CN114283230A - 植被模型渲染方法、装置、可读存储介质和电子装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种植被模型渲染方法、装置、可读存储介质和电子装置。该方法包括：获取多个模型面片，其中，多个模型面片用于确定目标植被模型的形态；获取每个模型面片在目标空间中的位置信息；基于位置信息分别将每个模型面片变形为目标植被模型中的对应叶片模型，得到多个叶片模型；向每个叶片模型添加对应的叶片贴图，以渲染显示目标植被模型对应的叶片。本发明解决了生成植被模型的叶片图像的效率低的技术问题。

Description

植被模型渲染方法、装置、可读存储介质和电子装置

技术领域

本发明涉及计算机领域，具体而言，涉及一种植被模型渲染方法、装置、可读存储介质和电子装置。

背景技术

在相关技术中，为了体现正确自然地植被模型效果，实时渲染植被模型，需要在树枝上面插上去几千个张面片，同时每个面片的位置、朝向、都需要制作人员反复调整，这个工序非常消耗时间，大概需要重复摆放几千次，而且无法快速修改，也无法实现风格化效果，从而存在生成植被模型的叶片图像的效率低的技术问题。

针对现有技术中存在生成植被模型的叶片图像的效率低的技术问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明至少部分实施例提供了一种植被模型渲染方法、装置、可读存储介质和电子装置，以至少解决生成植被模型的叶片图像的效率低的技术问题。

为了实现上述目的，根据本发明其中一实施例，提供了一种植被模型渲染方法，该方法包括：获取多个模型面片，其中，多个模型面片用于确定目标植被模型的形态；获取每个模型面片在目标空间中的位置信息；基于位置信息分别将每个模型面片变形为目标植被模型中的对应叶片模型，得到多个叶片模型；向每个叶片模型添加对应的叶片贴图，以渲染显示目标植被模型对应的叶片。

可选地，基于位置信息分别将每个模型面片变形为目标植被模型中的对应叶片模型，包括：基于位置信息对每个模型面片进行拉伸处理或挤压处理，得到对应的叶片模型。

可选地，基于位置信息分别将每个模型面片变形为目标植被模型中的对应叶片模型，得到多个叶片模型，包括：基于位置信息对每个模型面片的顶点进行偏移，得到对应的叶片模型。

可选地，基于位置信息对每个模型面片的顶点进行偏移，得到对应的叶片模型，包括：基于位置信息确定目标朝向；将每个模型面片上的顶点按照目标朝向偏移目标位移，得到对应的叶片模型。

可选地，检测到叶片模型的当前朝向；确定当前朝向并非目标朝向，则将叶片模型的朝向由当前朝向调整为目标朝向，其中，目标朝向为朝向虚拟摄像机的方向。

可选地，将叶片模型的朝向由当前朝向调整为目标朝向，包括：基于模型变换矩阵将叶片模型的朝向由模型空间中的当前朝向调整为世界空间中的目标朝向。

可选地，将预定材质球确定为与每个叶片模型对应的叶片贴图。

可选地，获取目标植被模型在目标场景中的光影信息；向每个叶片模型添加对应的叶片贴图，以渲染显示目标植被模型对应的叶片图像，包括：基于光影信息对添加了叶片贴图的叶片模型进行渲染显示，得到叶片图像，其中，叶片图像呈现出光影信息对应的光影效果。

可选地，基于光影信息对添加了叶片贴图的叶片模型进行渲染显示，得到叶片图像，包括：对目标场景的光照矢量方向和叶片模型的顶点的法线方向进行点积运算，得到点积结果；基于点积结果生成叶片图像。

为了实现上述目的，根据本发明的另一方面，还提供了一种植被模型渲染装置，该装置可以包括：第一获取单元，用于获取多个模型面片，其中，多个模型面片用于确定目标植被模型的形态；第二获取单元，用于获取每个模型面片在目标空间中的位置信息；变形单元，用于基于位置信息分别将每个模型面片变形为目标植被模型中的对应叶片模型，得到多个叶片模型；添加单元，用于向每个叶片模型添加对应的叶片贴图，以渲染显示目标植被模型对应的叶片图像。

为了实现上述目的，根据本发明的另一方面，还提供了一种计算机可读存储介质。该计算机可读存储介质中存储有计算机程序，其中，在计算机程序被处理器运行时控制计算机可读存储介质所在设备执行本发明实施例的植被模型渲染方法。

为了实现上述目的，根据本发明的另一方面，还提供了一种电子装置。该电子装置可以包括存储器和处理器，其特征在于，存储器中存储有计算机程序，处理器被设置为被处理器运行计算机程序以执行本发明实施例的植被模型渲染方法。

在本发明至少部分实施例中，获取多个模型面片，其中，多个模型面片用于确定目标植被模型的形态；获取每个模型面片在目标空间中的位置信息；基于位置信息分别将每个模型面片变形为目标植被模型中的对应叶片模型，得到多个叶片模型；向每个叶片模型添加对应的叶片贴图，以渲染显示目标植被模型对应的叶片。也就是说，本发明通过将目标植被模型的各个模型面片进行变形，直接生成页面模型的效果，再将叶片贴图赋予上去，就可以生成风格化的叶片图像，从而实现了提高生成植被模型的叶片图像的效率的技术效果，进而解决了生成植被模型的叶片图像的效率低的技术问题。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明其中一实施例的一种植被模型渲染方法的移动终端的硬件结构框图；

