CN110124318A - 虚拟植被制作的方法及装置、电子设备、存储介质 - Google Patents

Abstract

本公开提供了一种虚拟植被制作的方法、虚拟植被制作的装置、电子设备及计算机可读存储介质，属于程序开发技术领域。该方法包括：获取虚拟植被的枝干模型和树叶模型；根据预设的枝干贴图和树叶贴图分别对所述枝干模型和所述树叶模型进行贴图，其中，所述树叶贴图为基于预设色块生成的具有预设效果的贴图；对贴图后的所述枝干模型和树叶模型进行渲染，生成所述虚拟植被。本公开可以提高虚拟植被制作的效率，增加虚拟植被的细腻感。

Description

虚拟植被制作的方法及装置、电子设备、存储介质

技术领域

本公开涉及程序开发技术领域，尤其涉及一种虚拟植被制作的方法、虚拟植被制作的装置、电子设备及计算机可读存储介质。

背景技术

在游戏或动画场景制作中，为了提高画面的美术效果，丰富虚拟场景的显示内容，通常会制作大量的虚拟景观。其中，虚拟植被作为虚拟景观的重要组成元素，在虚拟场景的制作中得到了广泛应用。

现有的虚拟植被制作方法通常是通过特定软件制作，或通过手动插片的方式制作。如图1所示的虚拟植被，是采用Speedtree Modeler Cinema软件自动生成的。然而，其包含大量的三角面片，需要占用较多的系统资源，对系统性能要求较高，因而难以直接使用于手游中，即使是常见的3A游戏也无法使用高面数的植被模型，并且该软件制作的植被风格过于写实，只能用于仿真度较高的游戏场景，难以在卡通或动漫等风格的游戏或动画中展示较好的美术效果，从而导致虚拟植被的应用范围受到一定的局限。另外，手动插片的方式效率较低，也较难实现风格化的植被效果。

需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

本公开提供了一种虚拟植被制作的方法、虚拟植被制作的装置、电子设备及计算机可读存储介质，进而至少在一定程度上克服现有的虚拟植被制作方法制作的植被风格化展示效果不佳，且资源占有率较高的问题。

本公开的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得显然，或部分地通过本公开的实践而习得。

根据本公开的一个方面，提供一种虚拟植被制作方法，包括：获取虚拟植被的枝干模型和树叶模型；根据预设的枝干贴图和树叶贴图分别对所述枝干模型和所述树叶模型进行贴图，其中，所述树叶贴图为基于预设色块生成的具有预设效果的贴图；对贴图后的所述枝干模型和树叶模型进行渲染，生成所述虚拟植被。

在本公开的一种示例性实施例中，所述预设色块为颜色渐变的色块。

在本公开的一种示例性实施例中，所述树叶贴图的背景的颜色值与所述预设色块的颜色值的差值在预设范围内。

在本公开的一种示例性实施例中，所述方法还包括：对所述贴图后的树叶模型进行预设角度的偏转，得到第二树叶模型。

在本公开的一种示例性实施例中，所述对贴图后的所述枝干模型和树叶模型进行渲染之前，所述方法还包括：将所述树叶模型的预设面片的法线方向调整为同一方向。

在本公开的一种示例性实施例中，所述对贴图后的所述枝干模型和树叶模型进行渲染，包括：对所述树叶模型的顶点进行着色。

在本公开的一种示例性实施例中，所述对贴图后的所述枝干模型和树叶模型进行渲染，包括：获取所述树叶模型面片的法线与光线之间的第一夹角；对所述树叶模型的材质球的明暗分界线朝所述树叶模型材质球的暗部移动预设距离，并根据所述第一夹角和所述暗部的顶点色获得所述树叶模型的漫反射；获取所述光线与虚拟摄像机的视野方向之间的第二夹角；根据所述第一夹角和所述第二夹角获得所述光线的透光范围；根据所述透光范围、所述漫反射、预设的阳光颜色以及所述树叶贴图的基色获得所述树叶模型的材质球的亮部的颜色。

在本公开的一种示例性实施例中，所述对贴图后的所述枝干模型和树叶模型进行渲染，还包括：获取预设的暗部颜色参数；根据所述暗部颜色参数和所述漫反射获得所述树叶模型的材质球的暗部的颜色。

根据本公开的一个方面，提供一种虚拟植被制作装置，包括：获取模块，用于获取虚拟植被的枝干模型和树叶模型；贴图模块，用于根据预设的枝干贴图和树叶贴图分别对所述枝干模型和所述树叶模型进行贴图，其中，所述树叶贴图为基于预设色块生成的具有预设效果的贴图；渲染模块，用于对贴图后的所述枝干模型和树叶模型进行渲染，生成所述虚拟植被。

