基于模型的体积云生成的方法技术

本发明专利技术提供一种基于模型的体积云生成的方法，包括：获取基底模型的形状云参数，根据形状云参数，生成基底体积云模型；基于预设的游戏开发引擎，获取虚拟的相机组件，根据相机组件，捕获基底体积云模型的第一法线和深度信息，并传输到渲染目标贴图中；对法线和深度信息进行模糊屏幕后处理，获取第二法线和深度信息；应用第二法线和深度信息到预设的噪声贴图，获取层次云模型；输入法线和深度信息第二法线和深度信息到层次云模型上，确定层次体积云，通过合成算法对层次体积云进行合成，生成合成体积云，传输合成体积云至目标输出贴图上，确定合成体积云贴图；将合成体积云贴图输出到终端屏幕上，与场景进行叠加和渲染，获取目标渲染体积云。

【技术实现步骤摘要】
基于模型的体积云生成的方法
本专利技术涉及手游
，特别涉及一种基于模型的体积云生成的方法。
技术介绍
目前，当下手机游戏发展迅猛，手游市场的受众在迅速扩展，人们对游戏渲染画面真实性也越来越挑剔，经常拿手游的画面跟PC/主机端进行比较。体积云就是一项经常出现在3A作品里的关键渲染技术，它给游戏里的云雾渲染带来了体积层次感。然而这项技术使用了大量的3D纹理和ComputeShader计算指令，异常耗费硬件性能，以目前的移动端硬件性能，几乎无法完成大部分手机系统的适配。所以到目前为止，市面上的手机游戏都几乎没有应用真正体积云技术的出现。但是在室外真实性渲染中，体积云是避不开的一个要素，因此产生了很多移动端模拟体积云的技术方案，比如视差映射方法和半透明面片穿插方法，但是这些方法产生出来的云效都不具有通用性，视差映射云只在特定角度才能体现体积感，其它角度观察平平无奇，半透明面片交叉无法实现任意形状的云效果。
技术实现思路
本专利技术提供一种基于模型的体积云生成的方法，以解决上述
技术介绍
出现的问题。本专利技术基于模型的体积云生成的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1：获取基底模型的形状云参数，并根据所述形状云参数，生成基底体积云模型；步骤S2：基于预设的游戏开发引擎，获取虚拟的相机组件，并根据所述相机组件，捕获基底体积云模型的第一法线和深度信息，并传输到预设的渲染目标贴图中；其中，所述相机组件是游戏开发引擎中核的SceneCapture组件，是一个三维相机组件；所述法线和深度信息是基底体积云模型光栅化到屏幕后的每个像素的着色属性；步骤S3：对所述法线和深度信息进行模糊屏幕后处理，获取第二法线和深度信息；步骤S4：应用所述第二法线和深度信息到预设的噪声贴图，并获取层次云模型；步骤S5：输入所述法线和深度信息第二法线和深度信息到层次云模型上，确定层次体积云，通过预设的合成算法对所述层次体积云进行合成，生成合成体积云，并传输所述合成体积云至目标输出贴图上，确定合成体积云贴图；步骤S6：将合成体积云贴图输出到终端屏幕上，与预设的场景进行叠加和渲染，获取目标渲染体积云。优选的，所述获取基底模型的形状云参数，并根据所述形状云参数，生成基底体积云模型，包括：获取并采集基底模型的边缘轮廓，并根据所述边缘轮廓，确定形状云参数；其中，所述形状云参数至少包括基底模型边缘轮廓的弧度、周长、面积、拐点和角度；根据所述形状云参数，确定基底云参数；其中，所述基地云参数表示多尺度和多维度下的形状参数；通过所述基底云参数，计算基地云体积，并基于所述基底模型和基底云体积，生成基底体积云。优选的，所述获取基底模型的形状云参数，并根据所述形状云参数，生成基底体积云模型，包括：步骤SS1:以基底模型的质心为原点；其中，所述ρ(x，y，z)代表基底模型的密度，x代表横轴上采集到的横坐标，y代表纵轴上采集到的纵坐标，z代表纵轴上采集到的竖坐标，o代表以基底模型的质心为原点的原点，代表质心原点上的横轴质心数据，代表质心原点上的与x轴垂直的y轴质心数据，代表质心原点上与x轴和y轴都两两垂直的z轴质心数据；步骤SS2:根据所述原点，采集并记录不同纬度的形状云长度；其中，tm代表第m个采集到的时间点，Dm代表第m次采集到的形状云长度，θm代表第m次采集到的形状云长度对应的空间纬度；am代表第m次采集到的以为原心的横轴的形状云长度的横轴长度，bm代表第m次采集到的以为原心的竖轴的形状云长度的竖轴长度，cm代表第m次采集到的以为原心的纵轴的形状云长度的纵轴长度；m＝1，2，3，…，N；N代表采集到的时间点总次数；步骤SS3:获取基底模型的形状云参数，对形状云长度进行处理，并建立基底体积云模型。