CN104574309B - 移动游戏应用中的三角形网格细分的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种移动游戏应用中三角形网格细分的方法及装置，包括：依次确定各个三角形网格的最长边；分别将各个最长边的边长与边长阈值进行比较，将大于边长阈值的最长边的边长作为键，将键插入红黑二叉树结构中；在红黑二叉树结构中，选取各个键中的最大键；按照预设的细分规则，将与最大键对应的最长边划分为若干段，将原始三角形网格内细分若干个三角形网格；在红黑二叉树中删除最大键。通过本发明公开的方法及装置，可以逐一对三角形网格中最长边的边长超过边长阈值的边进行切分，将原始三角形网格细分为多个三角形网格，直至每个三角形网格网格的最长边长度小于等于边长阈值，使得在颜色线性插值的过程中平滑过渡，提高视觉效果。

Description

移动游戏应用中的三角形网格细分的方法及装置

技术领域

本发明实施例涉及三维模型技术领域，尤其涉及一种移动游戏应用中三角形网格细分的方法及装置。

背景技术

在对三维模型进行光照计算中，逐顶点光照和逐像素光照是两种常用的光照计算算法。

逐像素光照是在每个像素处进行光照计算，可以获得很好的视觉效果，但是由于移动终端的GPU(Graphic Processing Unit，图形处理器)计算能力有限，这种逐像素计算的开销对移动终端的GPU来说是很大的。逐顶点光照可以很好的克服这一问题。

逐顶点光照是在顶点着色器中计算光照颜色，为每个顶点计算一次光照颜色，然后通过顶点在多边形所覆盖的区域对像素颜色进行线性插值。对于镶嵌度较高的模型来说，逐顶点光照的性能和效果都足够好。但是对于三角形较少的三角形网格，例如面积较大，边长较长的三角形网格，由于点距较大，在进行颜色线性插值的过程中，无法平滑过渡，导致视觉效果变差。

