[发明专利]一种基于体绘制的图像渲染方法及装置

说明书

本发明实施例公开了基于体绘制的图像渲染方法，包括：将预设的几何体进行球形切片；基于当前视点确定所述球形切片上的采样点；计算所述采样点的纹理采样坐标，并根据所述纹理采样坐标对渲染体对应的纹理密度贴图进行采样，得到所述采样点的颜色值；将所述球形切片上在同一条当前视点的视射线中的采样点的颜色值进行叠加，得到渲染后的图像。本发明还公开了一种基于体绘制的图像渲染装置，采用本发明，GPU消耗时间减少，大大提高了对目标几何体渲染的效果和效率，降低了显卡处理能力的要求；在渲染云海时，还对穿越云海，仰视云海，以及云海下的环境做了特殊处理，使得云海与场景环境融合一体，效果真实可信。

技术领域

本发明涉及计算机图像渲染领域，尤其涉及一种基于体绘制的图像渲染方法及基于体绘制的图像渲染装置。

背景技术

当前，大型3D游戏中首创用体绘制的方法来表现大规模的体积云。3D游戏中，体积云的标准作法是用粒子堆砌来实现，然而规模达到云海级别时，难以解决渲染效率问题，尤其是兼容低端显卡的网络游戏，对渲染效率的要求更高。体绘制经典算法渲染效率不能满足实时渲染的要求，因此目前体绘制的体积云只见于制图软件烘焙静态贴图。

现有技术中，3D游戏中的体积云基本都是用粒子系统实现(例如 CryENGINE，Microsoft Flight Simulator)。Unigine引擎中的一个Demo使用了体绘制方法的体积云，如图1示出的现有技术中的粒子堆砌生成的一朵云的示意图，通过上百个面向摄像机的面片堆聚成一朵云。通过粒子堆砌表现单独的一朵云效果很好，但是由于粒子数量和像素填充率对效率的限制，难以表现大规模的云海，如图2示出现有技术中的云海实现效果图，还需要美术在场景中摆放包围盒来给出云的形态分布，编辑繁琐，不但体积感差，而且通过对Unigine 云海渲染进行跑分得出图形处理器(Graphics Processing Unit，GPU)消耗20.5514 毫秒可知，渲染效率极低，容易会造成显卡过热关机。

发明内容

本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种基于体绘制的图像渲染方法及基于体绘制的图像渲染装置，提高了对目标几何体渲染的效果和效率。

为了解决上述技术问题，本发明实施例第一方面公开了一种基于体绘制的图像渲染方法，包括：

将预设的几何体进行球形切片；

基于当前视点确定所述球形切片上的采样点；

计算所述采样点的纹理采样坐标，并根据所述纹理采样坐标对渲染体对应的纹理密度贴图进行采样，得到所述采样点的颜色值；

将所述球形切片上在同一条当前视点的视射线中的采样点的颜色值进行叠加，得到渲染后的图像。

本发明实施例第二方面公开了一种基于体绘制的图像渲染装置，包括：

切片模块，用于将预设的几何体进行球形切片；

采样点确认模块，用于基于当前视点确定所述球形切片上的采样点；

计算模块，用于计算所述采样点的纹理采样坐标；

采样模块，用于根据所述纹理采样坐标对所述渲染体对应的纹理密度贴图进行采样，得到所述采样点的颜色值；

叠加模块，用于将所述球形切片上在同一条当前视点的视射线中的采样点的颜色值进行叠加，得到渲染后的图像。

本发明实施例第三方面公开了一种计算机存储介质，所述计算机存储介质存储有程序，所述程序执行时包括本发明实施例第一方面中的基于体绘制的图像渲染方法的全部步骤。

实施本发明实施例，在保证体积几何体效果的前提下，优化了体绘制光线投射算法，可以通过球形切片，减少采样点数量，GPU消耗时间从原版算法的 20ms优化到1ms，大大提高了对目标几何体渲染的效果和效率，降低了显卡处理能力的要求。