[发明专利]一种基于球面UV和重投影的云实时绘制优化方法

权利要求书

1.一种基于球面UV和重投影的云实时绘制优化方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一：通过三维噪声纹理计算云层形状并生成三维云层纹理，利用三维噪声纹理生成云图像，然后运用基于图像的绘制技术，将云图像映射到虚拟场景的天空上，

步骤二：将整个天空半球用球面UV参数化，半球面上方向为(X，Y，Z)的单位向量对应于纹理空间内(u＝0.5x+0.5，v＝0.5y+0.5)的位置，其中，X为空间直角坐标系中的横轴，Y为空间直角坐标系中的纵轴，Z为空间直角坐标系中的竖轴，u、v分别表示纹理空间内的坐标，x，y分别为用于表示纹理空间内坐标的参数；

步骤三：将这个球面UV空间分割成4x4像素的小块，在每一图像帧中对每个小块只绘制中的一个像素对应方向上的云，每16帧后整个球面UV图上的云都绘制完成后保留完整球面UV图，

步骤四：在每一图像帧的渲染中，将最近生成的两张完整球面UV图根据当前的相机视重投影到视区上并进行插值，从而得到最终的绘制结果，所述插值为最近邻线性插值法，所述最近生成的两张完整球面UV图分别为F_-1(u,v)，F₀(u,v)，经过t帧后当前帧的插值函数F(u,v)为

2.根据权利要求1所述的一种基于球面UV和重投影的云实时绘制优化方法，其特征在于，所述的云图像通过不同频率下的perlin噪音结合ray marching来生成。

3.根据权利要求1所述的一种基于球面UV和重投影的云实时绘制优化方法，其特征在于，所述三维云层纹理包括2个3d纹理，1个2d纹理，

所述2个3d纹理放perlin噪音和worley噪音的结合体，用于计算云的形状和表面细节；所述1个2d纹理放不同频率的curl噪音，用于扭曲云的形状。

4.根据权利要求1所述的一种基于球面UV和重投影的云实时绘制优化方法，其特征在于，所述三维噪声纹理生成云图像过程中包括去噪音处理步骤。

5.根据权利要求1所述的一种基于球面UV和重投影的云实时绘制优化方法，其特征在于，每个所述图像帧由相机采集，所述相机包括深度视频采集相机和彩色视频采集相机。

6.根据权利要求1所述的一种基于球面UV和重投影的云实时绘制优化方法，其特征在于，云场景渲染和绘制工作基于GPU进行实现。