发明内容

本发明实施例提供一种移动游戏应用中三角形网格细分的方法及装置，以减小三角形网格的面积，缩小点间距，使得在颜色线性插值的过程中平滑过渡，提高视觉效果。

一方面，本发明实施例提供了一种移动游戏应用中三角形网格细分的方法，包括：

依次确定各个三角形网格的最长边；

分别将各个最长边的边长与边长阈值进行比较，将大于所述边长阈值的最长边的边长作为键，将所述键插入红黑二叉树结构中；

在所述红黑二叉树结构中，选取各个键中的最大键；

按照预设的细分规则，将与所述最大键对应的最长边划分为若干段，将原始三角形网格内细分若干个三角形网格；

在所述红黑二叉树中删除所述最大键。

优选地，按照预设的细分规则，将与所述最大键对应的最长边划分为若干段，将原始三角形网格内细分若干个三角形网格，包括：

选取所述最长边的中点，将所述最长边划分为等长的两段，将所述原始三角形网格中细分成两个三角形网格；或

在所述最长边中选取N个点，将所述最长边划分为N+1段，每段长度小于等于所述边长阈值，将所述原始三角形网格细分为N+1个三角形，其中N为正整数。

优选地，在将大于所述边长阈值的最长边的边长作为键，将所述键插入红黑二叉树结构中的同时，还包括：

将所述键对应的最长边的两端顶点的集合作为值，将所述值插入红黑二叉树结构中。

优选地，在所述红黑二叉树结构中，选取各个键中的最大键之前，还包括：

在所述红黑二叉树结构中，统计各个值对应的所述顶点的集合中的顶点总数；

将所述顶点总数与顶点阈值进行比较，若所述顶点总数小于所述顶点阈值，则执行在所述红黑二叉树结构中，选取各个键中的最大键的过程。

优选地，在所述红黑二叉树中删除所述最大键的同时，还包括：

在所述红黑二叉树中删除所述最大键对应的值。

另一方面，本发明实施例提供了一种移动游戏应用中三角形网格细分的装置，包括：

最长边确定模块，用于依次确定各个三角形网格的最长边；

键插入模块，用于分别将各个最长边的边长与边长阈值进行比较，将大于所述边长阈值的最长边的边长作为键，将所述键插入红黑二叉树结构中；

最大键选取模块，用于在所述红黑二叉树结构中，选取各个键中的最大键；

网格细分模块，用于按照预设的细分规则，将与所述最大键对应的最长边划分为若干段，将原始三角形网格内细分若干个三角形网格；

最大键删除模块，用于在所述红黑二叉树中删除所述最大键。

优选地，所述网格细分模块，具体用于选取所述最长边的中点，将所述最长边划分为等长的两段，将所述原始三角形网格中细分成两个三角形网格；或

在所述最长边中选取N个点，将所述最长边划分为N+1段，每段长度小于等于所述边长阈值，将所述原始三角形网格细分为N+1个三角形，其中N为正整数。

优选地，所述装置还包括：

值插入模块，用于将所述键对应的最长边的两端顶点的集合作为值，将所述值插入红黑二叉树结构中。

优选地，所述装置还包括：

顶点总数统计模块，用于在所述红黑二叉树结构中，统计各个值对应的所述顶点的集合中的顶点总数；

顶点总数比较模块，用于将所述顶点总数与顶点阈值进行比较，若所述顶点总数小于所述顶点阈值，则执行在所述红黑二叉树结构中，选取各个键中的最大键的过程。

优选地，所述装置还包括：

值删除模块，用于在所述红黑二叉树中删除所述最大键对应的值。

本发明实施例通过一种移动游戏应用中三角形网格细分的方法及装置，可以逐一对三角形网格中最长边的边长超过边长阈值的边进行切分，将原始三角形网格细分为多个三角形网格，直至每个三角形网格网格的最长边长度小于等于边长阈值，使得在颜色线性插值的过程中平滑过渡，提高视觉效果。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种移动游戏应用中三角形网格细分的方法流程示意图；

图2为本发明实施例提供三角形网格细分示意图；

图3为本发明实施例提供三角形网格细分示意图；

图4为本发明实施例提供的一种移动游戏应用中三角形网格细分的方法流程示意图；

图5为本发明实施例提供的一种移动游戏应用中三角形网格细分的装置的结构示意图；

图6为本发明实施例提供的一种移动游戏应用中三角形网格细分的装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

实施例一

本发明实施例提供了一种移动游戏应用中三角形网格细分的方法，适用于对移动游戏应用中的三角形网格进行逐顶点光照计算的情况下，如图1所示，包括以下步骤。

步骤S101，依次确定各个三角形网格的最长边。

在步骤S101中，获取三角形网格的三边长度，比较三边长度，将长度最长的一边作为最长边。例如三角形网格△ABC的AB边长为3，BC边长为4，AC边长为5，则AC为△ABC的最长边。

步骤S102，分别将各个最长边的边长与边长阈值进行比较，将大于边长阈值的最长边的边长作为键，将键插入红黑二叉树结构中。

其中，边长阈值是满足在颜色线性插值的过程中平滑过渡的点间距。例如，△ABC的最长边为AC，长度为5，△DEF的最长边为DF，长度为15；将AC和DF的长度与边长阈值进行比较，例如边长阈值为13，则△DEF的最长边DF的长度大于边长阈值，将DF的长度15作为键插入红黑二叉树结构中。

步骤S103，在红黑二叉树结构中，选取各个键中的最大键。

在步骤S103中，红黑树是一种自平衡二叉查找树，是在计算机科学中用到的一种数据结构。若红黑二叉树结构中不存在键，则不存在面积较大，边长较长的三角形网格，不需要对三角网格进行细分。若红黑二叉树结构中，存在至少一个键，则存在至少一个面积较大，边长较长的三角形网格，需要对三角网格进行细分。例如红黑二叉树结构中的各个键分别为14和15，则15为各个键中的最大键。

步骤S104，按照预设的细分规则，将与最大键对应的最长边划分为若干段，将原始三角形网格内细分若干个三角形网格。

在步骤S104中，可以按照预设的细分规则，将与最大键对应的最长边划分为若干段，是每段的长度小于最大键。并连接该三角形的顶点和最长边的划分点，将原始三角形网格内细分若干个三角形网格。