优选的，所述基于预设的游戏开发引擎，获取虚拟的相机组件，并根据所述相机组件，捕获基底体积云模型的第一法线和深度信息，法线和深度信息，并传输到预设的渲染目标贴图中，包括：获取预设的游戏开发引擎的相机组件，并根据所述相机组件，确定相机组件的帧数；基于所述帧数，捕捉每帧基底模型光栅化到屏幕的像素；对所述像素进行着色计算，确定着色数据，并根据所述像素和着色数据，确定着色信息；根据所述着色信息，确定基底模型的第一法线和深度信息，并将所述第一法线和深度信息传输至单独的渲染目标贴图上；其中，所述渲染目标贴图是一张可输入/输出信息的渲染目标贴图。优选的，所述对所述法线和深度信息进行模糊屏幕后处理，获取法线和深度信息第二法线和深度信息，包括：对所述法线和深度信息进行模糊屏幕后处理，并获取云合成信息；根据所述云合成信息，确定模糊后的柔和云轮廓；根据所述柔和云轮廓，确定处理云模型，并根据所述处理云模型，获取处理云模型的法线和深度信息第二法线和深度信息。优选的，所述对所述法线和深度信息进行模糊屏幕后处理，包括：获取目标像素点，并采集所述目标像素点周围固定的相邻像素点；获取所述目标像素点和相邻像素点的像素，计算像素平均值；根据所述像素平均值，对所述法线和深度信息进行模糊屏幕后处理；其中，所述模糊屏幕后处理包括横向模糊和竖直模糊。优选的，所述应用所述法线和深度信息第二法线和深度信息到预设的噪声贴图，并获取层次云模型，包括：获取GPU上预设的噪声贴图，通过预设的时间参数对所述噪声贴图进行采样，生成随机数值；其中，所述随机数值用于叠加到柔和轮廓后的处理云模型上进行层次化叠加；将所述随机数值叠加在法线和深度信息第二法线和深度信息上，获取离散信息数据；获取处理云模型的柔和云轮廓，利用所述离散信息数据干扰柔和云轮廓，并基于处理云模型，生成层次云模型。优选的，所述获取GPU上预设的噪声贴图，通过预设的时间参数对所述噪声贴图进行采样，生成随机数值，包括以下步骤：步骤A1：通过预设的时间参数对所述噪声贴图进行随机采样，确定采样样本的范围:其中，F(T,V)代表在时间参数T的情况下随机采样的采样样本的范围，T代表时间参数，Ti代表采集到的第i项时间参数；V代表随机采样下的采样样本，F代表和时间参数T对应的采样样本的范围函数，μT代表有关随机的时间参数T的正则因子，μV代表有关随机的采样样本V的正则因子；Qij是一个指示函数，代表在第i项时间参数下随机采样的第j个采样样本进行随机采样的采样行为，Uij代表在第i项时间参数随机采样的第j个采样样本的随机行为数值；i＝1，2，3，…，Y；Y代表采集到的时间参数的总项数；j＝1，2，3，…，M；M代表采样样本的总个数；步骤A2：通过随机采样样本的范围，确定随机采样的概率:其中，pij代表在第i项时间参数随机采样的第j个采样样本的采样概率分布，Qiη代表在第i项时间参数下随机采样的第η个采样样本进行随机采样的采样行为，η＝1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于模型的体积云生成的方法，其特征在于，包括以下步骤：/n步骤S1：获取基底模型的形状云参数，并根据所述形状云参数，生成基底体积云模型；/n步骤S2：基于预设的游戏开发引擎，获取虚拟的相机组件，并根据所述相机组件，捕获基底体积云模型的第一法线和深度信息，并传输到预设的渲染目标贴图中；/n所述法线和深度信息是基底体积云模型光栅化到屏幕后的每个像素的着色属性；/n步骤S3：对所述法线和深度信息进行模糊屏幕后处理，获取第二法线和深度信息；/n步骤S4：应用所述第二法线和深度信息到预设的噪声贴图，并获取层次云模型；/n步骤S5：输入所述法线和深度信息第二法线和深度信息到层次云模型上，确定层次体积云，通过预设的合成算法对所述层次体积云进行合成，生成合成体积云，并传输所述合成体积云至目标输出贴图上，确定合成体积云贴图；/n步骤S6：将合成体积云贴图输出到终端屏幕上，与预设的场景进行叠加和渲染，获取目标渲染体积云。/n

