CN111597003B

CN111597003B - 一种画面渲染方法、装置、计算机设备和介质

Info

Publication number: CN111597003B
Application number: CN202010414716.1A
Authority: CN
Inventors: 周昊楠
Original assignee: Shanghai Mihoyo Tianming Technology Co Ltd
Current assignee: Shanghai Mihoyo Tianming Technology Co Ltd
Priority date: 2020-05-15
Filing date: 2020-05-15
Publication date: 2023-05-30
Anticipated expiration: 2040-05-15
Also published as: CN111597003A

Abstract

本发明实施例公开了一种画面渲染方法、装置、计算机设备和介质。其中，方法包括：当加载游戏画面时，将目标加载画面内各物体携带的渲染参数的索引编号发送给着色器；调用所述着色器根据所述索引编号到参数查询贴图中查询与各物体对应的渲染参数，其中，所述参数查询贴图中预先写入了多组所述物体的渲染参数；调用所述着色器根据查询到的渲染参数分别对所述各物体进行渲染并显示。本发明实施例解决了大量采用类似贴图的材质，也需要单独存储的问题，节省了存储空间和计算性能，实现了在不增加多个材质的情况下，满足了针对物体模型的色彩变化、个体变化的美术需要，材质数量少，减少了运行性能的开销。

Description

一种画面渲染方法、装置、计算机设备和介质

技术领域

本发明实施例涉及计算机技术领域，尤其涉及一种画面渲染方法、装置、计算机设备和介质。

背景技术

在游戏界面的制作过程中，通常需要在空旷的世界里铺设大量物体来增加细节，补充画面，进而体现世界中不同区域的特征。例如，通过在森林里摆设大量颜色不同的树木，来体现森林中植物的多样化变化，更接近真实的场景。

目前，广泛采用的画面渲染方式是用不同材质方案对应物体中个体的不同颜色以增加多样性。例如，用n种不同材质贴图去表现树木的颜色变化，以对应不同的颜色方案。但是，实际上同类型的物体中包涵大量的个体，每一个体需要对应一种独有的材质方案来的体现个体变化，需要大量材质，导致游戏运行过程中性能耗费大，难管理。

发明内容

本发明实施例提供一种画面渲染方法、装置、计算机设备和介质，以实现在画面渲染的过程中减少材质贴图的数量，提升游戏运行性能，降低游戏相关文档的管理难度。

第一方面，本发明实施例提供了一种画面渲染方法，该方法包括：

当加载游戏画面时，将目标加载画面内各物体携带的渲染参数的索引编号发送给着色器；

调用所述着色器根据所述索引编号到参数查询贴图中查询与各物体对应的渲染参数，其中，所述参数查询贴图中预先写入了多组所述物体的渲染参数；

调用所述着色器根据查询到的渲染参数分别对所述各物体进行渲染并显示。

可选的，在将目标加载画面内各物体携带的渲染参数的索引编号发送给着色器之前，所述方法还包括：

将所述各物体的材质对应的默认渲染参数读取路径关闭，并将所述各物体的材质渲染参数读取路径通过索引编号索引到所述参数查询贴图。

可选的，调用所述着色器根据所述索引编号到参数查询贴图中查询与各物体对应的渲染参数，包括：

调用所述着色器根据所述索引编号在所述参数查询贴图的相应位置处进行数据采样；

调用所述着色器对采样到的数据进行解压得到与各物体对应的渲染参数。

可选的，在所述参数查询贴图中预先写入多组所述物体的渲染参数的方法，包括：

记录用户为所述物体的材质设定的多组渲染参数；

调用方案写入工具将所述多组渲染参数写入所述参数查询贴图并确定各组渲染参数在所述参数查询贴图中相应位置处的索引编号。

第二方面，本发明实施例还提供了画面渲染装置，该装置包括：

索引编号发送模块，用于当加载游戏画面时，将目标加载画面内各物体携带的渲染参数的索引编号发送给着色器；

渲染参数获取模块，用于调用所述着色器根据所述索引编号到参数查询贴图中查询与各物体对应的渲染参数，其中，所述参数查询贴图中预先写入了多组所述物体的渲染参数；

渲染模块，用于调用所述着色器根据查询到的渲染参数分别对所述各物体进行渲染并显示。

可选的，所述装置还包括：

参数获取路径设置模块，用于在将目标加载画面内各物体携带的渲染参数的索引编号发送给着色器之前，将所述各物体的材质对应的默认渲染参数读取路径关闭，并将所述各物体的材质渲染参数读取路径通过索引编号索引到所述参数查询贴图。