具体的，划分出来的若干段的长度可以相同也可以不相同。可以选取最长边的中点，将最长边划分为等长的两段，将原始三角形网格中细分成两个三角形网格；也可以在最长边中选取N个点，将最长边划分为N+1段，每段长度小于等于边长阈值，将原始三角形网格细分为N+1个三角形，其中N为正整数。

例如，如图2所示，选取△ABC的最长边AC的中点D，将最长边AC划分为等长的两段，分别为AD和DC，将△ABC中细分成两个三角形网格，分别为△ABD和△ADC。

如图3所示，△ABC的最长边AC的长度为15，可以在在最长边中选取E和E2个点，将最长边划分为AD、DE和EC3段，长度分别为7、5和3，每段长度小于等于边长阈13，将原始三角形网格△ABC细分为3个三角形，分别是△ABD、△BDE和△BEC。

步骤S105，在红黑二叉树中删除最大键。

例如在红黑二叉树中删除最大键15，由于最大键15对应的原始三角形网格已经被细分，原始三角形网格已不存在，为防止对不存在的三角形网格进行细分，则在红黑二叉树中删除最大键。

在本发明实施例提供的技术方案中，可以逐一对三角形网格中最长边的边长超过边长阈值的边进行切分，将原始三角形网格细分为多个三角形网格，直至每个三角形网格网格的最长边长度小于等于边长阈值，使得在颜色线性插值的过程中平滑过渡，提高视觉效果。

实施例二

在上述实施例的基础上，本发明实施例提供了一种移动游戏应用中三角形网格细分的方法，如图4所示，包括以下步骤：

步骤S401，依次确定各个三角形网格的最长边。

步骤S402，分别将各个最长边的边长与边长阈值进行比较，将大于边长阈值的最长边的边长作为键，将键插入红黑二叉树结构中。

步骤S403，将键对应的最长边的两端顶点的集合作为值，将值插入红黑二叉树结构中。

例如，△DEF的最长边DF的长度大于边长阈值，将DF的长度16作为键插入红黑二叉树结构中，则键16对应的最长边的两端顶点的集合为(D，F)，将(D，F)作为值，将(D，F)插入红黑二叉树结构中，用于确定需要划分的边长的两端的顶点。

步骤S404，在红黑二叉树结构中，统计各个值对应的顶点的集合中的顶点总数。

例如，在红黑二叉树结构中，包括了4个顶点的集合，分别为(D，F)、(A，B)(C，D)和(E，F)，则包括了8个顶点，分别是D、F、A、B、、C、D、E和F。

步骤S405，将顶点总数与顶点阈值进行比较，若顶点总数小于顶点阈值，则执行步骤S406的过程；若大于等于则终止三角形网格细分过程。

步骤S405中，顶点阈值是为防止顶点数量过多，造成顶点着色器负担较重而设置的参数。例如，顶点总数为8，顶点阈值为12，则顶点总数小于顶点阈值，不会造成着色器负担较重。若顶点总数为13，顶点阈值为12，则会造成着色器负担较重，则终止三角形网格细分过程。

步骤S406，在红黑二叉树结构中，选取各个键中的最大键。

步骤S407，按照预设的细分规则，将与最大键对应的最长边划分为若干段，将原始三角形网格内细分若干个三角形网格。

步骤S408，在红黑二叉树中删除最大键和最大键对应的值。

例如在红黑二叉树中删除最大键15和15对应的值(A，C)，由于最大键15对应的原始三角形网格已经被细分，原始三角形网格已不存在，为防止对不存在的三角形网格进行细分，则在红黑二叉树中删除最大键和最大键对应的值。

通过本发明实施例提供的技术方案，可以在着色器负担范围内，逐一对三角形网格中最长边的边长超过边长阈值的边进行切分，将原始三角形网格细分为多个三角形网格，直至每个三角形网格网格的最长边长度小于等于边长阈值，使得在颜色线性插值的过程中平滑过渡，提高视觉效果。