在本公开的一种示例性实施例中，所述预设色块为颜色渐变的色块。

在本公开的一种示例性实施例中，所述树叶贴图的背景的颜色值与所述预设色块的颜色值的差值在预设范围内。

在本公开的一种示例性实施例中，虚拟植被制作装置还包括：偏转模块，用于对所述贴图后的树叶模型进行预设角度的偏转，得到第二树叶模型。

在本公开的一种示例性实施例中，所述对贴图后的所述枝干模型和树叶模型进行渲染之前，虚拟植被制作装置还包括：方向调整模块，用于将所述树叶模型的预设面片的法线方向调整为同一方向。

在本公开的一种示例性实施例中，渲染模块包括：着色单元，用于对所述树叶模型的顶点进行着色。

在本公开的一种示例性实施例中，渲染模块包括：第一夹角获取单元，用于获取所述树叶模型面片的法线与光线之间的第一夹角；漫反射获取单元，用于对所述树叶模型的材质球的明暗分界线朝所述树叶模型材质球的暗部移动预设距离，并根据所述第一夹角和所述暗部的顶点色获得所述树叶模型的漫反射；第二夹角获取单元，用于获取所述光线与虚拟摄像机的视野方向之间的第二夹角；根据所述第一夹角和所述第二夹角获得所述光线的透光范围；颜色获得单元，用于根据所述透光范围、所述漫反射、预设的阳光颜色以及所述树叶贴图的基色获得所述树叶模型的材质球的亮部的颜色。

在本公开的一种示例性实施例中，渲染模块还包括：颜色确定单元，用于获取预设的暗部颜色参数；根据所述暗部颜色参数和所述漫反射获得所述树叶模型的材质球的暗部的颜色。

根据本公开的一个方面，提供一种电子设备，包括：处理器；以及存储器，用于存储所述处理器的可执行指令；其中，所述处理器配置为经由执行所述可执行指令来执行上述任意一项所述的方法。

根据本公开的一个方面，提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任意一项所述的方法。

本公开的示例性实施例具有以下有益效果：

本示例性实施例通过获取虚拟植被的枝干模型和树叶模型，根据预设的枝干贴图和树叶贴图分别对枝干模型和树叶模型进行贴图，其中，该树叶贴图为基于预设色块生成的具有预设效果的贴图，并对枝干模型和树叶模型进行渲染，生成虚拟植被。一方面，本示例性实施例提出了一种新的虚拟植被制作方法，相比于现有的通过大量植被组件拼接得到虚拟植被的方法，本实例性实施例直接使用色块生成树叶贴图，省去传统树叶贴图上较小的枝干贴图部分，本发明实施例基于预设色块生成叶片贴图，该叶片贴图省去了较小的枝干贴图部分，减少了使用叶片贴图时对较小枝干部分的拼接处理，提高了虚拟植被的制作效率；另一方面，采用本示例性实施例制作虚拟植被，能够降低虚拟植被的尖锐感，提高虚拟植被显示的柔和感与细腻感，从而生成具有卡通或动漫等风格的虚拟植被；再一方面，直接采用具有预设效果的叶片贴图生成虚拟植被，避免了系统因存储大量植被组件造成的资源占有率高的问题，能够使制作的虚拟植被应用于更多的平台中。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出了相关技术中一种虚拟植被的示意图；

图2示出了本示例性实施例中一种虚拟植被制作方法的流程图；

图3示出了本示例性实施例中虚拟植被枝干模型的示意图；

图4示出了本示例性实施例中虚拟植被枝干贴图的示意图；

图5示出了包含较小枝干的树叶贴图以及与其相关的虚拟植被示意图；

图6示出了本示例性实施例中一种树叶贴图以及虚拟植被示意图；

图7示出了本示例性实施例中一种虚拟植被制作方法的子流程图；

图8示出了本示例性实施例中虚拟植被树叶模型的示意图；

图9示出了本示例性实施例中调整法线方向的示意图；

图10示出了本示例性实施例中调整法线方向前后的虚拟植被效果对比示意图；

图11示出了本示例性实施例中虚拟植被的光照效果示意图；

图12示出了本示例性实施例中调整法线方向与顶点着色的效果示意图；

图13示意性示出本示例性实施例中一种虚拟植被制作装置的结构框图；

图14示意性示出本示例性实施例中一种用于实现上述方法的电子设备；

图15示意性示出本示例性实施例中一种用于实现上述方法的计算机可读存储介质。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些实施方式使得本公开将更加全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。

本公开的示例性实施例首先提供了一种虚拟植被制作的方法，本示例性实施例的应用场景可以是：在设计各种动画或游戏的虚拟场景时，制作与虚拟场景相关的虚拟植被，以丰富游戏画面等。