可选的，所述渲染参数获取模块具体用于：

可选的，所述装置还包括参数写入模块，用于：

记录用户为所述物体的材质设定的多组渲染参数；

第三方面，本发明实施例还提供了一种计算机设备，该计算机设备包括：

一个或多个处理器；

存储装置，用于存储一个或多个程序；

当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如本发明实施例中任一所述的画面渲染方法。

第四方面，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如本发明实施例中任一所述的画面渲染方法。

本发明实施例通过将画面中物体的不同的材质渲染方案数据预先写入参数查询贴图，在加载游戏画面时根据各物体的渲染参数的索引编号到参数查询贴图中查询对应的渲染参数并进行渲染，解决了采用不同材质参数贴图表现大量物体的不同渲染方案需要大量材质，降低游戏运行性能的问题，实现了在不增加多个材质的情况下，满足了针对物体模型的色彩变化、个体变化的美术需要，减少画面的重复感，显得更为自然；材质数量少，减少了运行性能的开销。

附图说明

图1a是本发明实施例一中的画面渲染方法的流程图；

图1b是本发明实施例一中的利用画面渲染方法得到画面的示意图；

图2a是本发明实施例二中的画面渲染方法的流程图；

图2b是本发明实施例二中的参数查询贴图的示意图；

图3是本发明实施例三中的画面渲染装置的结构示意图；

图4是本发明实施例四中的计算机设备的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，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结构。

实施例一

图1a为本发明实施例一提供的画面渲染方法的流程图，本实施例可适用于画面加载并渲染的情况，该方法可以由画面渲染装置来执行，该装置例如可配置于计算机设备中。如图1a所示，该方法具体包括：

S110、当加载游戏画面时，将目标加载画面内各物体携带的渲染参数的索引编号发送给着色器。

在一个游戏运行的过程中，会对游戏画面进行加载，即将画面的效果展现在屏幕上，展现的内容包括画面中的每一个物体以及各物体相应的颜色、形态等。在现有技术中，通常一个物体对应着一种材质方案，即一个物体对应一个贴图，在该贴图中记录有该物体的材质数据以及材质渲染方案，其中，材质数据用于说明该物体的材质种类，当加载该物体时，直接读取该物体的贴图中的渲染参数进行渲染即可。当在画面中铺设大量的同种类但是颜色等细节表现不同的物体时，则需要大量的贴图来分别展示不同的渲染方案。

在本申请的实施例中，目标加载画面中的每一个物体都携带有其对应的材质数据以及该物体对应的渲染参数的索引编号，需要按照索引编号去读取相应的渲染参数。这一过程，可以通过改变渲染参数读取的路径来实现，具体的，在将目标加载画面内各物体携带的渲染参数的索引编号发送给着色器之前，将所述各物体的材质对应的默认渲染参数读取路径关闭，并将所述各物体的材质渲染参数读取路径通过索引编号索引到记录并存储渲染参数的位置。即在画面加载的过程中，使着色器不再按照原来的渲染参数读取路径读取渲染参数。

S120、调用所述着色器根据所述索引编号到参数查询贴图中查询与各物体对应的渲染参数，其中，所述参数查询贴图中预先写入了多组所述物体的渲染参数。

当游戏引擎将待渲染的物体的渲染参数的索引编号发送给着色器之后，便通过着色器到参数查询(Look Up Table，LUT)贴图中按照相应的索引编号读取数据。具体的，在一个参数查询贴图中，预先写入了同一种材质的不同渲染方案的渲染参数，包括由游戏设计者或美工设定的不同的颜色及不同形态细节等参数。在画面加载的过程中，游戏引擎则调用着色器按照渲染参数的索引编号到相应的参数查询贴图中相应的位置处进行数据采样，对采样到的数据进行解压得到与各物体对应的渲染参数。这里需要说明的是，对采样到的数据进行解压的方法，是与将渲染数据写入参数查询贴图时的数据压缩方法是相对应的，在本实施例中并不做具体的限定。

S130、调用所述着色器根据查询到的渲染参数分别对所述各物体进行渲染并显示。

在着色器确定了各物体的渲染参数后，则根据渲染参数对相应的物体进行渲染及显示。

示例性的，当目标加载画面为森林时，为表现出森林中植物的多样性以及保持画面中的美感，需要为树木这一材质渲染为颜色不同、高矮不同的树木，可采用本实施例中公开的画面渲染方式来实现，渲染效果可参考图1b所示的利用画面渲染方法得到画面的示意图。在图1b中，树叶的不同灰度值则表示树叶不同的颜色，即不同的渲染参数。

本实施例的技术方案，通过将画面中物体的不同的材质渲染方案数据预先写入参数查询贴图，在加载游戏画面时根据各物体的渲染参数的索引编号到参数查询贴图中查询对应的渲染参数并进行渲染，解决了采用不同材质参数贴图表现大量物体的不同渲染方案需要大量材质，降低游戏运行性能的问题，实现了在不增加多个材质的情况下，满足了针对物体模型的色彩变化、个体变化的美术需要，减少画面的重复感，显得更为自然；材质数量少，减少了运行性能的开销。

