一种大规模宏观虚拟场景的绘制方法与系统技术方案

本发明专利技术公开了一种大规模宏观虚拟场景的绘制方法与系统。本方法为：1)创建多重采样几何缓冲区；2)绘制虚拟场景中的各种实体三维模型并存储到该多重采样几何缓冲区中；3)对该多重采样几何缓冲区中的所有数据执行降采样以及多重采样检测，将得到的单采样数据保存在一单采样几何缓冲区，多重采样检测的结果存储到多重采样标记缓冲区中；4)对虚拟场景中的像素进行光照计算和着色；其中，如果像素位置多重采样标记缓冲区被标记，则根据该多重采样几何缓冲区中的数据对该像素执行多重采样光照计算，否则根据单采样几何缓冲区中的数据对像素执行单采样光照计算。本发明专利技术既能产生较好的光照真实感效果，又能够克服走样现象。

【技术实现步骤摘要】
一种大规模宏观虚拟场景的绘制方法与系统
本专利技术涉及一种大规模宏观虚拟场景的延迟着色绘制方法与系统，属于计算机软件技术、计算机图形学、虚拟现实

技术介绍
大规模宏观虚拟现实场景绘制是实时绘制领域的一个重要问题，大规模宏三维场景的绘制需求存在于多种应用系统中。例如三维地理信息系统(3DGIS)为了在表达基本的三维地表信息之外，为进一步加强系统的表现力，常常需要在较大的空间尺度下实现大气、海洋、云层等自然环境的展示效果，以增强可视化系统的真实感。飞行模拟视景系统要求在高空视野开阔条件下生成高度真实感的视景图像，也离不开大规模的宏观虚拟现实场景和逼真的自然环境的真实感绘制技术。在一个复杂的大规模宏观虚拟现实环境往往由各种丰富的绘制场景元素构成大尺度、大范围的三维场景，其中既包含大范围的三维地形、地表等地理对象，同时包含道路、建筑物、飞机、汽车、飞行器等各种人工对象，以及树木、草地、植被、河流、海洋、水面、水体、人物、动物等自然对象，还包含天空大气、云、雨、雾，火焰、反射、散射等自然现象。对一个宏观的大规模室外虚拟现实环境而言，室外的光照计算是其真实感绘制的核心关键。在庞大的室外本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种大规模宏观虚拟场景的绘制方法，其步骤为：1)创建多重采样几何缓冲区；2)绘制虚拟场景中的各种实体三维模型，并将绘制的结果存储到该多重采样几何缓冲区中；3)对该多重采样几何缓冲区中的所有数据执行降采样以及多重采样检测，通过降采样得到的单采样数据保存在一单采样几何缓冲区，多重采样检测的结果存储到多重采样标记缓冲区中；其中，多重采样标记缓冲区用来标识延迟着色时需要进行多重采样处理的像素；4)对该虚拟场景中的像素进行光照计算和着色；其中，如果像素位置在所述多重采样标记缓冲区中被标记，则根据该多重采样几何缓冲区中的数据对该像素执行多重采样光照计算，否则根据单采样几何缓冲区中的数据对像素执行单采样光照...

【技术特征摘要】
2016.12.28 CN 20161123411291.一种大规模宏观虚拟场景的绘制方法，其步骤为：1)创建多重采样几何缓冲区；2)绘制虚拟场景中的各种实体三维模型，并将绘制的结果存储到该多重采样几何缓冲区中；3)对该多重采样几何缓冲区中的所有数据执行降采样以及多重采样检测，通过降采样得到的单采样数据保存在一单采样几何缓冲区，多重采样检测的结果存储到多重采样标记缓冲区中；其中，多重采样标记缓冲区用来标识延迟着色时需要进行多重采样处理的像素；4)对该虚拟场景中的像素进行光照计算和着色；其中，如果像素位置在所述多重采样标记缓冲区中被标记，则根据该多重采样几何缓冲区中的数据对该像素执行多重采样光照计算，否则根据单采样几何缓冲区中的数据对像素执行单采样光照计算。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述多重采样几何缓冲区包括漫反射率缓冲区、法向缓冲区、自发光强度缓冲区、材质缓冲区、深度缓冲区和多重采样标记缓冲区。3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，步骤2)中，绘制完实体三维模型后，绘制该虚拟场景中其光照具有折射效果的三维对象，并将绘制结果保存到所述多重采样几何缓冲区中；步骤3)之后进行星空或天空作为虚拟场景的背景的对象的绘制，将星空或天空的颜色和深度信息输出到屏幕缓冲区，然后将步骤4)计算的像素的颜色信息和深度信息输出到该屏幕缓冲区，以用于最终的显示输出；步骤4)之后，对该虚拟场景中的非实体进行绘制，其颜色和深度信息也输出到屏幕缓冲区。4.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述多重采样几何缓冲区的分辨率是屏幕分辨率的n倍，n是多重采样的倍数。5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述降采样方法为：将多重采样的数据通过加权平均的方法降为单采样数据。6.如权利要求1或5所述的方法，其特征在于，所述步骤3)，多重采样检测过程中先利用几何信息计算出像素颜色，...

【专利技术属性】
技术研发人员：李胜，徐泽骅，汪国平，
申请(专利权)人：北京大学，
类型：发明
国别省市：北京,11