下面结合附图2对本示例性实施例进行说明，如图2所示，虚拟植被制作的方法可以包括以下步骤S210～S230：

步骤S210，获取虚拟植被的枝干模型和树叶模型。

其中，虚拟植被可以是游戏场景、动画场景中需要建立的植被，例如游戏中的树木、花卉、草坪、灌木等等。枝干模型是指能够反映虚拟植被枝干形态的模型，可以认为是建立虚拟植被的骨干基础，不同类型的虚拟植被具有不同的枝干模型，例如树木类的虚拟植被中，乔木类植被的枝干模型较为高大，灌木类植被的枝干模型较为矮小，藤木类植被的枝干模型较为曲折且纤细等等。此外，花卉、草坪、灌木等类型的虚拟植被还可以有其他形态的枝干模型，本公开对此不做具体限定。枝干模型是指未经过贴图处理的枝干素模，通常仅用以反映枝干形态。如图3所示，枝干模型310与枝干模型320呈现了两种不同形态的枝干模型。树叶模型是指用于确定虚拟植被叶片雏形的单位模型，其可以采用多个片状结构交叉组合的方式建立树叶的单位模型，多个单位模型与枝干模型组合可以形成虚拟植被的原始形态，其中，根据片状结构的不同交叉组合方式可以形成不同的树叶模型。

在本示例性实施例中，系统内部可以存储多个枝干模型或树叶模型，根据开发人员的需求，可以从多个模型中选择一枝干模型或树叶模型；也可以人为导入历史制作的虚拟植被的枝干模型或树叶模型；还可以根据需要自定义建立一枝干模型或树叶模型等，不管是枝干还是树叶，都会根据树种特征来制作。例如先由美术人员提供一虚拟植被的美术原画，开发人员根据该美术原画建立枝干模型或树叶模型等等。特别的，枝干模型可以包括虚拟植被的主干模型、以及与主干模型相连的分枝模型等，例如树木的树干和树枝等。在建立与主干模型相连的分枝模型时，可以人为根据经验或视觉效果调整其形态与疏密度，以保证枝干模型的形态的美观度。

步骤S220，根据预设的枝干贴图和树叶贴图分别对枝干模型和树叶模型进行贴图，其中，树叶贴图为基于预设色块生成的具有预设效果的贴图。

枝干贴图是指可以应用于枝干模型，使枝干模型的表面具有一定的美术效果的贴图。本示例性实施例中可以随机选择系统中存储的贴图作为枝干贴图，也可以人为自定义设置。为了提高贴图的制作效率且使枝干模型具有一定的美观度，可以根据单位纹理确定枝干贴图，单位纹理是指构成枝干贴图的最基本的图案单元，其可以是由美术人员事先绘制并上传系统，以便于后期使用，也可以直接使用系统中已有的默认纹理或已经存储的历史纹理等等。在本示例性实施例中，枝干贴图可以通过单位纹理生成。具体的，可以采用二方连续或四方连续的方法将单位纹理沿某方向连续重复进行延伸，从而形成具有一定纹理规则的枝干贴图。图4示出了本示例性实施例中一种枝干贴图的生成示意图，区域A为一单位纹理，将该单位纹理采用二方连续方法生成枝干贴图，应用于一原始枝干模型，即可以得到区域B显示的目标枝干模型的表面纹理。

在建立虚拟植被时，传统的树叶贴图中一般会包括较小的枝干，为了使树叶贴图与枝干模型能够较好的结合，通常需要设计人员手动操作使树叶贴图中较小的枝干与枝干模型中的枝干进行合理的拼接，从而避免较小的枝干与枝干模型组合时产生错位、或参差不齐的情况，然而这种方式增加了人为操作的工作量，降低了植被的制作效率。

基于上述问题，本示例性实施例可以基于预设色块生成具有预设效果的贴图。其中，预设色块可以认为是植被的树叶部分，其大小或数量可以根据植被类型确定，例如较小的植被可以使用尺寸较小的预设色块，较为稀疏的植被预设色块的数量可以较少等等。在本示例性实施例中，可以由开发人员事先确定一预设颜色上传系统，或从系统中已有的颜色色盘中选择一个或多个颜色作为预设色块的颜色，以生成符合植被颜色需求的色块。例如枫树叶的预设色块可以是红棕色，银杏叶的预设色块可以是金黄色，柏树叶的预设色块可以是墨绿色等等。特别的，预设色块还可以表现花卉的花瓣，例如白色的预设色块表现杏花，粉色的预设色块表现樱花等等，本公开对此不做具体限定。叶片贴图是指用以表现虚拟植被的叶片效果的贴图，在本示例性实施例中，可以根据具有预设效果的色块，替代具有较小枝干的树叶贴图，本示例性实施例采用的预设色块由颜色和几何形构成，具有一定功能性的可视化的形状。采用本示例性实施例制作的树叶贴图，可以仅考虑叶片的形状以保证虚拟植被树叶的美观度，由于树叶贴图中并无较小枝干部分，因此无需人为进行树叶贴图中较小枝干与枝干模型的拼接工作，即如果有枝丫时不需要一片一片手动插片，避免了由于插片位置不佳影响虚拟植被的制作效果。其中，预设效果可以是具有纯色效果的叶片贴图，也可以是渐变色彩效果等，预设风格也可以指欧美风、日韩风等。