实施例二

图2a为本发明实施例二提供的画面渲染方法的流程图，本实施例二在实施例一的基础上做出进一步地优化，以说明参数查询贴图写入数据的过程。如图2a所示，所述方法包括：

S210、记录用户为所述物体的材质设定的多组渲染参数。

其中，用户包括游戏创作者和/或游戏美工，用户可以在游戏引擎中，为某一材质M设置或调整着色器中的多个参数，一个材质方案对应着一个参数组。参数组中包括颜色参数以及数值参数等内容。一种材质可以有多种渲染方案，则相应的拥有多组渲染参数。

S220、调用方案写入工具将所述多组渲染参数写入所述参数查询贴图并确定各组渲染参数在所述参数查询贴图中相应位置处的索引编号。

用户每调整好一个参数组之后，便可以调用游戏引擎中的方案写入工具将调好的参数组写入参数查询贴图中相应的位置处。其中，方案写入工具是用户预先编写好的一个工具包，可以按照预设的参数写入规则将渲染参数写入参数查询贴图中。示例性的，当用户为材质M调了一组渲染参数，作为渲染方案K，那么便调用方案写入工具会将第K个渲染方案烘焙入多方案的参数查询贴图T中K对应的像素和通道的位置，贴图T的其他像素不受影响。

具体的，在现有技术中，画面中物体的渲染参数是存储在材质(Material)文件中的，渲染参数中颜色以RGB形式表示，每个颜色通道都是float型数据，当加载该物体时，游戏引擎会解析材质文件，将每个float通道乘以255得到各通道的第二个浮点数，之后对各通道的第二个浮点数取整，得到一个整数(范围在0-255)，这个整数可以用一个字节表示，那么游戏引擎最后计算得到的是三个0-255的整数，对应三个字节，若渲染参数包含Alpha通道时，则对应四个字节。此时，一个flout数据(四个字节)就存储了原来的一个渲染参数(以RGB形式表示的颜色)。若一个物体有5种渲染方案，那么在材质文件中就需要15或20个flout数据来表示。

而在本实施例中，方案写入工具则是将float型渲染参数进行取整压缩后直接存储到参数查询贴图中，将15或20个float型表示的渲染参数按照乘以255得到各通道的对应的浮点数，之后对计算得到的浮点数取整算法，压缩成15或20个0-255的整数，就是15或20个字节。像素值是flout类型的数据，有4个字节，可以存储4个char型数据(4个0-255)，所以可以用像素值的四个字节分别存储渲染参数中的R、G、B和Alpha的值。那么，在一张参数查询贴图中，5个像素点的像素值就可以表示5种渲染方案，即第K个渲染参数存在参数查询贴图的第K个像素位置处。如图2b所示的参数查询贴图示意图，图中不同灰度值的像素点，则代表了不同的渲染参数，第K个像素的像素值则代表了第K个渲染方案。

S230、当加载游戏画面时，将目标加载画面内各物体携带的渲染参数的索引编号发送给着色器。

S240、调用所述着色器根据所述索引编号到参数查询贴图中查询与各物体对应的渲染参数，其中，所述参数查询贴图中预先写入了多组所述物体的渲染参数。

S250、调用所述着色器根据查询到的渲染参数分别对所述各物体进行渲染并显示。

具体的S230-S250可参考实施例一中的相关描述，在此不再赘述。

实施例三

图3是本发明实施例三中的画面渲染装置的结构示意图，本实施例可适用于画面加载并渲染的情况。

如图3所示，画面渲染装置包括：索引编号发送模块310、渲染参数获取模块320和渲染模块330。其中，索引编号发送模块310，用于当加载游戏画面时，将目标加载画面内各物体携带的渲染参数的索引编号发送给着色器；渲染参数获取模块320，用于调用所述着色器根据所述索引编号到参数查询贴图中查询与各物体对应的渲染参数，其中，所述参数查询贴图中预先写入了多组所述物体的渲染参数；渲染模块330，用于调用所述着色器根据查询到的渲染参数分别对所述各物体进行渲染并显示。

本实施例的技术方案通过将画面中物体的不同的材质渲染方案数据预先写入参数查询贴图，在加载游戏画面时根据各物体的渲染参数的索引编号到参数查询贴图中查询对应的渲染参数并进行渲染，解决了采用不同材质参数贴图表现大量物体的不同渲染方案需要大量材质，降低游戏运行性能的问题，实现了在不增加多个材质的情况下，满足了针对物体模型的色彩变化、个体变化的美术需要，减少画面的重复感，显得更为自然；材质数量少，减少了运行性能的开销。

可选的，所述画面渲染装置还包括：

可选的，所述渲染参数获取模块具体用于：

可选的，所述装置还包括参数写入模块，用于：

记录用户为所述物体的材质设定的多组渲染参数；

本发明实施例所提供的画面渲染装置可执行本发明任意实施例所提供的画面渲染方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。

