CN106023294A - 一种基于OpenGL的雾化方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于OpenGL的雾化方法和系统。基于OpenGL的雾化方法包括，将待雾化对象划分成若干个片段，计算各个所述片段的雾化颜色值，根据所述雾化颜色值对各个所述片段进行雾化处理。将待雾化对象划分成若干个片段，计算各个片段的雾化颜色值，根据雾化颜色值对各个片段进行雾化处理。通过将整体待雾化对象划分成若干个片段，计算各个片段对应的雾化颜色值，并根据该对应的雾化颜色值对各个片段进行雾化处理，从而实现对整个待雾化对象的雾化处理，并可以对待雾化对象的局部片段进行雾化处理，满足人们对雾化效果的个性化需求。

Description

一种基于OpenGL的雾化方法和系统

技术领域

本发明涉及一种雾化方法，尤其涉及一种基于OpenGL的雾化方法和系统。

背景技术

现有的雾化效果大多是直接调用OpenGL(Open Graphics Library，开放图形库)的现有接口，根据内置的雾化方程式对全屏内容对象进行雾化，使远处的物体看上去逐渐变得模糊。其中，雾的浓度和颜色受到雾化方程式个数的限制，无法调试出最合适的雾化效果，其次，调用OpenGL的现有接口产生的雾化效果是基于全屏内容对象的，不能进行局部雾化，总而言之就是无法满足人们对雾化效果的个性化需求。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种基于OpenGL的雾化方法和系统，可以对对象的局部片段进行雾化，满足人们对雾化效果的个性化需求。

第一方面，本发明实施例提供的一种基于OpenGL的雾化方法，包括：

将待雾化对象划分成若干个片段；

计算各个所述片段的雾化颜色值；

根据所述雾化颜色值对各个所述片段进行雾化处理。

第二方面，本发明实施例还对应提供的一种基于OpenGL的雾化系统，包括：

片段划分模块，用于将待雾化对象划分成若干个片段；

雾化颜色值计算模块，用于计算各个所述片段的雾化颜色值；

雾化处理模块，用于根据所述雾化颜色值对各个所述片段进行雾化处理。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果：

本技术方案中，将待雾化对象划分成若干个片段，计算各个片段的雾化颜色值，根据雾化颜色值对各个片段进行雾化处理。通过将整体待雾化对象划分成若干个片段，计算各个片段对应的雾化颜色值，并根据该对应的雾化颜色值对各个片段进行雾化处理，从而实现对整个待雾化对象的雾化处理，并可以对待雾化对象的局部片段进行雾化处理，满足人们对雾化效果的个性化需求。

附图说明

图1是本发明实施例一提供的基于OpenGL的雾化方法的流程示意图。

图2是本发明实施例二提供的将待雾化对象划分成若干个片段的流程示意图。

图3是本发明实施例三提供的计算各个片段的雾化颜色值的流程示意图。

图4是本发明实施例四提供的基于OpenGL的雾化系统的架构示意图。

图5是本发明实施例五提供的片段划分模块的架构示意图。

图6是本发明实施例六提供的雾化颜色值计算模块的架构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外，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内容。

实施例一

请参考图1，其是本发明实施例一提供的基于OpenGL的雾化方法的流程示意图。本实施例的技术方案可以应用在对整体待雾化对象中的片段需要雾化的场景，可以由计算机等终端来执行，具体可以由配置在计算机等终端上的OpenGL来执行。

该基于OpenGL的雾化方法，可以包括如下步骤：

S110：将待雾化对象划分成若干个片段。

示例性的，可以按不同的标准对待雾化对象进行划分，例如可以按像素点为单位对待雾化对象进行划分，将满足一定条件的像素点划分在一个片段内；也可以将待雾化对象划分成若干个均匀的细小网格块，每一个细小网格块都是一个片段。在此对如何将待雾化片段划分成若干个片段不作具体的限定，但本发明实施例二提供了可选的实施方式。

S120：计算各个片段的雾化颜色值。

示例性的，要实现对各个片段的雾化效果，最重要的是先确定各个片段所对应的雾化颜色值，雾化颜色值取决于雾的浓度、片段中心与观察点间的视觉坐标距离、片段的颜色索引和OpenGL要为该片段分配的雾颜色值等。本发明实施例三为计算各个片段的雾化颜色值提供了可选的实施方式。