图5示出了传统树叶贴图与由传统树叶贴图制作的虚拟植被，图6示出了由本示例性实施例虚拟植被制作方法生成的树叶贴图与虚拟植被，如图5所示，树叶贴图C1是包含较小枝干的树叶贴图，生成虚拟植被D1；本示例性实施例通过采用图6所示的树叶贴图C2，生成虚拟植被D2，其中，树叶贴图C2是省略了枝干部分(树叶贴图C1中较小枝干E部分)后的树叶贴图，由于树叶贴图的改变带来插片方式的提升，插片更加高效，并且生成的虚拟植被D2具有较为柔和的叶片效果，降低了虚拟植被因枝干过碎造成的生硬感。

在一示例性实施例中，上述预设色块可以为颜色渐变的色块。

为了使叶片贴图与目标枝干模型能够更好的融合，形成较好的颜色过渡效果，可以采用具有渐变色彩效果的叶片贴图。其渐变色彩的颜色、深浅、明暗可以人为进行设定。其渐变色彩效果可以是单色渐变，以设置绿色虚拟植植被为例，基于绿色色块生成渐变效果的树叶贴图，设置靠近枝干模型的部分具有较深的绿色效果(如墨绿色)，距离枝干模型较远的树叶贴图具有较浅的绿色效果(如偏白的绿色)。渐变色彩效果还可以是多色渐变，例如在设置季节交替的虚拟植被的树叶贴图时，考虑到叶片颜色随季节变化，如秋季的大多植被叶片颜色由绿色转为黄色，可以设置绿色植被的树叶贴图的颜色为黄绿渐变色彩等等。

根据上述枝干贴图与树叶贴图对枝干模型和树叶模型进行贴图处理，可以视为将枝干贴图覆盖于枝干模型的表面，将树叶贴图覆盖于树叶模型的表面，得到具有树干显示效果与叶片显示效果的植被模型，即可以得到贴图后的树干模型和树叶模型。通过枝干模型与树叶模型的组合，可以初步生成虚拟植被。

步骤S230，对贴图后的枝干模型和树叶模型进行渲染，生成虚拟植被。

为了更好的表现虚拟植被的美术效果，在本示例性实施例中，对枝干模型和树叶模型进行贴图处理后，可以对枝干模型和树叶模型进行渲染，其可以是调整树叶模型的法线方向、虚拟植被的光照效果等，最终生成需要的虚拟植被。

基于上述说明，在本示例性实施例中，本示例性实施例通过获取虚拟植被的枝干模型和树叶模型，根据预设的枝干贴图和树叶贴图分别对枝干模型和树叶模型进行贴图，其中，该树叶贴图为基于预设色块生成的具有预设效果的贴图，并对枝干模型和树叶模型进行渲染，生成虚拟植被。一方面，本示例性实施例提出了一种新的虚拟植被制作方法，相比于现有的通过大量植被组件拼接得到虚拟植被的方法，本实例性实施例直接使用色块生成树叶贴图，省去传统树叶贴图上较小的枝干贴图部分，本发明实施例基于预设色块生成叶片贴图，该叶片贴图省去了较小的枝干贴图部分，减少了使用叶片贴图时对较小枝干部分的拼接处理，提高了虚拟植被的制作效率；另一方面，采用本示例性实施例制作虚拟植被，能够降低虚拟植被的尖锐感，提高虚拟植被显示的柔和感与细腻感，从而生成具有卡通或动漫等风格的虚拟植被；再一方面，直接采用具有预设效果的叶片贴图生成虚拟植被，避免了系统因存储大量植被组件造成的资源占有率高的问题，能够使制作的虚拟植被应用于更多的平台中。

在一示例性实施例中，上述树叶贴图的背景的颜色值与预设色块的颜色值的差值在预设范围内，即树叶贴图的背景和树叶的颜色接近。

在本示例性实施例中，为了避免树叶贴图中树叶颜色溢出，影响虚拟植被的美术效果，可以使树叶贴图的背景的颜色值与树叶颜色的差值在一预设范围内，换而言之，即控制树叶贴图的背景与预设色块的颜色的差值在一可允许的范围内，从而使得树叶贴图在被压缩或其他可能造成预设色块颜色溢出的情况下，仍然能够呈现较好的树叶颜色效果。其中，颜色值可以用RGB颜色模式或十六进制颜色码表示。

