CN106371835A - 一种在游戏场景中显示足球的方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明实施方式公开了一种在游戏场景中显示足球的方法和装置。该方法包括:基于游戏参数设置确定足球的半径,并建立顶点位于由该半径所确定的球面上的正二十面体模型;以每条边三等分方式,平截所述正二十面体模型的顶点,对平截后的多边形表面区别上色,而且对平截后的多边形表面以三角形进行划分,并且对每一个三角形执行多次递归细分以形成足球模型,其中每次递归细分包括:在三角形的每条边的中点处拆分,并将拆分点的平面坐标映射到球面上;在屏幕中透视投影展示所述足球模型。本发明实施方式避免使用纹理,可以节省纹理占用的显存消耗。
Description
技术领域
本发明涉及图形技术领域,特别涉及一种在游戏场景中显示足球的方法和装置。
背景技术
随着计算机软、硬件突飞猛进的发展,计算机图形学在各个行业的应用也得到迅速普及和深入。目前,计算机图形学己进入三维时代,三维图形在人们周围无所不在。科学计算可视化、计算机动画和虚拟现实已经成为近年来计算机图形学的三大热门话题,而这三大热门话题的技术核心均为三维图形。
足球游戏是指以足球作为游戏主题的游戏,目前主要分足球类小游戏、网页游戏、电视游戏、电脑游戏等等,用户可以角色扮演球员,以操作类的足球游戏为主。
在目前的足球游戏中,游戏中使用的球体模型都是美术人员人工建模,贴合纹理来实现。图1为现有技术中球体模型示意图。图2为现有技术中网格和纹理示意图。图3为现有技术贴合纹理之后的足球示意图。
然而,在现有技术中,美术人员制作球体模型具有成本高、效率低的缺点。而且,由于需要制作网格和纹理,会占用部分显存。
发明内容
有鉴于此,本发明的目的是提供一种在游戏场景中显示足球的方法和装置,从而降低显卡负载。
一种在游戏场景中显示足球的方法,该方法包括:
基于游戏参数设置确定足球的半径,并建立顶点位于由该半径所确定的球面上的正二十面体模型;
以每条边三等分方式,平截所述正二十面体模型的顶点,对平截后的多边形表面区别上色,而且对平截后的多边形表面以三角形进行划分,并且对每一个三角形执行多次递归细分以形成足球模型,其中每次递归细分包括:在三角形的每条边的中点处拆分,并将拆分点的平面坐标映射到球面上;
在屏幕中透视投影展示所述足球模型。
在一个实施方式中,所述多次递归细分为:四次递归细分。
在一个实施方式中,所述在三角形的每条边的中点处拆分,并将拆分点的平面坐标映射到球面上包括:
对于每个三角形,在每条边的中点处拆分并计算中点的平面坐标,将平面坐标所表示的向量进行单位化;
将所述向量乘以足球半径,将平面坐标作为顶点映射到基于所述足球半径确定的球面上。
在一个实施方式中,对平截后的多边形表面区别上色包括:
针对五边形表面使用黑色填充,针对六边形表面使用白色填充。
一种在游戏场景中显示足球的装置,该装置包括:
模型建立模块,用于基于游戏参数设置确定足球的半径,并建立顶点位于由该半径所确定的球面上的正二十面体模型;
平截与递归模块,用于以每条边三等分方式,平截所述正二十面体模型的顶点,对平截后的多边形表面区别上色,而且对平截后的多边形表面以三角形进行划分,并且对每一个三角形执行多次递归细分以形成足球模型,其中每次递归细分包括:在三角形的每条边的中点处拆分,并将拆分点的平面坐标映射到球面上;
展示模块,用于在屏幕中透视投影展示所述足球模型。
在一个实施方式中,所述多次递归细分为:四次递归细分。
在一个实施方式中,平截与递归模块,用于对于每个三角形,在每条边的中点处拆分并计算中点的平面坐标,将平面坐标所表示的向量进行单位化;将所述向量乘以足球半径,将平面坐标作为顶点映射到基于所述足球半径确定的球面上。
在一个实施方式中,平截与递归模块,用于针对五边形表面使用黑色填充,针对六边形表面使用白色填充。