S130：根据雾化颜色值对各个片段进行雾化处理。

示例性的，用已计算出的雾化颜色值给对应的片段进行雾化处理，对各片段的雾化处理完成后，拼接各片段的雾化效果最终形成对整个待雾化对象的雾化处理。

综上，在本实施例中，将待雾化对象按一定标准划分成若干个片段，计算各个片段对应的雾化颜色值，根据雾化颜色值对各个片段进行雾化处理，最终完成对整个待雾化对象的雾化处理。在实现对待雾化对象的雾化效果的同时，还可对整个待雾化对象中的局部片段分别进行雾化处理，满足用户对雾化效果的个性化需求。

实施例二

请参考图2，其是本发明实施例二提供的将待雾化对象划分成若干个片段的流程示意图。本实施例以上述实施例一为基础，提供了上述实施例一中步骤S110将待雾化对象划分成若干个片段的可选的实施方式。

上述步骤S110将待雾化对象划分成若干个片段，可以包括如下步骤：

S111：获取模型视图矩阵和待雾化对象中各个像素点的顶点坐标。

S112：根据模型视图矩阵和顶点坐标，计算各个像素点的视觉坐标。

示例性的，根据模型视图矩阵和各个像素点的顶点坐标，计算各个像素点的视觉坐标。视觉坐标的计算公式可以为：

E＝MV

式中，E表示像素点的视觉坐标，M表示模型视图矩阵，V表示像素点的顶点坐标。

S113：根据视觉坐标，计算各个像素点与观察点间的视觉坐标距离。

S114：将与观察点间的视觉坐标距离相同的像素点划分在同一个片段内，待雾化片段被划分成若干个片段。

示例性的，将一个像素段中与观察点间的视觉坐标距离相同的像素点划分在同一个片段内，待雾化片段被划分成若干个片段，则每一个片段的中心与观察点之间也对应该视觉坐标距离。

综上，在本实施例中，通过模型视图矩阵和顶点坐标，计算求得像素点的视觉坐标，根据像素点的视觉坐标计算得像素点与观察点间的视觉坐标距离，按与观察点间的视觉坐标距离的不同将待雾化对象划分成若干个片段。本实施例提供了将待雾化对象划分成多个片段的可选的实施方式。

实施例三

请参考图3，其是本发明实施例三提供的计算各个片段的雾化颜色值的流程示意图。本实施例以上述实施例一为基础，提供了上述实施例一中步骤S120计算各个片段的雾化颜色值的可选的实施方式。

上述步骤S120计算各个片段的雾化颜色值，可以包括如下步骤：

S121：根据各个片段与观察点间的视觉坐标距离，和预设的雾化浓度值计算雾混合因子。

示例性的，片段与观察点间的视觉坐标距离，即为片段中像素点与观察点间的视觉坐标距离，用户根据实际需求预设合理的雾化浓度值。雾混合因子的计算公式可以为：

$\left\{\begin{array}{c}f=e^{-(density*z)}\\ f=e^{-{(density*z)}^2}\\ f=\frac{end-z}{end-start}\end{array}\right.$

式中，f＝e^-(density*z)为在指数模式一GL_EXP下雾混合因子的计算公式；

为在指数模式二GL_EXP2下雾混合因子的计算公式；

为在线性模式GL_LINEAR下雾混合因子的计算公式；

f表示雾混合因子，density表示预设的雾化浓度值，z表示片段与观察点间的视觉坐标距离，end表示在观察点处可见的最远距离，start表示在观察点处可见的最近距离；

其中，选择雾混合因子f的一般规律为：指数模式一GL_EXP和指数模式二GL_EXP2适用于近距离观察有雾状态下的对象，并且指数模式一GL_EXP可用于模拟自然界雾现象看上去较均匀的情形，指数模式二GL_EXP2可用于模拟自然界雾浓度不均匀且雾变化较大的情形；线性模式GL_LINEAR则适用于远距离观察有雾状态下的对象，且可用于模拟自然界雾呈线性变化的情形。

S122：根据雾混合因子计算各个片段的雾化颜色。

示例性的，特定的雾化颜色值对应特定的雾化效果，根据雾混合因子计算出片段的雾化颜色值即可确定相应的雾化效果。雾化颜色值的计算公式可以为：

C＝fC_i+(1-f)C_f

式中，C表示雾化颜色值，C_i表示源片段的颜色索引，C_f表示设置雾效的初始颜色值，f表示上述雾混合因子。

综上，在本实施例中，根据视觉坐标距离和预设的雾化浓度值，计算得片段的雾混合因子，通过雾混合因子进一步计算得片段的雾化颜色值。本实施例提供了计算各个片段的雾化颜色值的可选的实施方式。

