[发明专利]虚拟机场模型地表纹理投影渲染方法

说明书

本发明公开了一种虚拟机场模型地表纹理投影渲染方法，它包括如下步骤：S1：建立材质贴图；S2：通过材质贴图通道将这张贴图输出到一个和该投射面积相同的新建的未经分割的面片模型上；S3：将新建的未经分割的面片模型和材质贴图存储在显存中；S4：视景引擎加载新建的面片模型和捕捉的材质贴图，调用显卡资源进行渲染。该方法将过去需要由CPU进行计算的模型顶点信息转移到材质贴图通道中，直接调用显卡的GPU资源来进行计算，并且这些信息也将直接存储到显存中直接被GPU调用，无需在系统内存中通过系统总线进行再分配，大幅度提高系统资源的利用率和处理速度，同时也释放CPU的运算资源，使整个系统更加高效。

技术领域

本发明涉及一种虚拟机场模型地表纹理投影渲染方法。

背景技术

在虚拟机场的开发过程中，要求对机场地面的各种标线和指示标识进行精细话显示，力求最大限度保证在模拟飞行训练中还原真实状况。所以在对虚拟机场的要求规范中，各个标识物和标线都有严格的规范要求，其中又以地面标线涉及滑行路线面广，覆盖机场范围大而更加收到关注。例如飞行员通过视景引擎渲染的画面中，要能够清晰看见到滑行道停止等待线，在划入停机位时要清晰观察到轮档位的地面标志等。

可见对地面标识的刻画在虚拟机场的模型制作中起着举足轻重的作用，好的渲染表现手法不仅可以提高整体机场的仿真模拟程度，让飞行训练效果更有成效，还可以降低系统资源的消耗，提高整个虚拟仿真系统的流畅度和画面效果。

为同时表现出高质量的地面和清晰的地面标志，现设想需要制作一个地面模型，目前的解决方案有两个：

（1）详细分解待制作地面区域内的地表状况，用切割工具沿着特定道路状况，如草坪、沥青路面、裸露土地等的边沿切割画线，在形成闭合分割线后将该区域进行分离操作，在使用较小尺寸的贴图文件，通过重复贴图的方式赋予该模型面片。

（2）详细分解待制作地面区域内的地表状况，使用不同面片层来表现不同的道路状况，在完成所有面片层的制作后，将他们堆叠起来，彼此之间间隔很小的距离（大约0.02毫米），确保想要显示的标志或者沥青道路等所在的层在最上方即可。

现有的技术方案主要是通过对地表模型面片的分割或者是叠加来实现不同道路状况和路面标志的显示效果，然后通过小尺寸的高清贴图，以重复贴图的方式被赋予在模型表面，再通过视景引擎渲染显示出来。由于模型面片的顶点信息大多数情况下由CPU进行运算处理，贴图信息的计算由显卡的GPU完成，而整个系统的其他功能部分需要大量调用CPU的运算资源来进行诸如数据计算、内存调用、数据通信处理等工作，导致CPU性能被严重压榨而GPU性能被大量闲置，最终限制了整个模拟系统的运行效率。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种虚拟机场模型地表纹理投影渲染方法，该方法将过去需要由CPU进行计算的模型顶点信息转移到材质贴图通道中，直接调用显卡的GPU资源来进行计算，并且这些信息也将直接存储到显存中直接被GPU调用，无需在系统内存中通过系统总线进行再分配，大幅度提高系统资源的利用率和处理速度，同时也释放CPU的运算资源，使整个系统更加高效。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：虚拟机场模型地表纹理投影渲染方法，它包括如下步骤：

S1：建立材质贴图；

S2：通过材质贴图通道将这张贴图输出到一个和该投射面积相同的新建的未经分割的面片模型上；

S3：将新建的未经分割的面片模型和材质贴图存储在显存中；

S4：视景引擎加载新建的面片模型和捕捉的材质贴图，调用显卡资源进行渲染。

该方法还包括投射渲染的地面面片模型过大导致输出贴图大小超过计算机处理范围的处理步骤，该步骤包括如下子步骤：

S21：将新建的面片模型等分为正方形面片；