CN107899240B - 水底雾效实现方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种水底雾效实现方法及装置。所述方法包括：当可见物体在当前视角相机的第一方位上时，基于所述当前视角相机位于水中的深度及深度因数变化公式计算得到第一雾效混合因子。根据所述第一雾效混合因子的数值大小模拟在当前视角下观测所述可见物体的雾效浓度效果。由此，可在游戏场景中营造出一种特殊的深水氛围，可制造出深水场景中雾效颜色的过渡变化，模拟出真实的深水视觉效果，增强用户感官体验。

Description

水底雾效实现方法及装置

技术领域

本发明涉及游戏场景处理技术领域，具体而言，涉及一种水底雾效实现方法及装置。

背景技术

在游戏中经常会出现水体区域，为了尽量真实的模拟水底世界光线模糊的效果，会在水底场景中加上雾效。

在现有技术中，常用的雾效方式主要包括：线性雾效和指数雾效。这两种雾效方式都是基于可见物体和视角相机之间的距离实现的。先设定一组雾效参数，比如，雾效的起始距离、雾效颜色、雾效范围等，然后通过雾效计算公式对设定的雾效参数及可见物体与视角相机之间的距离进行计算，使游戏视角能够在一个球形范围保持着场景与雾效的自然过渡。现在技术的缺点在于，利用线性雾效或指数雾效制造出的雾效效果只可简单的表现水底视线范围的变化，视觉效果不好。

发明内容

为了克服现有技术中的上述不足，本发明实施例提供一种水底雾效实现方法及装置。

本发明第一实施例提供一种水底雾效实现方法，所述方法包括：

当可见物体在当前视角相机的第一方位上时，基于所述当前视角相机位于水中的深度及深度因数变化公式计算得到第一雾效混合因子；

根据所述第一雾效混合因子的数值大小模拟在当前视角下观测所述可见物体的雾效浓度效果。

本发明第二实施例提供一种水底雾效实现装置，所述装置包括：

计算模块，当可见物体在当前视角相机的第一方位上时，用于基于所述当前视角相机位于水中的深度及深度因数变化公式计算得到第一雾效混合因子；

模拟处理模块，用于根据所述第一雾效混合因子的数值大小模拟在当前视角下观测所述可见物体的雾效浓度效果。

相对于现有技术而言，本发明具有以下有益效果：

本发明实施例提供一种水底雾效实现方法及装置。所述方法包括：当可见物体在当前视角相机的第一方位上时，基于所述当前视角相机位于水中的深度及深度因数变化公式计算得到第一雾效混合因子。根据所述第一雾效混合因子的数值大小模拟在当前视角下观测所述可见物体的雾效浓度效果。由此，可在游戏场景中营造出一种特殊的深水氛围，可制造出深水场景中雾效颜色的过渡变化，模拟出真实的深水视觉效果，增强用户感官体验。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是本发明实施例提供的计算设备的方框示意图。

图2是本发明第一实施例提供的水底雾效实现方法的步骤流程图之一。

图3是本发明第一实施例提供的水底雾效实现方法的步骤流程图之二。

图4是本发明第一实施例提供的图2所示的步骤S120的子步骤流程图。

图5是本发明第一实施例提供的函数变化图之一。

图6是本发明第一实施例提供的函数变化图之二。

图7是本发明第一实施例提供的图4所示的子步骤S123的子步骤流程图。

图8是本发明第一实施例提供的水底雾效实现方法的步骤流程图之三。

图9是本发明第一实施例提供的可见物体P与当前视角相机所在观测位置E之间的距离关系图。

图10为本发明第二实施例提供的水底雾效实现装置的功能模块图。

图标：100-计算设备；110-存储器；120-处理器；130-网络模块；140-显卡模块；200-水底雾效实现装置；210-设定模块；220-计算模块；230-模拟处理模块。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

经本申请发明人研究发现，目前，游戏中往往需要营造一种特殊的深水氛围。这种特殊的深水氛围要求游戏视角随着视角相机深入水中的深度不断增加，视角在朝上方向(面向水面的方向)的视线模糊度增长较快，视角在朝下方向(面向水底的方向)却依然能够观察到较大范围的场景。这时，如果采用现有技术中单纯利用线性雾效或指数雾效的方式进行处理，制造出的场景雾效的颜色过渡会过于简单，不能营造出这种特殊的深水氛围，模拟的视觉效果不够真实，用户感官体验度不好。