以下为本发明实施例对应提供的基于OpenGL的雾化系统的实施例，雾化系统的实施例与上述雾化方法的实施例属于同一构思，雾化系统的实施例中未详尽描述的细节内容，可参考上述雾化方法的实施例。

实施例四

请参考图4，其是本发明实施例四提供的基于OpenGL的雾化系统的架构示意图。

该基于OpenGL的雾化系统，可以包括如下内容：

片段划分模块410，用于将待雾化对象划分成若干个片段。

雾化颜色值计算模块420，用于计算各个片段的雾化颜色值。

雾化处理模块430，用于根据雾化颜色值对各个片段进行雾化处理。

综上，在本实施例中，将待雾化对象按一定标准划分成若干个片段，计算各个片段对应的雾化颜色值，根据雾化颜色值对各个片段进行雾化处理，最终完成对整个待雾化对象的雾化处理。在实现对待雾化对象的雾化效果的同时，还可对整个待雾化对象中的局部片段分别进行雾化处理，满足用户对雾化效果的个性化需求。

实施例五

请参考图5，其是本发明实施例五提供的片段划分模块的架构示意图。本实施例以上述实施例四为基础，提供了上述实施例四中片段划分模块410的可选的实施方式。

该片段划分模块410，可以包括如下内容：

获取单元411，用于获取模型视图矩阵和待雾化对象中各个像素点的顶点坐标。

视觉坐标计算单元412，用于根据模型视图矩阵和顶点坐标，计算各个像素点的视觉坐标。

视觉坐标距离计算单元413，用于根据视觉坐标，计算各个像素点与观察点间的视觉坐标距离。

片段划分单元414，用于将与观察点间的视觉坐标距离相同的像素点划分在同一个片段内，待雾化对象被划分成若干个片段。

其中，视觉坐标的计算公式可以为：

E＝MV

式中，E表示像素点的视觉坐标，M表示模型视图矩阵，V表示像素点的顶点坐标。

综上，在本实施例中，通过模型视图矩阵和顶点坐标，计算求得像素点的视觉坐标，根据像素点的视觉坐标计算得像素点与观察点间的视觉坐标距离，按与观察点间的视觉坐标距离的不同将待雾化对象划分成若干个片段。本实施例提供了片段划分模块410的可选的实施方式。

实施例六

请参考图6，其是本发明实施例六提供的雾化颜色值计算模块的架构示意图。本实施例以上述实施例四为基础，提供了上述实施例四中雾化颜色值计算模块420的可选的实施方式。

该雾化颜色值计算模块420，可以包括如下内容：

雾混合因子计算单元421，用于根据各个片段与观察点间的视觉坐标距离，和预设的雾化浓度值计算雾混合因子。

雾化颜色值计算单元422，用于根据雾混合因子计算各个片段的雾化颜色值。

其中，雾混合因子的计算公式可以为：

$\left\{\begin{array}{c}f=e^{-(density*z)}\\ f=e^{-{(density*z)}^2}\\ f=\frac{end-z}{end-start}\end{array}\right.$

式中，f＝e^-(density*z)为在指数模式一GL_EXP下雾混合因子的计算公式；

为在指数模式二GL_EXP2下雾混合因子的计算公式；

为在线性模式GL_LINEAR下雾混合因子的计算公式；

f表示雾混合因子，density表示预设的雾化浓度值，z表示片段与观察点间的视觉坐标距离，end表示在观察点处可见的最远距离，start表示在观察点处可见的最近距离；

选择雾混合因子f的一般规律为：指数模式一GL_EXP和指数模式二GL_EXP2适用于近距离观察有雾状态下的对象，并且指数模式一GL_EXP可用于模拟自然界雾现象看上去较均匀的情形，指数模式二GL_EXP2可用于模拟自然界雾浓度不均匀且雾变化较大的情形；线性模式GL_LINEAR则适用于远距离观察有雾状态下的对象，且可用于模拟自然界雾呈线性变化的情形。

综上，在本实施例中，根据视觉坐标距离和预设的雾化浓度值，计算得片段的雾混合因子，通过雾混合因子进一步计算得片段的雾化颜色值。本实施例提供了计算各个片段的雾化颜色值的可选的实施方式。

其中，雾化颜色值的计算公式可以为：

C＝fC_i+(1-f)C_f

式中，C表示雾化颜色值，C_i表示源片段的颜色索引，C_f表示设置雾效的初始颜色值，f表示上述雾混合因子。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域技术人员而言，本发明在具体实施方式上可以有各种改动和变化。凡在本发明的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于OpenGL的雾化方法，其特征在于，包括：