【技术特征摘要】
1.基于模型的体积云生成的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1：获取基底模型的形状云参数，并根据所述形状云参数，生成基底体积云模型；
步骤S2：基于预设的游戏开发引擎，获取虚拟的相机组件，并根据所述相机组件，捕获基底体积云模型的第一法线和深度信息，并传输到预设的渲染目标贴图中；
所述法线和深度信息是基底体积云模型光栅化到屏幕后的每个像素的着色属性；
步骤S3：对所述法线和深度信息进行模糊屏幕后处理，获取第二法线和深度信息；
步骤S4：应用所述第二法线和深度信息到预设的噪声贴图，并获取层次云模型；
步骤S5：输入所述法线和深度信息第二法线和深度信息到层次云模型上，确定层次体积云，通过预设的合成算法对所述层次体积云进行合成，生成合成体积云，并传输所述合成体积云至目标输出贴图上，确定合成体积云贴图；
步骤S6：将合成体积云贴图输出到终端屏幕上，与预设的场景进行叠加和渲染，获取目标渲染体积云。


2.如权利要求1所述的基于模型的体积云生成的方法，其特征在于，所述获取基底模型的形状云参数，并根据所述形状云参数，生成基底体积云模型，包括：
获取并采集基底模型的边缘轮廓，并根据所述边缘轮廓，确定形状云参数；其中，
所述形状云参数至少包括基底模型边缘轮廓的弧度、周长、面积、拐点和角度；
根据所述形状云参数，确定基底云参数；其中，
所述基地云参数表示多尺度和多维度下的形状参数；
通过所述基底云参数，计算基地云体积，并基于所述基底模型和基底云体积，生成基底体积云。


3.如权利要求1所述的基于模型的体积云生成的方法，其特征在于，所述获取基底模型的形状云参数，并根据所述形状云参数，生成基底体积云模型，包括：
步骤SS1：以基底模型的质心为原点；



其中，所述ρ(x，y，z)代表基底模型的密度，x代表横轴上采集到的横坐标，y代表纵轴上采集到的纵坐标，z代表纵轴上采集到的竖坐标，o代表以基底模型的质心为原点的原点，代表质心原点上的横轴质心数据，代表质心原点上的与x轴垂直的y轴质心数据，代表质心原点上与x轴和y轴都两两垂直的z轴质心数据；
步骤SS2：根据所述原点，采集并记录不同纬度的形状云长度；



其中，tm代表第m个采集到的时间点，Dm代表第m次采集到的形状云长度，θm代表第m次采集到的形状云长度对应的空间纬度；am代表第m次采集到的以为原心的横轴的形状云长度的横轴长度，bm代表第m次采集到的以为原心的竖轴的形状云长度的竖轴长度，cm代表第m次采集到的以为原心的纵轴的形状云长度的纵轴长度；m＝1，2，3，...，N；N代表采集到的时间点总次数；
步骤SS3：获取基底模型的形状云参数，对形状云长度进行处理，并建立基底体积云模型。


4.如权利要求1所述的基于模型的体积云生成的方法，其特征在于，所述基于预设的游戏开发引擎，获取虚拟的相机组件，并根据所述相机组件，捕获基底体积云模型的第一法线和深度信息，法线和深度信息，并传输到预设的渲染目标贴图中，包括：
获取预设的游戏开发引擎的相机组件，并根据所述相机组件，确定相机组件的帧数；
基于所述帧数，捕捉每帧基底模型光栅化到屏幕的像素；
对所述像素进行着色计算，确定着色数据，并根据所述像素和着色数据，确定着色信息；
根据所述着色信息，确定基底模型的第一法线和深度信息，并将所述第一法线和深度信息传输至单独的渲染目标贴图上；其中，
所述渲染目标贴图是一张可输入/输出信息的渲染目标贴图。


5.如权利要求1所述的基于模型的体积云生成的方法，其特征在于，所述对所述法线和深度信息进行模糊屏幕后处理，获取法线和深度信息第二法线和深度信息，包括：
对所述法线和深度信息进行模糊屏幕后处理，并获取云合成信息；
根据所述云合成信息，确定模糊后的柔和云轮廓；
根据所述柔和云轮廓，确定处理云模型，并根据所述处理云模型，获取处理云模型的法线和深度信息第二法线和深度信息。


6.如权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘劲弢，
申请(专利权)人：成都乘天游互娱网络科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51