[发明专利]一种3D地形渲染方法和渲染装置

权利要求书

1、一种3D地形渲染方法，其特征在于，该方法包括：

根据视距确定地形块当前的层次细节LOD级别；

根据视距和预设的所述地形块当前LOD级别对应的渐变区间计算渐变参数，使用渐变参数对所述地形块的顶点高度值进行修正；

选取比所述地形块当前LOD级别高一精度级别的网格模型并使用所述修正后的顶点高度值对地形块进行渲染。

2、如权利要求1所述的3D地形渲染方法，其特征在于，所述根据地形块与视点的距离确定地形块的LOD级别包括：

预先为每个LOD级别设置一个渐变区间，通过判断视距所处的渐变区间，确定该地形块的LOD级别。

3、如权利要求2所述的3D地形渲染方法，其特征在于，所述渐变参数的计算方法包括：

t＝(S-S0)/S1；

其中，t为渐变参数，S为视距，S0为所述渐变区间的起始值，S1为所述渐变区间的区间范围。

4、如权利要求3所述的3D地形渲染方法，其特征在于，所述使用渐变参数对所述地形块的顶点高度值进行修正的方法包括：

H＝H1+(H2-H1)×t；

其中，H为修正后的顶点高度值，H1为比所述地形块当前LOD级别高一精度级别的LOD级别对应的顶点高度值，H2为所述地形块当前LOD级别对应的顶点高度值；t为渐变参数。

5、如权利要求1～4所述的3D地形渲染方法，其特征在于，所述LOD级别分为5级，共4种LOD级别变换。

6、如权利要求5所述的3D地形渲染方法，其特征在于，所述计算渐变参数及对顶点高度值进行修正采用顶点着色器Vertex Shader实现，具体实现方法包括：

分别计算顶点在4种LOD级别变换时的渐变参数和修正值，并以最高精度LOD级别的顶点高度值为基准，与4个修正值进行叠加，得到顶点在当前LOD级别变换下修正后的高度值。

7、如权利要求6所述的3D地形渲染方法，其特征在于，所述计算4种LOD级别变换时的渐变参数采用以下公式：

float4 morph＝saturate((viewDist-MorphStart)/MorphRange)；

其中，float4 morph表示4种LOD级别变换时的渐变参数，viewDist为视距，MorphStart为所述渐变区间的起始值，MorphRange为所述渐变区间的区间范围；saturate函数是把取值范围限制在闭区间[0，1]内；

所述计算4种LOD级别变换时的修正值，并以最高精度的顶点高度值为基准，与4个修正值进行叠加，得到顶点在当前LOD级别变换下修正后的高度值，采用以下公式：

float height＝h0+dot(moprh，hDiff)；

其中，float height表示顶点在当前LOD级别变换下修正后的高度值，h0为最高精度LOD级别的顶点高度值，moprh为渐变参数，hDiff为LOD级别变换时的顶点高度差，dot函数是将moprh和hDiff做点积计算。

8、一种3D地形渲染装置，其特征在于，该装置包括：

LOD确定模块，用于根据视距确定地形块当前的LOD级别；

数据修正模块，用于根据视距和预设的所述地形块当前LOD级别对应的渐变区间计算渐变参数，使用渐变参数对所述地形块的顶点高度值进行修正；

渲染模块，与所述数据修正模块和LOD确定模块相连，用于选取比所述LOD确定模块确定的地形块当前LOD级别高一精度级别的网格模型并使用所述数据修正模块修正后的顶点高度值对地形块进行渲染。

9、如权利要求8所述的3D地形渲染装置，其特征在于，所述LOD确定模块包括：

区间设置单元，用于预先为每个LOD级别设置一个渐变区间；

LOD判定单元，与所述区间设置单元相连，通过判断视距所处的渐变区间，确定该地形块的LOD级别。