为了解决上述问题，本发明提供一种水底雾效实现方法及装置。下面通过以下实施例对本发明提供的水底雾效实现方法及装置进行具体说明。

在本实施例中，所述水底雾效实现方法及装置应用于计算设备100。请参照图1，图1是本发明实施例提供的计算设备100的方框示意图。所述计算设备100包括存储器110、水底雾效实现装置200、处理器120、网络模块130及显卡模块140。

所述存储器110、处理器120、网络模块130相互之间直接或间接地电性连接，以实现数据的传输或交互。例如，这些元件相互之间可通过一条或多条通信总线或信号线实现电性连接。存储器110中存储有水底雾效实现装置200，所述水底雾效实现装置200包括至少一个可以软件或固件(firmware)的形式存储于所述存储器110中的软件功能模块，所述处理器120通过运行存储在存储器110内的软件程序以及模块，从而执行各种功能应用以及数据处理。

其中，所述存储器110可以是，但不限于，随机存取存储器(Random AccessMemory，RAM)，只读存储器(Read Only Memory，ROM)，可编程只读存储器(ProgrammableRead-Only Memory，PROM)，可擦除只读存储器(Erasable Programmable Read-OnlyMemory，EPROM)，电可擦除只读存储器(Electric Erasable Programmable Read-OnlyMemory，EEPROM)等。其中，存储器110用于存储程序，所述处理器120在接收到执行指令后，执行所述程序。进一步地，上述存储器110内的软件程序以及模块还可包括操作系统，其可包括各种用于管理系统任务(例如内存管理、存储设备控制、电源管理等)的软件组件和/或驱动，并可与各种硬件或软件组件相互通信，从而提供其他软件组件的运行环境。

所述处理器120可以是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。上述的处理器120可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、网络处理器(Network Processor，NP)等。可以实现或者执行本发明实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。

所述网络模块130用于通过网络实现计算设备100与其他外部设备之间的通信连接及数据传输。

所述显卡模块140用于对图形数据进行运算处理，以缓解处理器120的运算压力。其中，所述显卡模块140的核心部件为GPU(Graphics Processing Unit，图形处理器)，用于将计算设备100所需的图形数据信息进行转换驱动，并控制显示器进行显示。

可以理解，图1所述的结构仅为示意，计算设备100还可包括比图1中所示更多或者更少的组件，或者具有与图1所示不同的配置。图1中所示的各组件可以采用硬件、软件或其组合实现。

第一实施例

请参照图2，图2是本发明第一实施例提供的水底雾效实现方法的步骤流程图之一。所述方法应用于上述计算设备100。下面对水底雾效实现方法的具体流程进行详细阐述。所述方法包括：步骤S120及步骤S130。

步骤S120，当可见物体在当前视角相机的第一方位上时，基于所述当前视角相机位于水中的深度及深度因数变化公式计算得到第一雾效混合因子。

步骤S130，根据所述第一雾效混合因子的数值大小模拟在当前视角下观测所述可见物体的雾效浓度效果。

请参照图3，图3是本发明第一实施例提供的水底雾效实现方法的步骤流程图之二。所述方法还包括：步骤S110。

步骤S110，根据预设要求设定深度因数变化公式。

在本实施例中，在进行三维渲染时，虚拟场景通常是模拟现实世界构建的。在现实世界中，人是通过眼睛观察周围场景的，在三维渲染的虚拟场景中，则是通过虚拟出一个相机来模拟人眼观察周围场景。所述当前视角相机就是在虚拟场景中模拟人眼当前视角观察周围场景的媒介。

在本实施例中，所述可见物体在当前视角相机的第一方位上是指可见物体位于游戏角色的当前视角朝上的方向上(即，面向水面的方向上)。

在本实施例中，游戏视角随着视角相机深入水中的深度不断增加时，为了实现当前视角在朝上方向(面向水面的方向)的视线模糊度增长较快的雾效效果，所述计算设备100通过加入深度因数变化公式来影响对雾效浓度的计算结果。