实施例四

图4是本发明实施例四中的计算机设备的结构示意图。图4示出了适于用来实现本发明实施方式的示例性计算机设备412的框图。图4显示的计算机设备412仅仅是一个示例，不应对本发明实施例的功能和使用范围带来任何限制。

如图4所示，计算机设备412以通用计算设备的形式表现。计算机设备412的组件可以包括但不限于：一个或者多个处理器或者处理单元416，系统存储器428，连接不同系统组件(包括系统存储器428和处理单元416)的总线418。

总线418表示几类总线结构中的一种或多种，包括存储器总线或者存储器控制器，外围总线，图形加速端口，处理器或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。举例来说，这些体系结构包括但不限于工业标准体系结构(ISA)总线，微通道体系结构(MAC)总线，增强型ISA总线、视频电子标准协会(VESA)局域总线以及外围组件互连(PCI)总线。

计算机设备412典型地包括多种计算机系统可读介质。这些介质可以是任何能够被计算机设备412访问的可用介质，包括易失性和非易失性介质，可移动的和不可移动的介质。

系统存储器428可以包括易失性存储器形式的计算机系统可读介质，例如随机存取存储器(RAM)430和/或高速缓存存储器432。计算机设备412可以进一步包括其它可移动/不可移动的、易失性/非易失性计算机系统存储介质。仅作为举例，存储系统434可以用于读写不可移动的、非易失性磁介质(图4未显示，通常称为“硬盘驱动器”)。尽管图4中未示出，可以提供用于对可移动非易失性磁盘(例如“软盘”)读写的磁盘驱动器，以及对可移动非易失性光盘(例如CD-ROM,DVD-ROM或者其它光介质)读写的光盘驱动器。在这些情况下，每个驱动器可以通过一个或者多个数据介质接口与总线418相连。存储器428可以包括至少一个程序产品，该程序产品具有一组(例如至少一个)程序模块，这些程序模块被配置以执行本发明各实施例的功能。

具有一组(至少一个)程序模块442的程序/实用工具440，可以存储在例如存储器428中，这样的程序模块442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。程序模块442通常执行本发明所描述的实施例中的功能和/或方法。

计算机设备412也可以与一个或多个外部设备414(例如键盘、指向设备、显示器424等)通信，还可与一个或者多个使得用户能与该计算机设备412交互的设备通信，和/或与使得该计算机设备412能与一个或多个其它计算设备进行通信的任何设备(例如网卡，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422进行。并且，计算机设备412还可以通过网络适配器420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420通过总线418与计算机设备412的其它模块通信。应当明白，尽管图4中未示出，可以结合计算机设备412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。

处理单元416通过运行存储在系统存储器428中的程序，从而执行各种功能应用以及数据处理，例如实现本发明实施例所提供的画面渲染方法，该方法包括：

实施例五

本发明实施例五还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如本发明实施例所提供的画面渲染方法，该方法包括：

本发明实施例的计算机存储介质，可以采用一个或多个计算机可读的介质的任意组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质。计算机可读存储介质例如可以是——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。计算机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、便携式计算机磁盘、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、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本文件中，计算机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。

计算机可读的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，其中承载了计算机可读的程序代码。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。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、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。

计算机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、电线、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或其组合来编写用于执行本发明操作的计算机程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如Java、Smalltalk、C++，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如”如”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机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络——包括局域网(LAN)或广域网(WAN)域连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，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各种明显的变化、重新调整和替代而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，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims

1.一种画面渲染方法，其特征在于，包括：

调用所述着色器根据查询到的渲染参数分别对所述各物体进行渲染并显示；

所述将目标加载画面内各物体携带的渲染参数的索引编号发送给着色器之前，所述方法还包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，调用所述着色器根据所述索引编号到参数查询贴图中查询与各物体对应的渲染参数，包括：

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述参数查询贴图中预先写入多组所述物体的渲染参数的方法，包括：

记录用户为所述物体的材质设定的多组渲染参数；

4.一种画面渲染装置，其特征在于，包括：

渲染模块，用于调用所述着色器根据查询到的渲染参数分别对所述各物体进行渲染并显示；

所述装置还包括：

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述渲染参数获取模块具体用于：

6.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

参数写入模块，用于记录用户为所述物体的材质设定的多组渲染参数；调用方案写入工具将所述多组渲染参数写入所述参数查询贴图并确定各组渲染参数在所述参数查询贴图中相应位置处的索引编号。

7.一种计算机设备，其特征在于，所述计算机设备包括：

一个或多个处理器；

存储装置，用于存储一个或多个程序；

当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如权利要求1-3中任一所述的画面渲染方法。

8.一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，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-3中任一所述的画面渲染方法。