一种基于聚簇的粒子系统优化渲染方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于聚簇的粒子系统优化渲染方法和装置，包括：在粒子系统更新后，为每个有效粒子计算其空间位置的编码；依据编码对有效粒子的索引进行GPU排序，在排序结果中，以N个相邻粒子作为单个粒子簇进行粒子簇划分；计算个粒子簇在屏幕空间的包围盒，并为粒子簇生成简易纹理；在任务着色器中，依据包围盒对粒子簇剔除后，为剩余粒子簇依据包围盒尺寸选择多层次细节级别，包括进化层次细节级别、默认层次细节级别、退化层次细节级别；在网格着色器中，依据选择的层次细节级别为粒子簇生成几何信息；在片元着色器中，依据选择的层次细节级别和简易纹理进行纹理绘制。该方法和装置能够较为显著的提高复杂粒子系统的绘制效率。效率。效率。

【技术实现步骤摘要】
一种基于聚簇的粒子系统优化渲染方法和装置


[0001]本专利技术属于实时绘制领域，具体涉及一种基于聚簇的粒子系统优化渲染方法和装置。

技术介绍

[0002]在实时绘制领域，粒子系统是构成场景的重要组成部分，并且往往由于其使用透明度纹理带来较多不必要的开销。其中，粒子系统表示三维计算机图形学中模拟一些特定的模糊现象的技术，而这些现象用其它传统的渲染技术难以实现真实感的物理运动规律。经常使用粒子系统模拟的现象有火、爆炸、烟、水流、火花、落叶、云、雾、雪、尘、流星尾迹或者象发光轨迹这样的抽象视觉效果等等。
[0003]然而当前，绘制优化的研究与系统实践主要都集中于静态三角形网格上。其中绘制优化的途径包含剔除、多层次细节、合批绘制等等，绘制优化的系统实践则有GPU驱动管线、Nanite等，它们都将静态网格作为主要服务对象。
[0004]剔除是绘制优化的重要途径，通过将对输出结果没有贡献的三角形乃至物体进行剔除，可以减少不必要的绘制开销，加快渲染速度。常用的剔除方法包括视锥体剔除、遮挡剔除、背向面剔除、小三角剔除等。剔除测试计算本身也会带本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于聚簇的粒子系统优化渲染方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，在粒子系统更新后，为每个有效粒子计算其空间位置的编码；步骤2，依据空间位置的编码对有效粒子的索引进行GPU排序，在排序结果中，以N个相邻粒子作为单个粒子簇进行粒子簇划分；步骤3，计算每个粒子簇在屏幕空间的包围盒，并为粒子簇生成简易纹理；步骤4，在任务着色器中，依据包围盒对粒子簇剔除后，为剩余粒子簇依据包围盒尺寸选择多层次细节级别，包括进化层次细节级别、默认层次细节级别、退化层次细节级别；步骤5，在网格着色器中，依据选择的层次细节级别为粒子簇生成几何信息；步骤6，在片元着色器中，依据选择的层次细节级别和简易纹理进行纹理绘制。2.根据权利要求1所述的基于聚簇的粒子系统优化渲染方法，其特征在于，采用莫顿码对每个有效粒子的空间位置进行编码，并采用32位无符号整型记录每个粒子的莫顿码。3.根据权利要求1所述的基于聚簇的粒子系统优化渲染方法，其特征在于，所述包围盒采用AABB包围盒，计算每个粒子簇在屏幕空间的AABB包围盒，包括：首先计算每个粒子自身的空间包围球，将每个粒子的空间包围球投影到屏幕空间得到在屏幕空间的AABB包围盒，最后合并粒子簇内所有粒子的AABB包围盒得到粒子簇在屏幕空间的AABB包围盒。4.根据权利要求1所述的基于聚簇的粒子系统优化渲染方法，其特征在于，依据包围盒对粒子簇剔除，包括：通过比较包围盒与xy轴上0/1边界以及z轴上近远裁剪平面进行视锥体剔除，使用层级深度缓冲进行遮挡剔除，当包围盒任意方向尺寸小于等于1个像素阈值时进行尺寸过小剔除。5.根据权利要求1所述的基于聚簇的粒子系统优化渲染方法，其特征在于，所述为剩余粒子簇依据包围盒尺寸选择多层次细节级别，包括：当包围盒尺寸大于第一阈值，则选择进化层次细节级别；当包围盒尺寸小于第二阈值，则选择退化层次细节级别；当包围盒尺寸大于等于第二阈值且小于等于第一阈值，则选择默认层次细节级别，其中，第一阈值大于第二阈值。依据选择的层次细节级别...

【专利技术属性】
技术研发人员：王锐，鲁昊霖，付仁泓，邹文，
申请(专利权)人：光线云杭州科技有限公司，
类型：发明
国别省市：