上述各个实施例中的三角形网格中只具有一条最长边，当三角形网格为等腰三角形，具有两条最长边时，例如△ABC，AB的边长为10，AB的边长为10，BC的边长为2，可以任选其中的一边作为最长边，例如选取AB作为最长边，将AB的长度10作为键，将AB两端的顶点集合(A，B)作为值，将键和值插入红黑二叉树中。并执行后续三角形网格细分过程。

实施例三

本发明实施例三提供了一种移动游戏应用中三角形网格细分的装置，包括：

最长边确定模块51、键插入模块52、最大键选取模块53、网格细分模块54和最大键删除模块55。

其中，最长边确定模块51，用于依次确定各个三角形网格的最长边；键插入模块52，用于分别将各个最长边的边长与边长阈值进行比较，将大于边长阈值的最长边的边长作为键，将键插入红黑二叉树结构中；最大键选取模块53，用于在红黑二叉树结构中，选取各个键中的最大键；网格细分模块54，用于按照预设的细分规则，将与最大键对应的最长边划分为若干段，将原始三角形网格内细分若干个三角形网格；最大键删除模块55，用于在红黑二叉树中删除最大键。

在最长边确定模块51中，获取三角形网格的三边长度，比较三边长度，将长度最长的一边作为最长边。

在键插入模块52中，其中，边长阈值是满足在颜色线性插值的过程中平滑过渡的点间距。键插入模块52具体用于，选取最长边的中点，将最长边划分为等长的两段，将原始三角形网格中细分成两个三角形网格；或在最长边中选取N个点，将最长边划分为N+1段，每段长度小于等于边长阈值，将原始三角形网格细分为N+1个三角形，其中N为正整数。

在最大键选取模块53中，若红黑二叉树结构中不存在键，则不存在面积较大，边长较长的三角形网格，不需要对三角网格进行细分。若红黑二叉树结构中，存在至少一个键，则存在至少一个面积较大，边长较长的三角形网格，需要对三角网格进行细分。

在网格细分模块54中可以按照预设的细分规则，将与最大键对应的最长边划分为若干段，是每段的长度小于最大键。并连接该三角形的顶点和最长边的划分点，将原始三角形网格内细分若干个三角形网格。

具体的，划分出来的若干段的长度可以相同也可以不相同。可以选取最长边的中点，将最长边划分为等长的两段，将原始三角形网格中细分成两个三角形网格；也可以在最长边中选取N个点，将最长边划分为N+1段，每段长度小于等于边长阈值，将原始三角形网格细分为N+1个三角形，其中N为正整数。

在最大键删除模块55中，由于最大键对应的原始三角形网格已经被细分，原始三角形网格已不存在，为防止对不存在的三角形网格进行细分，则在红黑二叉树中删除最大键。

通过本发明实施例提供的一种移动游戏应用中三角形网格细分的装置可以逐一对三角形网格中最长边的边长超过边长阈值的边进行切分，将原始三角形网格细分为多个三角形网格，直至每个三角形网格网格的最长边长度小于等于边长阈值，使得在颜色线性插值的过程中平滑过渡，提高视觉效果。

实施例四

在上述实施例的基础上，本发明实施例提供了一种移动游戏应用中三角形网格细分的装置，如图6所示，包括：最长边确定模块61、键插入模块62、值插入模块63、顶点总数统计模块64，顶点总数比较模块65，最大键选取模块66、网格细分模块67、最大键删除模块68和值删除模块69。

其中，最长边确定模块61、键插入模块62、最大键选取模块66、网格细分模块67和最大键删除模块68与上述实施例中最长边确定模块51、键插入模块52、最大键选取模块53、网格细分模块54和最大键删除模块55功能相同。

值插入模块62，用于将键对应的最长边的两端顶点的集合作为值，将值插入红黑二叉树结构中。

顶点总数统计模块64，用于在红黑二叉树结构中，统计各个值对应的顶点的集合中的顶点总数。

顶点总数比较模块65，用于将顶点总数与顶点阈值进行比较，若顶点总数小于顶点阈值，则执行在红黑二叉树结构中，选取各个键中的最大键的过程。其中，顶点阈值是为防止顶点数量过多，造成顶点着色器负担较重而设置的参数。