从上述技术方案可以看出,在本发明实施方式中,基于游戏参数设置确定足球的半径,并建立顶点位于由该半径所确定的球面上的正二十面体模型;以每条边三等分方式,平截所述正二十面体模型的顶点,对平截后的多边形表面区别上色,而且对平截后的多边形表面以三角形进行划分,并且对每一个三角形执行多次递归细分以形成足球模型,其中每次递归细分包括:在三角形的每条边的中点处拆分,并将拆分点的平面坐标映射到球面上;在屏幕中透视投影展示所述足球模型。可见,本发明实施方式避免使用纹理,可以节省纹理占用的显存消耗。
附图说明
以下附图仅对本发明做示意性说明和解释,并不限定本发明的范围。
图1为现有技术中球体模型示意图。
图2为现有技术中网格和纹理示意图。
图3为现有技术中贴合纹理之后的足球示意图。
图4为根据本发明在游戏场景中显示足球的方法流程图。
图5为根据本发明正二十面体模型的示意图。
图6为根据本发明正二十面体展开示意图。
图7为根据本发明正二十面体顶点平截后的示意图。
图8为根据本发明上色后的示意图。
图9为根据本发明对三角形的递归细分示意图。
图10为根据本发明基于正二十面体递归划拆分的球体模型示意图。
图11为根据本发明在游戏场景中显示足球的装置结构图。
具体实施方式
为了对发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解,现对照附图说明本发明的具体实施方式,在各图中相同的标号表示相同的部分。
在本文中,“示意性”表示“充当实例、例子或说明”,不应将在本文中被描述为“示意性”的任何图示、实施方式解释为一种更优选的或更具优点的技术方案。
为使图面简洁,各图中的只示意性地表示出了与本发明相关部分,而并不代表其作为产品的实际结构。另外,以使图面简洁便于理解,在有些图中具有相同结构或功能的部件,仅示意性地绘示了其中的一个,或仅标出了其中的一个。
图4为根据本发明在游戏场景中显示足球的方法流程图。
如图4所示,该方法包括:
步骤401:基于游戏参数设置确定足球的半径,并建立顶点位于由该半径所确定的球面上的正二十面体模型。
在这里,首先基于需求确定游戏参数,再基于游戏参数确定足球的半径,而且建立顶点位于由该球半径所确定的球面上的正二十面体模型。
图5为根据本发明正二十面体模型的示意图。
如图5所示,正二十面体模型是由20个等边三角形所组成的正多面体,共有12个顶点,30条棱,20个面。
步骤402:以每条边三等分方式,平截正二十面体模型的顶点,对平截后的多边形表面区别上色,而且对平截后的多边形表面以三角形进行划分,并且对每一个三角形执行多次递归细分以形成足球模型,其中每次递归细分包括:在三角形的每条边的中点处拆分,并将拆分点的平面坐标映射到球面上。
在这里,在正二十面体模型的每个顶角处去除三分之一,然后形成12个五边形及剩下的20个六边形。
具体地:可以把正十面体模型的每条边三等分,每条边上产生两个新的顶点。由于正十面体模型有12个顶点(每一个顶点有5条边),平截之后可以产生12个五边形。原有边长的三分之一得以保留下来,有20个六边形出现在五边形之间。
图6为根据本发明正二十面体展开示意图。图7为根据本发明正二十面体顶点平截后的示意图。
可见,平截后的正二十面体模型完全对称。在图6中,三角形内的数字代表面编号,三角形外数字代表顶点编号。以三角形外的10号数字为例,表示第10个五边形面编号(五边形面一共12个,从0开始编号)。
而且,对平截后的多边形表面区别上色。比如,平截后的正二十面体模型的五边形部分使用黑色填充,六边形部分使用白色填充,从而构成足球的立体感觉。
图8为根据本发明上色后的示意图。
然后,对于上色之后的、平截后的正二十面体模型的每一个三角形,在每条边的中点之间拆分,最后把新生成的顶点坐标所表示的向量进行单位化,将此向量乘以球的半径,将新生成的顶点坐标映射球面上。
图9为根据本发明对三角形的递归细分示意图。
