[发明专利]一种可形变雪地网格的绘制方法和装置

说明书

本发明公开了一种可形变雪地网格的绘制方法和装置，包括：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，所有簇的包围球构成动态物体网格的包围体；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，计算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法线方向的位移调整，以实现对当前雪地网格的形变。

技术领域

本发明属于计算机图形学领域，具体涉及一种可形变雪地网格的绘制方法和装置。

背景技术

近年来，许多游戏、仿真系统中集成了多样的天气效果，包括雨、雪、雾等。其中，雪是一种较为复杂的天气效果，对场景影响较大，雪天场景往往需要特殊的制作流程。许多游戏等应用通过简单地修改贴图、材质的方法模拟积雪。在现实的雪地场景中，积雪还会响应行人、汽车等动态物体的移动、旋转等动作，产生挤压、凹陷、凸起等形变效果；同时，积雪在静态物体和地面的交界处产生堆积，但上述效果在实时交互中的应用并不广泛，且无法通过简单修改贴图、材质的方法实现。

公开号为CN105389847A的专利申请公开了一种3D场景的绘制系统及方法、终端，包括虚拟摄像机单元，用于基于设定的视角获取3D场景的待绘制区域；相交检测单元，用于在检测到预置于所述3D场景中的3D模型与待绘制区域的任一个边缘面发生相交时，确认3D模型与待绘制区域相交，生成发送至透明度处理单元的处理请求；透明度处理单元，用于响应处理请求，获取3D模型的透明度，并在3D模型的当前透明度大于预设的目标透明度时，减小3D模型的透明度；绘制单元，用于对虚拟摄像机单元获取的待绘制区域进行绘制，生成相应的画面帧。该方法不能够实现对雪地的变形绘制。

公开号为CN106709974A的专利申请公开了一种游戏场景绘制方法及装置，包括：获取用于编辑游戏场景的描述信息；从描述信息中提取游戏场景中的路线和所有功能节点，其中，路线为供游戏场景中的角色进行行走的路线；获取预先配置的路线和每个功能节点在游戏场景中占的面积信息；根据路线和每个功能节点的位置信息以及在游戏场景中占的面积信息绘制游戏场景。该方法同样不能够实现对雪地的变形绘制。

发明内容

鉴于上述，本发明的目的是提供一种可形变雪地网格的绘制方法和装置，实现对雪地网格的可形变绘制，且需要较少的内存和计算开销。

第一方面，实施例提供了一种可形变雪地网格的绘制方法，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，计算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法线方向的位移调整，以实现对当前雪地网格的再次形变。

第二方面，实施例提供了一种可形变雪地网格的绘制装置，包括：

距离场纹理图生成模块，计算初始雪地网格和静态物体网格之间的距离场纹理图；

包围体构建模块，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；