在一示例性实施例中，对贴图后的树叶模型进行预设角度的偏转，得到第二树叶模型。

在本示例性实施例中，树叶模型可以是多个片状结构交叉组合建立的单位模型，对其中片状结构进行预设角度的偏转，可以得到不同形态的单位模型，即第二树叶模型，对不同的片状结构进行不同预设角度的偏转，可以得到多样化的第二树叶模型。在本示例性实施例中，可以事先确定一个树叶模型，通过调整该树叶模型中片状结构的角度，确定其他多个树叶模型。图7示出了F1、F2、F3、F4四种形态的树叶模型，通过使用这四种树叶模型中的一种或多种可以建立虚拟植被的整体树叶的模型。可以使用多个一种形态的树叶模型建立虚拟植被，例如选择树叶模型F1，则制作的虚拟植被的树叶模型均为统一的模型形态。也可以使用多样化形态的树叶模型进行虚拟植被的制作，例如随机选择使用树叶模型F1、F2、F3、F4进行虚拟植被的建立，则制作的虚拟植被的树叶模型可以包括F1、F2、F3、F4这四种形态的树叶模型。

在一示例性实施例中，步骤S230之前，虚拟植被制作的方法还可以包括：

将树叶模型的预设面片的法线方法调整为同一方向。

考虑到由于树叶模型中各片状结构在交叉组合的过程中其法线方向较为复杂，为了解决交叉面片构建的网络模型光照效果杂乱的问题，本示例性实施例对虚拟植被面片的法线方向进行调整。在使用树叶模型制作虚拟植被时，可以采用多个树叶模型，其中，可以是多个不同类型的树叶模型，也可以是相同类型的树叶模型，例如可以使用图7所示的树叶模型F1、F2、F3、F4中的任意一种或多种模型进行虚拟植被的制作。预设面片是指树叶模型中需要进行法线调整的片状结构，调整方向可以根据人为设定任一方向，也可以是由系统设定某一方向，通过将树叶模型中片状结构的法线方向调整至同一方向，可以使得制作出的虚拟植被的显示效果较为柔和，增加虚拟植被的细腻感，避免十字插片感重的问题。在本示例性实施例中，可以采用特定的软件调整树叶模型的法线方向，例如如图8所示，采用插件工具，为制作的虚拟植被设置一半球辅助工具810，将图8所示的虚拟植被的树叶模型所有面片的法线方向统一设置为与该半球810每个面片的法线相同的方向，即半球的上方(如图中810半球所示，上方为半球中心点所在平面至球壳一侧的方向)。图9示出了法线改变前后虚拟植被的效果对比示意图，虚拟植被K1为树叶模型法线未调整之前的状态，其法线方向较为杂乱，树叶十字插片感重，光影关系比较散乱和生硬，虚拟植被K2为树叶模型法线调整之后的状态，其法线方向较为整齐，插片感明显减弱，受光影响也比较柔和。

在一示例性实施例中，对贴图后的枝干模型和树叶模型进行渲染，可以包括：

对树叶模型的顶点进行着色。

为了使虚拟植被的彩色过渡更加柔和，增加光影效果，本示例性实施例可以为虚拟植被的树叶模型的顶点进行着色。通常树叶模型可以包括多个顶点，例如多边形建模过程中出现的三角面或四角面的顶点等。本示例性实施例，可以通过设置环境阻塞通道中的参数确定顶点颜色，环境阻塞通道是指用以确定AO(Amblent Occlusion，环境光遮蔽)信息的颜色通道，根据颜色模式，颜色通道可以有多种显示形式，例如RGB模式颜色通道，或RGBA模式颜色通道等等。另外，为了制作良好的颜色过渡效果，可以为每个顶点设置不同的颜色。

在一示例性实施例中，顶点颜色还可以通过特定的软件进行编辑，例如使用Leaves tools^TM AO烘焙模块内置FAAO算法(Fast approximate ambient occlusion，快速近似环境光遮挡)进行顶点颜色的计算，其中，FAAO是一种专门用于计算片装交叉结构三维模型的算法，其解决了传统AO烘焙算法在构建的网格模型上计算生成的阴影效果杂乱的问题，可以应用于多种类型的虚拟植被的制作过程中。

图10示出了本示例性实施例中一虚拟植被调整法线方向以及设置顶点颜色的效果示意图，虚拟植被1010为未调整法线与顶点色的虚拟植被模型，其片状结构的法线较为杂乱且没有光影效果；虚拟植被1020为调整法线方向后的虚拟植被，进一步对顶点进行着色得到虚拟植被1030，虚拟植被1030的外观效果较为细腻，具有较好的光影效果，且降低了片状交叉结构对虚拟植被整体造成的琐碎感。