在本实施例中，所述深度因数变化公式是所述计算设备100根据预设要求设定的。其中，所述预设要求包括：连续性要求、雾效变化速度要求以及邻近水面的雾效一致性要求。所述连续性要求是指处理的数值要具有连续性；所述雾效变化速度要求是指雾效变化速度要随着视角相机深入水中深度的增加而不断增大；所述邻近水面的雾效一致性要求是指当视角相机邻近水面，即深度接近于0时，要求水上水下的雾效效果保持一致，不会出现明显的接缝，以影响渲染质量。

下面基于上述描述对图2所示的步骤S120及步骤S130进行说明。

请参照图4，图4是本发明第一实施例提供的图2所示的步骤S120的子步骤流程图。所述步骤S120包括：子步骤S121、子步骤S122及子步骤S123。

子步骤S121，获取所述当前视角相机所在的观测位置位于水中的深度。

子步骤S122，根据获取的所述深度及深度因数变化公式计算得到雾效影响因子。

在本实施例中，所述深度因数变化公式如下所示。

y＝(exp(x)-1)/x

其中，x表示当前视角相机所在的观测位置位于水中的深度深入水中的深度，y表示根据上述公式计算得到的雾效影响因子，exp表示高等数学中以自然常数e为底的指数函数。

请参照图5及图6，图5是本发明第一实施例提供的函数变化图之一，图6是本发明第一实施例提供的函数变化图之二。在本实施例中，图5所示的函数变化图用于表示深度因数变化公式的分子函数及分母函数各自对应的函数变化情况，两个函数均满足上述的预设要求(连续性要求、雾效变化速度要求以及邻近水面的雾效一致性要求)。图6是所示的函数变化图表示的是深度因数变化公式的函数变化情况，所述深度因数变化公式是对图5所示的函数进行结合推导计算后得到的。

子步骤S123，根据所述雾效影响因子及雾效混合计算公式计算得到第一雾效混合因子。

请参照图7，图7是本发明第一实施例提供的图4所示的子步骤S123的子步骤流程图。所述子步骤S123包括：子步骤S1231、子步骤S1232及子步骤S1233。

子步骤S1231，获取所述当前视角相机所在的观测位置与所述可见物体间的距离。

在本实施例中，可用P表示可见物体所在位置，E表示当前视角相机所在的观测位置，采用dist计算两个位置之间距离。

子步骤S1232，将获取的所述距离带入到预设雾效计算公式中，计算得到第二雾效混合因子。

在本实施例中，所述预设雾效计算公式可以采用线性雾效计算公式，或者采用指数雾效计算公式。所述线性雾效计算公式可采用如下所示的公式(1)，所述指数雾效计算公式可采用如下所示的公式(2)。

其中，s表示根据线性雾效计算公式计算得到的第二雾效混合因子。fogStart表示雾效应用的起始距离。fogRange表示雾效从0到1的渐变范围。Saturate是一种用于给参数做饱和处理的计算公式，当参数的计算结果大于1时，最终取值的结果为1，当参数的计算结果小于0时，最终取值的结果为0，当参数的计算结果在0到1之间时，则保持原来计算的值。

s＝1-e^{-d|dist(P,E)|} (2)

其中，s表示根据指数雾效计算公式计算得到的第二雾效混合因子。d表示雾效浓度随dist(可见物体P与当前视角相机所在观测位置E之间的距离)变化快慢的一个影响因子，当d的值越大时，雾效浓度受dist变化影响越大。

子步骤S1233，将所述雾效影响因子及第二雾效混合因子带入到雾效混合计算公式中，计算得到所述第一雾效混合因子。

在本实施例中，所述雾效混合计算公式由所述深度因数变化公式与所述线性雾效计算公式或指数雾效计算公式结合得到。下面以深度因数变化公式与线性雾效计算公式结合为例进行说明。所述雾效混合计算公式如下所示。

S＝s*y

也可表示为：

其中，S表示第一雾效混合因子。

在本实施例中，所述计算设备100可根据所述第一雾效混合因子(S)的数值大小模拟在当前视角下观测所述可见物体的雾效浓度效果。随着当前视角相机深入水中的深度值x不断增加，第一雾效混合因子S的数值也会不断增大，并且x越大，S的增速变化越大，所述计算设备100根据S模拟的雾效浓度越浓。由此，可有效制造出深水场景中雾效颜色的过渡变化，模拟出真实的深水视觉效果，增强用户感官体验。