如图9所示,以上色之后的、平截后的正二十面体模型的三角形P0P1P2为例进行说明,三角形P0P1P2各个顶点的坐标分别为P0、P1和P2。该三角形P0P1P2具有三条边,分别为P0P1、P0P2和P1P2。
第一次递归细分包括:
首先,计算三角形P0P1P2的三条边的各自中点坐标。具体地,计算边P0P1的中点坐标,假定中点为P01,则P01=(P0+P1)/2;计算边P0P2的中点坐标,假定中点为P20,则P20=(P0+P2)/2;计算边P1P2的中点坐标,假定中点为P12,则P12=(P1+P2)/2。
而且,三角形P0P1P2被拆分为四个三角形,分别为:三角形P0P01P20、三角形P1P01P12、三角形P2P20P12和三角形P01P20P12。
然后,将新生成的顶点坐标P01、P20和P12所表示的向量进行单位化,将此向量乘以球的半径,将新生成的顶点坐标映射球面上。
第二次递归过程包括:计算三角形P0P01P20的三条边的各自中点坐标,将新生成的顶点坐标所表示的向量进行单位化,将此向量乘以球的半径,将新生成的顶点坐标映射球面上;计算三角形P1P01P12的三条边的各自中点坐标,将新生成的顶点坐标所表示的向量进行单位化,将此向量乘以球的半径,将新生成的顶点坐标映射球面上;计算三角形P2P20P12的三条边的各自中点坐标,将新生成的顶点坐标所表示的向量进行单位化,将此向量乘以球的半径,将新生成的顶点坐标映射球面上;计算三角形P01P20P12的三等边的各自中点坐标,将新生成的顶点坐标所表示的向量进行单位化,将此向量乘以球的半径,将新生成的顶点坐标映射球面上。
而且,三角形P0P01P20、三角形P1P01P12、三角形P2P20P12和三角形P01P20P12中的每一个都被拆分为四个小三角形,从而一共构成16个小三角形。
类似地,第三次递归过程包括,针对这16个小三角形中的每一个,分别计算三条边的各自中点坐标。将新生成的顶点坐标所表示的向量进行单位化,将此向量乘以球的半径,将新生成的顶点坐标映射球面上。16个小三角形每一个都被拆分为四个更小的三角形,从而构成64个更小的三角形。
类似地,可以对这64个更小的三角形的每条边执行中点拆分,从而执行多次递归。
申请人发现,经过四次递归之后,已经可以形成良好的球体模型。而且,由于在递归之前上色,在递归过程中新形成的顶点也可以具有相应的颜色。
图10为根据本发明基于正二十面体递归划拆分的球体模型示意图。该球体模型可以具有均匀纹理密度。在正二十面体模型上四次迭代递归拆分三角面,形成合适三角面数量的球体模型。
步骤403:在屏幕中透视投影展示足球模型。
在这里,可以进一步调整足球的材质,然后在屏幕中透视投影展示足球模型。
基于上述描述,本发明实施方式还提出了一种在游戏场景中显示足球的装置。
图11为根据本发明在游戏场景中显示足球的装置结构图。
如图11所示,该装置1100包括:
模型建立模块1101,用于基于游戏参数设置确定足球的半径,并建立顶点位于由该半径所确定的球面上的正二十面体模型;
平截与递归模块1102,用于以每条边三等分方式,平截所述正二十面体模型的顶点,对平截后的多边形表面区别上色,而且对平截后的多边形表面以三角形进行划分,并且对每一个三角形执行多次递归细分以形成足球模型,其中每次递归细分包括:在三角形的每条边的中点处拆分,并将拆分点的平面坐标映射到球面上;
展示模块1103,用于在屏幕中透视投影展示所述足球模型。
在一个实施方式中,多次递归细分为:四次递归细分。
在一个实施方式中,平截与递归模块1102,用于对于每个三角形,在每条边的中点处拆分并计算中点的平面坐标,将平面坐标所表示的向量进行单位化;将所述向量乘以足球半径,将平面坐标作为顶点映射到基于所述足球半径确定的球面上。
在一个实施方式中,平截与递归模块1102,用于针对五边形表面使用黑色填充,针对六边形表面使用白色填充。