为了表现虚拟植被的光照效果，可以将光照效果信息以光照贴图的形式应用于虚拟植被中，光照贴图可以包括全局光照、阴影信息以及环境光遮蔽信息等等。具体的还可以包括光照或阴影的强度、法线、颜色、反射通量、位置、深度值、阴影信息以及关于虚拟植被的模型的编号中的一个或多个信息。在本示例性实施例中可以采用PBR(Physicallly-Based-Shading，基于物理着色)方法渲染初始光照贴图，得到具有光照效果的光照贴图，其中，光照效果即为制作出的虚拟植被具有怎样的光照效果。

进一步的，为了提高虚拟植被的光照效果，可以对虚拟植被的枝干模型与树叶模型的光照贴图采用不同的计算方法，对枝干模型部分采用正常的PBR渲染方式，而对树叶模型部分的光照贴图进行修改，增加暗部高光，以模拟太阳光透过叶片的透光效果。图11示出了树叶模型光照计算方法修改前后透光效果的对比图，1110为修改前的透光效果，1120为修改后的透光效果示意图，其具有更好的光影通透性。

具体的，在一示例性实施例中，步骤S230中对贴图后的枝干模型和树叶模型进行渲染可以包括以下步骤：

步骤S1210，获取树叶模型的面片的法线与光线之间的第一夹角；

步骤S1220，对树叶模型的材质球的明暗分界线，朝树叶模型的材质球的暗部移动预设距离，并根据第一夹角和暗部的顶点色获得树叶模型的漫反射；

步骤S1230，获取光线与虚拟摄像机的视野方向之间的第二夹角；

步骤S1240，根据第一夹角和所述第二夹角获得光线的透光范围；

步骤S1250，根据透光范围、所述漫反射、预设的阳光颜色以及树叶贴图的基色获得树叶模型的材质球的亮部的颜色。

具体说明，法线(N)和太阳光线角度(L)的夹角NdotL，即第一夹角可以通过以下公式计算：

NdotL＝N·L； (1)

在本示例性实施例中，可以通过将移动树叶模型的材质球的明暗分界线，即光线分界线，模拟一部分的透光效果，预设距离可以根据需要自定义设置，也可以由系统确定，根据第一夹角和暗部的顶点色(ColorPoint)进行叠加可以得到漫反射计算结果：

FiniDiffuse＝(NdotL×0.75+0.25)×Colorpoint； (2)

根据太阳光角度(L)和视野方向(V)(虚拟摄像机的视野方向)夹角，即第二夹角，以及第一夹角，可以使用Clamp函数来计算光线的透光范围，具体计算公式如下：

VdotL＝Clamp(V·L，0，1)×(1-NdotL)； (3)

其中，(1-NdotL)表示NdotL的暗部。

根据透光范围、漫反射、预设阳光颜色(LightColor)、以及树叶贴图基色(TexColor)可以得到所有亮部参数(亮部颜色):

FiniLight＝(FiniDiffuse+VdotL)×TexColor×LightColor； (4)

此时，暗部颜色基本为纯黑，为了获得理想的光照效果，在一示例性实施例中，上述对贴图后的枝干模型和树叶模型进行渲染还可以包括：

获取预设的暗部颜色参数；

根据暗部颜色参数和漫反射获得树叶模型的材质球的暗部的颜色。

在本示例性实施例中，可以引入暗部颜色参数FakeGI，根据暗部颜色参数和漫反射，可以得到树叶模型的材质球的暗部的颜色，其可以通过以下公式计算：

FakeLight＝(1-FiniDiffuse)×FakeGI； (5)

根据上述计算公式(4)和(5)可以得到树叶模型的光照贴图中的最终光照效果：

FiniEffct＝FiniLight+Fakelight； (6)

其中，FakeGI作为外部控制的颜色参数可以由设计人员设定一个预设数值，也可以由系统自动初始化一个固定的数值，本公开对此不做具体限定。通过上述计算公式可以得到虚拟植被光照效果的参数，将其存储于光照贴图中应用于虚拟植被，即可以得到具有光照效果的虚拟植被。在本示例性实施例中，还可以将计算得到的各参数写入系统，以便于在后期的虚拟植被的制作过程中可以直接使用等。

在一示例性实施例中，虚拟植被的制作方法还可以包括：

获取虚拟植被的材质贴图；

根据材质贴图生成具有材质效果的虚拟植被。

为了表现虚拟植被的真实感，可以通过对虚拟植被设置材质贴图。其中，材质贴图可以存储关于虚拟植被材质的信息数据，通过材质贴图的形式将材质效果显示于虚拟植被表面，例如树干的木纹材质，叶子的叶脉材质等等。