请参照图8，图8是本发明第一实施例提供的水底雾效实现方法的步骤流程图之三。当可见物体在当前视角相机的第二方位上时，所述方法还包括：步骤S140及步骤S150。

步骤S140，根据当前视角相机所在的观测位置与可见物体间的距离及预设雾效计算公式计算得到第三雾效混合因子。

在本实施例中，所述可见物体在当前视角相机的第二方位上是指可见物体位于游戏角色的当前视角朝下的方向上(即，面向水底的方向上)。

在本实施例中，所述预设雾效计算公式可以采用上述的线性雾效计算公式，即公式(1)，也可以采用上述的指数雾效计算公式，即公式(2)。其中，优选采用线性雾效计算公式。

步骤S150，根据所述第三雾效混合因子的数值大小模拟在当前视角下观测所述可见物体的雾效浓度效果。

在本实施例中，所述计算设备100可根据所述预设雾效计算公式计算得到的第三雾效混合因子模拟出视角在朝下方向(面向水底的方向)依然能够观察到较大范围场景的视觉效果。下面以采用线性雾效计算公式作为预设雾效计算公式为例，对不同数值大小的第三雾效混合因子对应的雾效效果进行说明。

请参照图9，图9是本发明第一实施例提供的可见物体P与当前视角相机所在观测位置E之间的距离关系图。所述可见物体P与当前视角相机所在观测位置E之间具有以下三种距离关系，对于不同距离关系，所述预设雾效计算公式计算得到的第三雾效混合因子的数值大小也不同，对应的雾效效果也不同。

1.当P与E之间的距离小于fogStart时，第三雾效混合因子s'的结果为0，表示没有雾效。

2.当P与E之间的距离大于fogStart和fogRange之和时，第三雾效混合因子s'的结果为1。表示可见物体被雾效完全遮蔽。

3.当P与E之间的距离大于fogStart，但小于fogStart与fogRange之和时，第三雾效混合因子s'取值为0到1之间，且距离越大，s'的结果越接近1，雾效效果呈线性变化。

在本实施例中，本方案对第一方位及第二方位上的可见物体进行分开计算。在第一方位上，通过加入深度因数变化公式来影响对雾效浓度的计算结果，可实现游戏视角随着视角相机深入水中的深度不断增加时，当前视角在朝上方向(面向水面的方向)的视线模糊度增长较快的雾效效果。在第二方位上，采用预设雾效计算公式进行计算，可模拟出视角在朝下方向(面向水底的方向)依然能够观察到较大范围场景的视觉效果。可以在游戏场景中营造出一种特殊的深水氛围，提升用户感官体验。

第二实施例

请参照图10，图10为本发明第二实施例提供的水底雾效实现装置200的功能模块图。所述装置应用于上述的计算设备100。所述装置包括：计算模块220及模拟处理模块230。

计算模块220，当可见物体在当前视角相机的第一方位上时，用于基于所述当前视角相机位于水中的深度及深度因数变化公式计算得到第一雾效混合因子。

模拟处理模块230，用于根据所述第一雾效混合因子的数值大小模拟在当前视角下观测所述可见物体的雾效浓度效果。

在本实施例中，所述计算模块220用于执行图2中的步骤S120，所述模拟处理模块230用于执行图2中的步骤S130，关于所述计算模块220及模拟处理模块230的描述可以参照图2中步骤S120及步骤S130的描述。

请再次参照图10，所述装置还包括：设定模块210，用于根据预设要求设定深度因数变化公式，其中，所述预设要求包括：连续性要求、雾效变化速度要求以及邻近水面的雾效一致性要求。

在本实施例中，所述设定模块210用于执行图3中的步骤S110，关于所述设定模块210的描述可以参照图3中步骤S110的描述。

当可见物体在当前视角相机的第二方位上时，所述计算模块220，还用于根据当前视角相机所在的观测位置与可见物体间的距离及预设雾效计算公式计算得到第三雾效混合因子。

所述模拟处理模块230，还用于根据所述第三雾效混合因子的数值大小模拟在当前视角下观测所述可见物体的雾效浓度效果。

在本实施例中，所述计算模块220还用于执行图8中的步骤S140，所述模拟处理模块230还用于执行图8中的步骤S150，关于所述计算模块220及模拟处理模块230的描述还可以参照图8中步骤S140及步骤S150的描述。

