CN104574482B - 一种同一场景中不同状态的呈现方法及装置 - Google Patents

一种同一场景中不同状态的呈现方法及装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种同一场景中不同状态的呈现方法及装置,其中方法包括:在场景空间建立正交投影空间;在所述正交投影空间内计算场景的第一改变因子;根据所述第一改变因子确定需要改变状态的区域;在所述正交投影空间内计算场景的第二改变因子;根据所述第二改变因子计算所述需要改变区域内每个像素点的颜色值。本发明实施例提供的同一场景中不同状态的呈现方法及装置可以实现场景中积雪加厚和积雪消融的效果,通过积雪和积雪消融实现了同一场景中季节的变化,使用户体验到场景季节变化的真实感。

Description

一种同一场景中不同状态的呈现方法及装置
技术领域
本发明涉及计算机图形领域,尤其涉及一种同一场景中不同状态的呈现方法及装置。
背景技术
网络游戏,又称“在线游戏”,简称“网游”。是指以互联网为传输媒介,以游戏运营商的服务器和用户计算机为处理终端,以游戏客户端软件为信息交互的窗口,旨在实现娱乐、休闲、交流和取得虚拟成就的具有可持续性的个体性多人在线游戏。在3D网络游戏中,模拟逼真的季节变换效果对游戏体验起到非常重要的作用,可以使用户得到更好的体验。
大多数游戏环境基本上就是昼夜的变化,而没有季节的变化,即使有季节的变化也是通过切换不同的季节场景来实现季节的变化,这就需要美工制作不同的季节场景,提高了网络游戏制作的成本,降低了网络游戏制作的效率,而且不同场景切换实现季节变化的方法不能使用户体验到场景季节变化的真实感。
发明内容
本发明是为了解决现有技术中的上述不足而完成的,本发明的目的在于提出同一场景中不同状态的呈现方法及装置,该方法和装置在同一场景中可以实现积雪和融雪的状态变换,使用户体验到场景季节变化的真实感。
为达此目的,本发明采用以下技术方案:
一方面,本发明实施例提供一种同一场景中不同状态的呈现方法,包括:
在场景空间建立正交投影空间;
在所述正交投影空间内计算场景的第一改变因子;
根据所述第一改变因子确定需要改变状态的区域;
在所述正交投影空间内计算场景的第二改变因子;
根据所述第二改变因子计算所述需要改变区域内每个像素点的颜色值。
进一步的,所述在所述正交投影空间内计算场景的第一改变因子具体包括:
根据以下公式,计算场景的第一改变因子:
其中,D2为正交投影空间中像素点的顶点高度值,D1为像素点的顶点到相机的高度值,为像素点的法线向量,为雪落下方向的方向向量。
进一步的,所述在所述正交投影空间内计算场景的第二改变因子具体包括:
根据以下公式,计算场景的第二改变因子:
其中,D1为像素点的顶点到相机的高度值,为像素点的法线向量,B→为雪落下方向的方向向量。
进一步的,还包括:分别计算像素点四周的另外四个像素点的第二改变因子E21、E22、E23、E24,并将该像素点的第二改变因子与所述四周的另外四个像素点的第二改变因子的平均值作为该像素点的第二改变因子,即:
E2=(E2+E21+E22+E23+E24)/5。
进一步的,所述根据所述第二改变因子计算所述需要改变区域内每个像素点的颜色值具体包括:
根据以下公式,计算所述需要改变区域内每个像素点改变后的颜色值:
C=E2*C0+(1-E2)*C1
其中,E2为第二改变因子,C0为设定的雪的颜色值,C1为像素点改变前的颜色值。
进一步的,还包括根据像素点的预设顶点偏移量来控制改变状态区域像素点的改变程度,具体如下:
根据以下公式,计算改变状态后像素点的顶点值:
W=W0+F*E2*O,
其中,W0为改变状态前像素点的顶点值,F为预设顶点偏移量,E2为第二改变因子,O为法线在世界空间的位置值。
进一步的,在所述正交投影空间内计算场景的第二改变因子之后,还包括对像素点的法线进行噪音处理,具体包括:
根据以下公式,计算噪音处理后像素点的法线:
其中,为噪音处理前像素点的法线向量,E2为所述第二改变因子,Z为预设噪音变量值。
另一方面,本发明实施例还提供一种同一场景中不同状态的呈现装置,其特征在于,包括:
建立模块,用于在场景空间建立正交投影空间;
第一计算模块,用于在所述正交投影空间内计算场景的第一改变因子;
选取模块,用于根据所述第一改变因子确定需要改变状态的区域;
第二计算模块,用于在所述正交投影空间内计算场景的第二改变因子;
第三计算模块,用于根据所述第二改变因子计算所述需要改变区域内每个像素点的颜色值。
进一步的,所述第一计算模块具体用于:
根据以下公式,计算场景的第一改变因子:
其中,D2为正交投影空间中像素点的顶点高度值,D1为像素点的顶点到相机的高度值,为像素点的法线向量,为雪落下方向的方向向量;
所述第二计算模块具体用于:
根据以下公式,计算场景的第二改变因子:
其中,D1为像素点的顶点到相机的高度值,为像素点的法线向量,为雪落下方向的方向向量。
进一步的,所述第三计算模块具体用于:
根据以下公式,计算所述需要改变区域内每个像素点的颜色值:
C=E2*C0+(1-E2)*C1
其中,E2为第二改变因子,C0为设定的雪的颜色值,C1为像素点改变前的颜色值。
本发明所述的同一场景中不同状态的呈现方法及装置,通过在场景空间中建立正交投影计算出场景中积雪的第一积雪因子,根据第一积雪因子确定场景中需要积雪的积雪区域,然后计算出第二积雪因子,根据第二积雪因子计算积雪区域内每个像素点的颜色值,进而实现场景中由没有积雪状态转换为积雪状态,根据预设的顶点偏移量来控制积雪的程度,进而可以实现场景中积雪加厚和消融的效果,通过积雪和积雪消融实现了场景中季节的变化,使用户体验到场景季节变化的真实感。
附图说明
为了更加清楚地说明本发明示例性实施例的技术方案,下面对描述实施例中所需要用到的附图做一简单介绍。显然,所介绍的附图只是本发明所要描述的一部分实施例的附图,而不是全部的附图,对于本领域普通技术人员,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图得到其他的附图。
图1是本发明实施例一提供的同一场景中不同状态的呈现方法的流程示意图。
图2是本发明实施例二提供的同一场景中不同状态的呈现装置的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,以下将结合本发明实施例中的附图,通过具体实施方式,完整地描述本发明的技术方案。显然,所描述的实施例是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例,基于本发明的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下获得的所有其他实施例,均落入本发明的保护范围之内。
实施例一:
图1给出了本发明实施例一提供的同一场景中不同状态的呈现方法的流程示意图。如图1所示,本实施例一提供的同一场景中不同状态的呈现方法包括以下操作:
操作S110,在场景空间建立正交投影空间;
在场景空间建立一个正交投影空间,从场景空间的顶部向下投射,判断场景中物体的遮挡关系,其中判断方法为:在物体正上方建立方向向下的正交矩阵,在正交投影空间中按照一定的距离进行采样,进而求出正交投影空间中像素点的顶点高度值D2,另外,物体顶点在世界空间也有一个高度值D1,这个高度值D1是像素点的顶点到相机的高度值,判断D2和D1的差值是否大于0,如果大于0则说明该物体没有遮挡,也就是该物体的表面可以直接接收落下的雪。
操作S120,在所述正交投影空间内计算场景的第一改变因子;
具体的,根据以下公式,计算场景的第一改变因子:
其中,D2为正交投影空间中像素点的顶点高度值,D1为像素点的顶点到相机的高度值,为像素点的法线向量,为雪落下方向的方向向量。
该操作中,第一改变因子优选为第一积雪因子,所述积雪因子由物体的遮挡关系和雪落下的方向决定。其中,遮挡关系为D2与D1的差值。
操作S130,根据所述第一改变因子确定需要改变状态的区域;
