[发明专利]一种可形变雪地网格的绘制方法和装置

权利要求书

1.一种可形变雪地网格的绘制方法，其特征在于，包括以下步骤：

计算初始雪地网格和静态物体网格之间的距离场纹理图；

对动态物体网格的顶点进行聚类以确定每个顶点簇的包围球，所有顶点簇的包围球构成动态物体网格的包围体；

以俯视正交视角预绘制当前雪地网格，得到维度相同的深度图和几何法线图；

依据当前雪地网格对应的深度图和几何法线图、动态物体网格的包围体以及动态物体变换矩阵，计算雪地形变并更新形变贴图；

通过对形变贴图进行多次下采样得到不同等级的标记形变区域图，当前雪地网格的三角面片的任意边与标记形变区域图相交时，对三角面片进行细分；

依据形变贴图或距离场纹理图对雪地片元进行原始法线方向的位移，并更新法线方向，以实现对当前雪地网格的形变。

2.根据权利要求1所述的可形变雪地网格的绘制方法，其特征在于，所述计算初始雪地网格和静态物体网格之间的距离场纹理图，包括：

利用顶点着色器对初始雪地网格进行顶点变换处理，得到归一化的顶点纹理坐标和顶点世界坐标；

依据静态物体网格、模型变化矩阵以及初始雪地网格的顶点世界坐标对应的雪地片元的第一世界坐标，利用片元着色器计算雪地片元的第一世界坐标与静态物体网格的每个三角面片的最短无向距离，将每个雪地片元对应的所有最短无向距离中的最小值组成距离场纹理图。

3.根据权利要求1所述的可形变雪地网格的绘制方法，其特征在于，所述对动态物体网格的顶点进行聚类以确定每个顶点簇的包围球，包括：

计算动态物体网格的轴对齐第一包围盒，在第一包围盒内，采用聚类算法将动态物体网格的顶点聚成多个顶点簇；

计算每个顶点簇的第二包围盒，以第二包围盒的最大对角线长度和中心分别为直径和球心，构建每个顶点簇的包围球。

4.根据权利要求1所述的可形变雪地网格的绘制方法，其特征在于，所述依据当前雪地网格对应的深度图和几何法线图、动态物体网格的包围体以及动态物体变换矩阵，计算雪地形变并更新形变贴图，包括：

初始化形变贴图，形变贴图存储雪地表面沿着原始法线方向的位移以及位移后的法线，维度与绘制当前雪地网格得到的深度图相同；

利用动态物体变换矩阵对每个顶点簇的包围球进行变换得到变换后的包围球；

针对形变贴图的每个像素，从深度图和几何法线图中相同位置采样深度数据和法线方向，通过对深度数据进行逆变换得到像素对应的雪地片元的第二世界坐标，依据第二世界坐标计算雪地片元到对应的变换后的包围球的距离；

依据距离判断雪地片元处于凹陷区域或凸起区域后，依据距离、包围球的半径以及雪地片元的法线方向，计算原始法线方向的位移和位移后的法线，并更新形变贴图。

5.根据权利要求4所述的可形变雪地网格的绘制方法，其特征在于，所述依据距离判断雪地片元处于凹陷区域或凸起区域包括：

当雪地片元到对应的变换后的包围球的距离d小于等于对应的包围球的半径r时，即d≤r，则认为雪地片元处于凹陷区域，凹陷中心的深度为r-dcosθ，凹陷边沿的深度为0，凹陷区域在雪地表面的半径为其中O为包围球的中心，P为雪地片元的第二世界坐标，N表示雪地片元的法线方向；

认为凹陷区域的边缘应产生由于物体排挤而凸起部分为凸起区域，设定凸起宽度w，即判断当雪地片元到对应的变换后的包围球的距离大于对应的包围球的半径，即d＞r，且d|cosθ|r，且时，则认为雪地片元处于凸起区域。