将待雾化对象划分成若干个片段；

计算各个所述片段的雾化颜色值；

根据所述雾化颜色值对各个所述片段进行雾化处理。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将待雾化对象划分成若干个片段，包括：

获取模型视图矩阵和所述待雾化对象中各个像素点的顶点坐标；

根据所述模型视图矩阵和所述顶点坐标，计算各个所述像素点的视觉坐标；

根据所述视觉坐标，计算各个所述像素点与观察点间的视觉坐标距离；

将与所述观察点间的视觉坐标距离相同的像素点划分在同一个片段内，所述待雾化对象被划分成若干个片段。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述计算各个所述片段的雾化颜色值，包括：

根据各个所述片段与观察点间的视觉坐标距离，和预设的雾化浓度值计算雾混合因子；

根据所述雾混合因子计算各个所述片段的雾化颜色值。

4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述视觉坐标的计算公式为：

E＝MV

式中，E表示所述视觉坐标，M表示所述模型视图矩阵，V表示所述顶点坐标。

5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述雾混合因子的计算公式为：

$\left\{\begin{array}{c}f=e^{-(density*z)}\\ f=e^{-{(density*z)}^2}\\ f=\frac{end-z}{end-start}\end{array}\right.$

式中，f＝e^-(density*z)为在指数模式一GL_EXP下雾混合因子的计算公式；

为在指数模式二GL_EXP2下雾混合因子的计算公式；

为在线性模式GL_LINEAR下雾混合因子的计算公式；

f表示所述雾混合因子，density表示所述预设的雾化浓度值，z表示所述片段与观察点间的视觉坐标距离，end表示在观察点处可见的最远距离，start表示在观察点处可见的最近距离；

所述雾化颜色值的计算公式为：

C＝fC_i+(1-f)C_f

式中，C表示所述雾化颜色值，C_i表示源片段的颜色索引，C_f表示设置雾效的初始颜色值，f表示所述雾混合因子。

6.一种基于OpenGL的雾化系统，其特征在于，包括：

片段划分模块，用于将待雾化对象划分成若干个片段；

雾化颜色值计算模块，用于计算各个所述片段的雾化颜色值；

雾化处理模块，用于根据所述雾化颜色值对各个所述片段进行雾化处理。

7.如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述片段划分模块，包括：

获取单元，用于获取模型视图矩阵和所述待雾化对象中各个像素点的顶点坐标；

视觉坐标计算单元，用于根据所述模型视图矩阵和所述顶点坐标，计算各个所述像素点的视觉坐标；

视觉坐标距离计算单元，用于根据所述视觉坐标，计算各个所述像素点与观察点间的视觉坐标距离；

片段划分单元，用于将与所述观察点间的视觉坐标距离相同的像素点划分在同一个片段内，所述待雾化对象被划分成若干个片段。

8.如权利要求7的系统，其特征在于，所述雾化颜色值计算模块，包括：

雾混合因子计算单元，用于根据各个所述片段与观察点间的视觉坐标距离，和预设的雾化浓度值计算雾混合因子；

雾化颜色值计算单元，用于根据所述雾混合因子计算各个所述片段的雾化颜色值。

9.如权利要求7所述的系统，其特征在于，所述视觉坐标的计算公式为：

E＝MV

式中，E表示所述视觉坐标，M表示所述模型视图矩阵，V表示所述顶点坐标。

10.如权利要求8所述的系统，其特征在于，所述雾混合因子的计算公式为：

$\left\{\begin{array}{c}f=e^{-(density*z)}\\ f=e^{-{(density*z)}^2}\\ f=\frac{end-z}{end-start}\end{array}\right.$

式中，f＝e^-(density*z)为在指数模式一GL_EXP下雾混合因子的计算公式；

为在指数模式二GL_EXP2下雾混合因子的计算公式；

为在线性模式GL_LINEAR下雾混合因子的计算公式；

f表示所述雾混合因子，density表示所述预设的雾化浓度值，z表示所述片段与观察点间的视觉坐标距离，end表示在观察点处可见的最远距离，start表示在观察点处可见的最近距离；

所述雾化颜色值的计算公式为：

C＝fC_i+(1-f)C_f

式中，C表示所述雾化颜色值，C_i表示源片段的颜色索引，C_f表示设置雾效的初始颜色值，f表示所述雾混合因子。