该操作中,第一改变因子即第一积雪因子中的遮挡关系决定了场景中积雪的表面区域,第一积雪因子乘以法线得到的值可以用来计算物体顶点在世界空间的偏移,这个偏移值决定了积雪的厚度,因此,由第一积雪因子可以确定场景空间中需要积雪的区域。
操作S140,在所述正交投影空间内计算场景的第二改变因子;
具体的,根据以下公式,计算场景的第二改变因子:
其中,D1为像素点的顶点到相机的高度值,为像素点的法线向量,为雪落下方向的方向向量。
该操作中,计算出第二改变因子也即第二积雪因子,第二积雪因子主要用于像素着色阶段像素点的着色。
优选的,对像素点的法线进行噪音处理,分别计算像素点四周的另外四个像素点的第二改变因子E21、E22、E23、E24,并将该像素点的第二改变因子与所述四周的另外四个像素点的第二改变因子的平均值作为该像素点的第二改变因子,即:
E2=(E2+E21+E22+E23+E24)/5。
并根据以下公式,计算噪音处理后像素点的法线:
其中,为噪音处理前像素点的法线向量,E2为所述第二改变因子,Z为预设噪音变量值。
通过对像素点法线的噪音处理,可以使积雪产生一定的细小的凹凸效果,使得积雪效果更真实,提高游戏玩家的体验满意度。
操作S150,根据所述第二改变因子计算所述需要改变区域内每个像素点的颜色值。
具体的,根据以下公式,计算所述需要改变区域内每个像素点改变后的颜色值:
C=E2*C0+(1-E2)*C1
其中,E2为第二改变因子,C0为设定的雪的颜色值,C1为像素点改变前的颜色值。
该操作中,通过计算出积雪区域内每个像素点改变后的颜色值,将该颜色加到散射光上最终得到积雪区域的颜色。
另外,本实施例还包括根据像素点的预设顶点偏移量来控制改变状态区域像素点的改变程度,具体如下:
根据以下公式,计算改变状态后像素点的顶点值:
W=W0+F*E2*O,
其中,W0为改变状态前像素点的顶点值,F为预设顶点偏移量,E2为第二改变因子,O为法线在世界空间的位置值。
通预设顶点偏移量来控制改变状态区域像素点的改变程度,也即通过顶点偏移量来控制积雪区域内积雪的程度,同理也可以控制融雪的程度。
需要说明的是,本实施例的状态改变以同一场景中由无积雪状态到积雪状态再到融雪状态的转换为例,本领域的普通技术人员可以理解,也可以为其它任何同一场景中不同状态的转换。
本实施例提供的同一场景中不同状态的呈现方法,通过在场景空间中建立正交投影计算出场景中积雪的第一积雪因子,根据第一积雪因子确定场景中需要积雪的积雪区域,然后计算出第二积雪因子,根据第二积雪因子计算积雪区域内每个像素点的颜色值,进而实现场景中由没有积雪状态转换为积雪状态,根据预设的顶点偏移量来控制积雪的程度,进而可以实现场景中由积雪状态转换为融雪状态的过程,通过积雪和积雪消融实现了场景中季节的变化,使用户体验到场景季节变化的真实感。
实施例二:
图2给出给出了实施例二提供的同一场景中不同状态的呈现装置的结构示意图。如图2所示,本实施例提供的同一场景中不同状态的呈现装置包括:
建立模块201,用于在场景空间建立正交投影空间;
第一计算模块202,用于在所述正交投影空间内计算场景的第一改变因子;
选取模块203,用于根据所述第一改变因子确定需要改变状态的区域;
第二计算模块204,用于在所述正交投影空间内计算场景的第二改变因子;
第三计算模块205,用于根据所述第二改变因子计算所述需要改变区域内每个像素点的颜色值。
进一步的,所述第一计算模块202具体用于:
根据以下公式,计算场景的第一改变因子:
其中,D2为正交投影空间中像素点的顶点高度值,D1为像素点的顶点到相机的高度值,为像素点的法线向量,为雪落下方向的方向向量;
所述第二计算模块204具体用于:
根据以下公式,计算场景的第二改变因子:
其中,D1为像素点的顶点到相机的高度值,为像素点的法线向量,为雪落下方向的方向向量。
进一步的,所述第三计算模块205具体用于:
根据以下公式,计算所述需要改变区域内每个像素点的颜色值:
C=E2*C0+(1-E2)*C1