值删除模块69，用于在红黑二叉树中删除最大键对应的值。由于最大键对应的原始三角形网格已经被细分，原始三角形网格已不存在，为防止对不存在的三角形网格进行细分，则在红黑二叉树中删除最大键对应的值。

通过本发明实施例提供的一种移动游戏应用中三角形网格细分的装置可以在着色器负担范围内，逐一对三角形网格中最长边的边长超过边长阈值的边进行切分，将原始三角形网格细分为多个三角形网格，直至每个三角形网格网格的最长边长度小于等于边长阈值，使得在颜色线性插值的过程中平滑过渡，提高视觉效果。

请注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (6)

1.一种移动游戏应用中三角形网格细分的方法，其特征在于，包括：

依次确定各个三角形网格的最长边；

分别将各个最长边的边长与边长阈值进行比较，将大于所述边长阈值的最长边的边长作为键，将所述键插入红黑二叉树结构中；

在所述红黑二叉树结构中，选取各个键中的最大键；

按照预设的细分规则，将与所述最大键对应的最长边划分为若干段，将原始三角形网格内细分若干个三角形网格；

在所述红黑二叉树中删除所述最大键；

其中，在将大于所述边长阈值的最长边的边长作为键，将所述键插入红黑二叉树结构中的同时，还包括：

将所述键对应的最长边的两端顶点的集合作为值，将所述值插入红黑二叉树结构中；

在所述红黑二叉树结构中，选取各个键中的最大键之前，还包括：

在所述红黑二叉树结构中，统计各个值对应的所述顶点的集合中的顶点总数；

将所述顶点总数与顶点阈值进行比较，若所述顶点总数小于所述顶点阈值，则执行在所述红黑二叉树结构中，选取各个键中的最大键的过程。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，按照预设的细分规则，将与所述最大键对应的最长边划分为若干段，将原始三角形网格内细分若干个三角形网格，包括：

选取所述最长边的中点，将所述最长边划分为等长的两段，将所述原始三角形网格中细分成两个三角形网格；或

在所述最长边中选取N个点，将所述最长边划分为N+1段，每段长度小于等于所述边长阈值，将所述原始三角形网格细分为N+1个三角形，其中N为正整数。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述红黑二叉树中删除所述最大键的同时，还包括：

在所述红黑二叉树中删除所述最大键对应的值。

4.一种移动游戏应用中三角形网格细分的装置，其特征在于，包括：

最长边确定模块，用于依次确定各个三角形网格的最长边；

键插入模块，用于分别将各个最长边的边长与边长阈值进行比较，将大于所述边长阈值的最长边的边长作为键，将所述键插入红黑二叉树结构中；

最大键选取模块，用于在所述红黑二叉树结构中，选取各个键中的最大键；

网格细分模块，用于按照预设的细分规则，将与所述最大键对应的最长边划分为若干段，将原始三角形网格内细分若干个三角形网格；

最大键删除模块，用于在所述红黑二叉树中删除所述最大键；

其中，还包括：值插入模块，用于将所述键对应的最长边的两端顶点的集合作为值，将所述值插入红黑二叉树结构中；

顶点总数统计模块，用于在所述红黑二叉树结构中，统计各个值对应的所述顶点的集合中的顶点总数；

顶点总数比较模块，用于将所述顶点总数与顶点阈值进行比较，若所述顶点总数小于所述顶点阈值，则执行在所述红黑二叉树结构中，选取各个键中的最大键的过程。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述网格细分模块，具体用于选取所述最长边的中点，将所述最长边划分为等长的两段，将所述原始三角形网格中细分成两个三角形网格；或

在所述最长边中选取N个点，将所述最长边划分为N+1段，每段长度小于等于所述边长阈值，将所述原始三角形网格细分为N+1个三角形，其中N为正整数。

6.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，还包括：

值删除模块，用于在所述红黑二叉树中删除所述最大键对应的值。