[发明专利]一种屏幕空间中的体积雾的操作方法

摘要

本发明公开了一种屏幕空间中体积雾的算法，包括利用MRT技术渲染所有场景的物体，把场景的深度信息渲染到一张纹理上；基于渲染得到的场景信息的纹理，分别渲染体积雾模型的背面和正面，得到体积雾的正、背面深度并保存到两张渲染目标中同时结合场景的深度值计算得到可见像素的混合因子；基于计算得到的可见像素的混合因子，把场景颜色和雾的颜色以混合因子进行混合，然后投射到屏幕空间最终颜色。本发明所述屏幕空间中体积雾的算法，可以克服现有技术中模拟效果差、适用场景少等缺陷，以实现模拟效果好、适用场景多的优点。

主权项

一种屏幕空间中的体积雾的操作方法，其特征在于，包括：a、利用MRT技术渲染所有场景的物体，把场景的深度信息渲染到一张纹理上；b、基于渲染得到的场景的深度信息的纹理，分别渲染体积雾模型的背面和正面，得到体积雾的正、背面深度并保存到两张渲染目标中同时结合场景的深度值计算得到可见像素的混合因子；c、基于计算得到的可见像素的混合因子，把场景颜色和雾的颜色以混合因子进行混合，然后投射到屏幕空间最终颜色；所述步骤a，具体包括：在场景中，各点相对于摄像机的距离用深度图来表示，即深度图中的每一个像素值表示场景中某一点与摄像机之间的距离；在未放置雾模型之前，通过渲染场景的所有物体，利用多重渲染目标MRT技术渲染场景同时把深度信息保存到一张纹理中；MRT是GPU编程中的像素着色器支持的渲染方式，通过像素着色器能够返回多个渲染目标。所述步骤b，具体包括：⑴为了计算可见像素的混合因子，在放置体积雾模型之后，首先渲染不包含任何物体的体积雾模型：先渲染体积雾的正面，并把体积雾正面深度保存到渲染目标中；再渲染体积雾的背面，把体积雾背面深度保存到另一张渲染目标中，那么体积雾背面像素深度值和正面像素深度值的差近似为屏幕空间上可见像素的雾的浓度，对于屏幕上的任意一点的像素用同样的方式计算；⑵视点与目标对象的距离简称视点距离，即：场景深度，能够从步骤a得到的纹理即场景深度图中获取，它与体积雾模型正、背面深度之间有着阶梯关系，且在体积雾的正面像素深度值、背面像素深度值都小于1的条件下，有以下三种情况表示场景中可见像素的混合因子：其中，Dback为体积雾背面像素深度值，Dfront为体积雾正面像素深度值，Dsence场景像素深度值，Dfog‑back为体积雾背面深度，Dfog‑front为体积雾正面深度，D为视点距离。