本公开的示例性实施例还提供了一种虚拟植被制作装置。参照图13，该装置1300可以包括，获取模块1310，用于获取虚拟植被的枝干模型和树叶模型；贴图模块1320，用于根据预设的枝干贴图和树叶贴图分别对枝干模型和树叶模型进行贴图，其中，树叶贴图为基于预设色块生成的具有预设效果的贴图；渲染模块1330，用于对贴图后的枝干模型和树叶模型进行渲染，生成虚拟植被。

在一示例性实施例中，预设色块可以为颜色渐变的色块。

在一示例性实施例中，树叶贴图的背景的颜色值与预设色块的颜色值的差值在预设范围内。

在一示例性实施例中，虚拟植被制作装置还可以包括：偏转模块，用于对贴图后的树叶模型进行预设角度的偏转，得到第二树叶模型。

在一示例性实施例中，对贴图后的枝干模型和树叶模型进行渲染之前，虚拟植被制作装置还可以包括：方向调整模块，用于将树叶模型的预设面片的法线方向调整为同一方向。

在一示例性实施例中，渲染模块可以包括：着色单元，用于对树叶模型的顶点进行着色。

在一示例性实施例中，渲染模块可以包括：第一夹角获取单元，用于获取树叶模型面片的法线与光线之间的第一夹角；漫反射获取单元，用于对树叶模型的材质球的明暗分界线朝树叶模型材质球的暗部移动预设距离，并根据第一夹角和暗部的顶点色获得树叶模型的漫反射；第二夹角获取单元，用于获取光线与虚拟摄像机的视野方向之间的第二夹角；根据第一夹角和第二夹角获得光线的透光范围；颜色获得单元，用于根据透光范围、漫反射、预设的阳光颜色以及树叶贴图的基色获得树叶模型的材质球的亮部的颜色。

在一示例性实施例中，渲染模块还可以包括：颜色确定单元，用于获取预设的暗部颜色参数；根据暗部颜色参数和漫反射获得树叶模型的材质球的暗部的颜色。

上述装置中各模块/单元的具体细节在方法部分的实施例中已经详细说明，未披露的细节内容可以参见方法部分的实施例内容，因此此处不再赘述。

本公开的示例性实施例还提供了一种能够实现上述方法的电子设备。

所属技术领域的技术人员能够理解，本公开的各个方面可以实现为系统、方法或程序产品。因此，本公开的各个方面可以具体实现为以下形式，即：完全的硬件实施方式、完全的软件实施方式(包括固件、微代码等)，或硬件和软件方面结合的实施方式，这里可以统称为“电路”、“模块”或“系统”。

下面参照图14来描述根据本公开的这种示例性实施例的电子设备1400。图14显示的电子设备1400仅仅是一个示例，不应对本公开实施例的功能和使用范围带来任何限制。

如图14所示，电子设备1400以通用计算设备的形式表现。电子设备1400的组件可以包括但不限于：上述至少一个处理单元1410、上述至少一个存储单元1420、连接不同系统组件(包括存储单元1420和处理单元1410)的总线1430、显示单元1440。

其中，存储单元存储有程序代码，程序代码可以被处理单元1410执行，使得处理单元1410执行本说明书上述“示例性方法”部分中描述的根据本公开各种示例性实施方式的步骤。例如，处理单元1410可以执行图2所示的步骤S210～S230，也可以执行图7所示的步骤S710～S730等。

存储单元1420可以包括易失性存储单元形式的可读介质，例如随机存取存储单元(RAM)1421和/或高速缓存存储单元1422，还可以进一步包括只读存储单元(ROM)1423。

存储单元1420还可以包括具有一组(至少一个)程序模块1425的程序/实用工具1424，这样的程序模块1425包括但不限于：操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据，这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。

总线1430可以为表示几类总线结构中的一种或多种，包括存储单元总线或者存储单元控制器、外围总线、图形加速端口、处理单元或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。

电子设备1400也可以与一个或多个外部设备1600(例如键盘、指向设备、蓝牙设备等)通信，还可与一个或者多个使得用户能与该电子设备1400交互的设备通信，和/或与使得该电子设备1400能与一个或多个其它计算设备进行通信的任何设备(例如路由器、调制解调器等等)通信。这种通信可以通过输入/输出(I/O)接口1450进行。并且，电子设备1400还可以通过网络适配器1460与一个或者多个网络(例如局域网(LAN)，广域网(WAN)和/或公共网络，例如因特网)通信。如图所示，网络适配器1460通过总线1430与电子设备1400的其它模块通信。应当明白，尽管图中未示出，可以结合电子设备1400使用其它硬件和/或软件模块，包括但不限于：微代码、设备驱动器、冗余处理单元、外部磁盘驱动阵列、RAID系统、磁带驱动器以及数据备份存储系统等。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员易于理解，这里描述的示例实施方式可以通过软件实现，也可以通过软件结合必要的硬件的方式来实现。因此，根据本公开实施方式的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是CD-ROM，U盘，移动硬盘等)中或网络上，包括若干指令以使得一台计算设备(可以是个人计算机、服务器、终端装置、或者网络设备等)执行根据本公开示例性实施例的方法。