综上所述,在本发明实施方式中,基于游戏参数设置确定足球的半径,并建立顶点位于由该半径所确定的球面上的正二十面体模型;以每条边三等分方式,平截所述正二十面体模型的顶点,对平截后的多边形表面区别上色,而且对平截后的多边形表面以三角形进行划分,并且对每一个三角形执行多次递归细分以形成足球模型,其中每次递归细分包括:在三角形的每条边的中点处拆分,并将拆分点的平面坐标映射到球面上;在屏幕中透视投影展示所述足球模型。
本发明实施方式基于正二十面体切割模型,递归细分的方式生成足球模型,避免使用纹理,可以节省纹理占用的显存消耗。
而且,本发明实施方式在递归之前上色,在递归过程中新形成的顶点也可以具有相应的颜色。
在本文中,“一个”并不表示将本发明相关部分的数量限制为“仅此一个”,并且“一个”不表示排除本发明相关部分的数量“多于一个”的情形。
在本文中,“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“内”、“外”等仅用于表示相关部分之间的相对位置关系,而非限定这些相关部分的绝对位置。
上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明,而并非用以限制本发明的保护范围,凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方案或变更,如特征的组合、分割或重复,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种在游戏场景中显示足球的方法,其特征在于,该方法包括:
基于游戏参数设置确定足球的半径,并建立顶点位于由该半径所确定的球面上的正二十面体模型;
以每条边三等分方式,平截所述正二十面体模型的顶点,对平截后的多边形表面区别上色,而且对平截后的多边形表面以三角形进行划分,并且对每一个三角形执行多次递归细分以形成足球模型,其中每次递归细分包括:在三角形的每条边的中点处拆分,并将拆分点的平面坐标映射到球面上;
在屏幕中透视投影展示所述足球模型。
2.根据权利要求1所述的在游戏场景中显示足球的方法,其特征在于,所述多次递归细分为:四次递归细分。
3.根据权利要求1所述的在游戏场景中显示足球的方法,其特征在于,所述在三角形的每条边的中点处拆分,并将拆分点的平面坐标映射到球面上包括:
对于每个三角形,在每条边的中点处拆分并计算中点的平面坐标,将平面坐标所表示的向量进行单位化;
将所述向量乘以足球半径,将平面坐标作为顶点映射到基于所述足球半径确定的球面上。
4.根据权利要求1所述的在游戏场景中显示足球的方法,其特征在于,对平截后的多边形表面区别上色包括:
针对五边形表面使用黑色填充,针对六边形表面使用白色填充。
5.一种在游戏场景中显示足球的装置,其特征在于,该装置包括:
模型建立模块,用于基于游戏参数设置确定足球的半径,并建立顶点位于由该半径所确定的球面上的正二十面体模型;
平截与递归模块,用于以每条边三等分方式,平截所述正二十面体模型的顶点,对平截后的多边形表面区别上色,而且对平截后的多边形表面以三角形进行划分,并且对每一个三角形执行多次递归细分以形成足球模型,其中每次递归细分包括:在三角形的每条边的中点处拆分,并将拆分点的平面坐标映射到球面上;
展示模块,用于在屏幕中透视投影展示所述足球模型。
6.根据权利要求5所述的在游戏场景中显示足球的装置,其特征在于,所述多次递归细分为:四次递归细分。
7.根据权利要求5所述的在游戏场景中显示足球的装置,其特征在于,
平截与递归模块,用于对于每个三角形,在每条边的中点处拆分并计算中点的平面坐标,将平面坐标所表示的向量进行单位化;将所述向量乘以足球半径,将平面坐标作为顶点映射到基于所述足球半径确定的球面上。
8.根据权利要求5所述的在游戏场景中显示足球的方法,其特征在于,
平截与递归模块,用于针对五边形表面使用黑色填充,针对六边形表面使用白色填充。
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