综上所述，本发明实施例提供一种水底雾效实现方法及装置。所述方法包括：当可见物体在当前视角相机的第一方位上时，基于所述当前视角相机位于水中的深度及深度因数变化公式计算得到第一雾效混合因子。根据所述第一雾效混合因子的数值大小模拟在当前视角下观测所述可见物体的雾效浓度效果。

由此，本方案通过对第一方位及第二方位上的可见物体进行分开计算。在第一方位上，通过加入深度因数变化公式来影响对雾效浓度的计算结果，可实现游戏视角随着视角相机深入水中的深度不断增加时，当前视角在朝上方向(面向水面的方向)的视线模糊度增长较快的雾效效果。在第二方位上，通过采用预设雾效计算公式进行计算，可模拟出视角在朝下方向(面向水底的方向)依然能够观察到较大范围场景的视觉效果。可在游戏场景中营造出一种特殊的深水氛围，制造出深水场景中雾效颜色的过渡变化，模拟出真实的深水视觉效果，增强用户感官体验。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，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 (6)

1.一种水底雾效实现方法，其特征在于，所述方法包括：

当可见物体在当前视角相机的第一方位上时，基于所述当前视角相机位于水中的深度及深度因数变化公式计算得到第一雾效混合因子；

根据所述第一雾效混合因子的数值大小模拟在当前视角下观测所述可见物体的雾效浓度效果；

在所述基于所述当前视角相机位于水中的深度及深度因数变化公式计算得到第一雾效混合因子的步骤之前，所述方法还包括：

根据预设要求设定深度因数变化公式，其中，所述预设要求包括：连续性要求、雾效变化速度要求以及邻近水面的雾效一致性要求；

所述基于所述当前视角相机位于水中的深度及深度因数变化公式计算得到第一雾效混合因子，包括：

获取所述当前视角相机所在的观测位置位于水中的深度；

根据获取的所述深度及深度因数变化公式计算得到雾效影响因子；

根据所述雾效影响因子及雾效混合计算公式计算得到第一雾效混合因子。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述雾效影响因子及雾效混合计算公式计算得到第一雾效混合因子，包括：

获取所述当前视角相机所在的观测位置与所述可见物体间的距离；

将获取的所述距离带入到预设雾效计算公式中，计算得到第二雾效混合因子；

将所述雾效影响因子及第二雾效混合因子带入到雾效混合计算公式中，计算得到所述第一雾效混合因子。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，当可见物体在当前视角相机的第二方位上时，所述方法还包括：

根据当前视角相机所在的观测位置与可见物体间的距离及预设雾效计算公式计算得到第三雾效混合因子；

根据所述第三雾效混合因子的数值大小模拟在当前视角下观测所述可见物体的雾效浓度效果。

4.一种水底雾效实现装置，其特征在于，所述装置包括：

计算模块，当可见物体在当前视角相机的第一方位上时，用于基于所述当前视角相机位于水中的深度及深度因数变化公式计算得到第一雾效混合因子；

模拟处理模块，用于根据所述第一雾效混合因子的数值大小模拟在当前视角下观测所述可见物体的雾效浓度效果；

所述装置还包括：

设定模块，用于根据预设要求设定深度因数变化公式，其中，所述预设要求包括：连续性要求、雾效变化速度要求以及邻近水面的雾效一致性要求；

所述计算模块基于所述当前视角相机位于水中的深度及深度因数变化公式计算得到第一雾效混合因子的方式包括：

获取所述当前视角相机所在的观测位置位于水中的深度；

根据获取的所述深度及深度因数变化公式计算得到雾效影响因子；

根据所述雾效影响因子及雾效混合计算公式计算得到第一雾效混合因子。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述计算模块根据所述雾效影响因子及雾效混合计算公式计算得到第一雾效混合因子的方式包括：

获取所述当前视角相机所在的观测位置与所述可见物体间的距离；

将获取的所述距离带入到预设雾效计算公式中，计算得到第二雾效混合因子；

将所述雾效影响因子及第二雾效混合因子带入到雾效混合计算公式中，计算得到所述第一雾效混合因子。

6.根据权利要求4或5所述的装置，其特征在于，当可见物体在当前视角相机的第二方位上时：

所述计算模块，还用于根据当前视角相机所在的观测位置与可见物体间的距离及预设雾效计算公式计算得到第三雾效混合因子；

所述模拟处理模块，还用于根据所述第三雾效混合因子的数值大小模拟在当前视角下观测所述可见物体的雾效浓度效果。

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