处理器可以基于所述骨传导传感器180m获取的血压跳动信号解析心率信息，实现心率检测功能。
124.按键190包括开机键，音量键等。按键190可以是机械按键，也可以是触摸式按键。电子设备100可以接收按键输入，产生与电子设备100的用户设置以及功能控制有关的键信号输入。
125.sim卡接口195用于连接sim卡。sim卡可以通过插入sim卡接口195，或从sim卡接口195拔出，实现和电子设备100的接触和分离。电子设备100可以支持1个或n个sim卡接口，n为大于1的正整数。sim卡接口195可以支持nano sim卡，micro sim卡，sim卡等。同一个sim卡接口195可以同时插入多张卡。所述多张卡的类型可以相同，也可以不同。sim卡接口195也可以兼容不同类型的sim卡。sim卡接口195也可以兼容外部存储卡。电子设备100通过sim卡和网络交互，实现通话以及数据通信等功能。在一些实施例中，电子设备100采用esim，即：嵌入式sim卡。esim卡可以嵌在电子设备100中，不能和电子设备100分离。
126.本领域技术人员能够领会，本申请的技术可在各种各样的装置或设备中实施，包含无线手持机、集成电路(ic)或一组ic(例如，芯片组)。本申请中描述各种组件、模块或单元是为了强调用于执行所揭示的技术的装置的功能方面，但未必需要由不同硬件单元实现。实际上，如上文所描述，各种单元可结合合适的软件和/或固件组合在编码解码器硬件单元中，或者通过互操作硬件单元(包含如上文所描述的一或多个处理器)来提供。
127.以上所述，仅为本申请示例性的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。