本公开的示例性实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有能够实现本说明书上述方法的程序产品。在一些可能的实施方式中，本公开的各个方面还可以实现为一种程序产品的形式，其包括程序代码，当程序产品在终端设备上运行时，程序代码用于使终端设备执行本说明书上述“示例性方法”部分中描述的根据本公开各种示例性实施方式的步骤。

参考图15所示，描述了根据本公开的示例性实施例的用于实现上述方法的程序产品1500，其可以采用便携式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)并包括程序代码，并可以在终端设备，例如个人电脑上运行。然而，本公开的程序产品不限于此，在本文件中，可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。

程序产品可以采用一个或多个可读介质的任意组合。可读介质可以是可读信号介质或者可读存储介质。可读存储介质例如可以为但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。

计算机可读信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了可读程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。可读信号介质还可以是可读存储介质以外的任何可读介质，该可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。

可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于无线、有线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。

可以以一种或多种程序设计语言的任意组合来编写用于执行本公开操作的程序代码，程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如Java、C++等，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算设备上执行、部分地在用户设备上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算设备上部分在远程计算设备上执行、或者完全在远程计算设备或服务器上执行。在涉及远程计算设备的情形中，远程计算设备可以通过任意种类的网络，包括局域网(LAN)或广域网(WAN)，连接到用户计算设备，或者，可以连接到外部计算设备(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。

此外，上述附图仅是根据本公开示例性实施例的方法所包括的处理的示意性说明，而不是限制目的。易于理解，上述附图所示的处理并不表明或限制这些处理的时间顺序。另外，也易于理解，这些处理可以是例如在多个模块中同步或异步执行的。

应当注意，尽管在上文详细描述中提及了用于动作执行的设备的若干模块或者单元，但是这种划分并非强制性的。实际上，根据本公开的示例性实施例，上文描述的两个或更多模块或者单元的特征和功能可以在一个模块或者单元中具体化。反之，上文描述的一个模块或者单元的特征和功能可以进一步划分为由多个模块或者单元来具体化。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本公开的其他实施例。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由权利要求指出。

应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限。

Claims (11)

1.一种虚拟植被制作的方法，其特征在于，包括：

获取虚拟植被的枝干模型和树叶模型；

根据预设的枝干贴图和树叶贴图分别对所述枝干模型和所述树叶模型进行贴图，其中，所述树叶贴图为基于预设色块生成的具有预设效果的贴图；

对贴图后的所述枝干模型和树叶模型进行渲染，生成所述虚拟植被。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设色块为颜色渐变的色块。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述树叶贴图的背景的颜色值与所述预设色块的颜色值的差值在预设范围内。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

对所述贴图后的树叶模型进行预设角度的偏转，得到第二树叶模型。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对贴图后的所述枝干模型和树叶模型进行渲染之前，所述方法还包括：

将所述树叶模型的预设面片的法线方向调整为同一方向。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对贴图后的所述枝干模型和树叶模型进行渲染，包括：

对所述树叶模型的顶点进行着色。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对贴图后的所述枝干模型和树叶模型进行渲染，包括：

获取所述树叶模型的面片的法线与光线之间的第一夹角；

对所述树叶模型的材质球的明暗分界线，朝所述树叶模型的材质球的暗部移动预设距离，并根据所述第一夹角和所述暗部的顶点色获得所述树叶模型的漫反射；

获取所述光线与虚拟摄像机的视野方向之间的第二夹角；

根据所述第一夹角和所述第二夹角获得所述光线的透光范围；

根据所述透光范围、所述漫反射、预设的阳光颜色以及所述树叶贴图的基色获得所述树叶模型的材质球的亮部的颜色。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述对贴图后的所述枝干模型和树叶模型进行渲染，还包括：

获取预设的暗部颜色参数；

根据所述暗部颜色参数和所述漫反射获得所述树叶模型的材质球的暗部的颜色。

9.一种虚拟植被制作的装置，其特征在于，包括：

获取模块，用于获取虚拟植被的枝干模型和树叶模型；

贴图模块，用于根据预设的枝干贴图和树叶贴图分别对所述枝干模型和所述树叶模型进行贴图，其中，所述树叶贴图为基于预设色块生成的具有预设效果的贴图；

渲染模块，用于对贴图后的所述枝干模型和树叶模型进行渲染，生成所述虚拟植被。

10.一种电子设备，其特征在于，包括：

处理器；以及

存储器，用于存储所述处理器的可执行指令；

其中，所述处理器配置为经由执行所述可执行指令来执行权利要求1-8任一项所述的方法。

11.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-8任一项所述的方法。