其中,E2为第二改变因子,C0为设定的雪的颜色值,C1为像素点改变前的颜色值。
本发明实施例提供的一种同一场景中不同状态的呈现装置可执行由本发明实施例一提供的一种同一场景中不同状态的呈现方法,具备执行方法相应的功能模块和有益效果。
上述仅为本发明的较佳实施例及所运用的技术原理。本发明不限于这里所述的特定实施例,对本领域技术人员来说能够进行的各种明显变化、重新调整及替代均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,而本发明的范围由权利要求的范围决定。

Claims (5)

1.一种同一场景中不同状态的呈现方法,其特征在于,包括:
在场景空间建立正交投影空间;
在所述正交投影空间内计算场景的第一改变因子,其中,根据以下公式,计算场景的第一改变因子:
其中,D2为正交投影空间中像素点的顶点高度值,D1为像素点的顶点到相机的高度值,为像素点的法线向量,为雪落下方向的方向向量;
根据所述第一改变因子确定需要改变状态的区域,其中,第一改变因子中的遮挡关系决定了场景中积雪的表面区域,遮挡关系为D2与D1的差值;
在所述正交投影空间内计算场景的第二改变因子,其中,根据以下公式,计算场景的第二改变因子:
其中,D1为像素点的顶点到相机的高度值,为像素点的法线向量,为雪落下方向的方向向量;
根据所述第二改变因子计算需要改变区域内每个像素点的颜色值;
其中,根据以下公式,计算需要改变区域内每个像素点改变后的颜色值:
C=E2*C0+(1-E2)*C1
其中,E2为第二改变因子,C0为设定的雪的颜色值,C1为像素点改变前的颜色值。
2.根据权利要求1所述的同一场景中不同状态的呈现方法,其特征在于,进一步包括:分别计算像素点四周的另外四个像素点的第二改变因子E21、E22、E23、E24,并将该像素点的第二改变因子与所述四周的另外四个像素点的第二改变因子的平均值作为该像素点的第二改变因子,即:
E2=(E2+E21+E22+E23+E24)/5。
3.根据权利要求1所述的同一场景中不同状态的呈现方法,其特征在于,还包括根据像素点的预设顶点偏移量来控制改变状态区域像素点的改变程度,具体如下:
根据以下公式,计算改变状态后像素点的顶点值:
W=W0+F*E2*O,
其中,W0为改变状态前像素点的顶点值,F为预设顶点偏移量,E2为第二改变因子,O为法线在世界空间的位置值。
4.根据权利要求1所述的同一场景中不同状态的呈现方法,其特征在于,在所述正交投影空间内计算场景的第二改变因子之后,还包括对像素点的法线进行噪音处理,具体包括:
根据以下公式,计算噪音处理后像素点的法线:
其中,为噪音处理前像素点的法线向量,E2为所述第二改变因子,Z为预设噪音变量值。
5.一种同一场景中不同状态的呈现装置,其特征在于,包括:
建立模块,用于在场景空间建立正交投影空间;
第一计算模块,用于在所述正交投影空间内计算场景的第一改变因子,其中,第一计算模块根据以下公式,计算场景的第一改变因子:
其中,D2为正交投影空间中像素点的顶点高度值,D1为像素点的顶点到相机的高度值,为像素点的法线向量,为雪落下方向的方向向量;
选取模块,用于根据所述第一改变因子确定需要改变状态的区域,其中,第一改变因子中的遮挡关系决定了场景中积雪的表面区域,遮挡关系为D2与D1的差值;
第二计算模块,用于在所述正交投影空间内计算场景的第二改变因子,其中,根据以下公式,计算场景的第二改变因子:
其中,D1为像素点的顶点到相机的高度值,为像素点的法线向量,为雪落下方向的方向向量;
第三计算模块,用于根据所述第二改变因子计算需要改变区域内每个像素点的颜色值;
其中,第三计算模块根据以下公式,计算需要改变区域内每个像素点的颜色值:
C=E2*C0+(1-E2)*C1
其中,E2为第二改变因子,C0为设定的雪的颜色值,C1为像素点改变前的颜色值。
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