图2是根据本发明其中一实施例的一种植被模型渲染方法的流程图；

图3是根据相关技术中的一种渲染树叶效果的示意图；

图4是根据相关技术中的一种纹理映射效果的示意图；

图5是根据相关技术中的一种人工建模的示意图；

图6是根据相关技术中的一种三维树木建模软件操作界面的示意图；

图7是根据相关技术中的一种三维树木建模软件操作界面的示意图；

图8是根据本发明实施例中的一种植被模型渲染效果的示意图；

图9是根据本发明实施例中的一种使用位置节点挤压位移面片界面的示意图；

图10是根据本发明实施例中的一种选择挤压位移面片界面的示意图；

图11是根据本发明实施例中的一种面片压缩的示意图；

图12是根据本发明实施例中的一种选择矩阵转换界面的示意图；

图13是根据本发明实施例中的一种选择矩阵转换之后的图片的示意图；

图14是根据本发明实施例中的一种给面片赋予贴图和受光的图片的示意图；

图15是根据本发明实施例中的一种制作树的模型的示意图；

图16是根据本发明实施例中的一种添加树叶形状贴图的示意图；

图17是根据本发明实施例中的一种植被模型渲染效果的示意图；

图18是根据本发明实施例的一种植被模型渲染装置的结构框图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

首先，在对本申请实施例进行描述的过程中出现的部分名词或术语使用于如下解释：

3D模型，物体表面在三个维度的数学表现；

网格、几何体，一组用来描述3D模型的顶点数据和三角面指标的术语；

顶点，3D空间中的一个点，包含关于法线方向，纹理坐标和其他网格属性的信息；

三角面，由一组三个顶点组成的一个3D面；

着色器(Shader)，在显卡上运行的一个程序，对应用对象进行逐像素的计算，用于渲染引擎内物体的代码；

纹理，在实时渲染中投射到3D模型表面的一组像素；

材质球/着色器，使用了着色器的材质，可以调节参数让物体有效果；

DCC软件，也就是数字美术创建工具，例如maya,max,blender，可以制作数字模型，贴图等美术内容；

空间，由三个互相垂直的向量(X，Y，Z)组成的坐标系；

点积，在数学中，点积或标量积是代数运算，是指接受在实数R上的两个向量并返回一个实数值标量的二元运算；

面片UV，就是这个面片在绘制空间所占的位置，也就是贴图赋予的位置点。

根据本发明其中一实施例，提供了一种植被模型渲染方法的实施例，需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

该方法实施例可以在移动终端、计算机终端或者类似的运算装置中执行。以运行在移动终端上为例，该移动终端可以是智能手机(如Android手机、iOS手机等)、平板电脑、掌上电脑以及移动互联网设备(Mobile Internet Devices，简称为MID)、PAD、游戏机等终端设备。图1是根据本发明其中一实施例的一种植被模型渲染方法的移动终端的硬件结构框图。如图1所示，移动终端可以包括一个或多个(图1中仅示出一个)处理器102(处理器102可以包括但不限于中央处理器(CPU)、图形处理器(GPU)、数字信号处理(DSP)芯片、微处理器(MCU)、可编程逻辑器件(FPGA)、神经网络处理器(NPU)、张量处理器(TPU)、人工智能(AI)类型处理器等的处理装置)和用于存储数据的存储器104。可选地，上述移动终端还可以包括用于通信功能的传输设备106、输入输出设备108以及显示设备110。本领域普通技术人员可以理解，图1所示的结构仅为示意，其并不对上述移动终端的结构造成限定。例如，移动终端还可包括比图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。

存储器104可用于存储计算机程序，例如，应用软件的软件程序以及模块，如本发明实施例中的植被模型渲染方法对应的计算机程序，处理器102通过运行存储在存储器104内的计算机程序，从而执行各种功能应用以及数据处理，即实现上述的植被模型渲染方法。存储器104可包括高速随机存储器，还可包括非易失性存储器，如一个或者多个磁性存储装置、闪存、或者其他非易失性固态存储器。在一些实例中，存储器104可进一步包括相对于处理器102远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至移动终端。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。

传输设备106用于经由一个网络接收或者发送数据。上述的网络具体实例可包括移动终端的通信供应商提供的无线网络。在一个实例中，传输设备106包括一个网络适配器(Network Interface Controller，简称为NIC)，其可通过基站与其他网络设备相连从而可与互联网进行通讯。在一个实例中，传输设备106可以为射频(Radio Frequency，简称为RF)模块，其用于通过无线方式与互联网进行通讯。

输入输出设备108中的输入可以来自多个人体学接口设备(Human InterfaceDevice，简称为HID)。例如：键盘和鼠标、游戏手柄、其他专用游戏控制器(如：方向盘、鱼竿、跳舞毯、遥控器等)。部分人体学接口设备除了提供输入功能之外，还可以提供输出功能，例如：游戏手柄的力反馈与震动、控制器的音频输出等。

显示设备110可以例如平视显示器(HUD)、触摸屏式的液晶显示器(LCD)和触摸显示器(也被称为“触摸屏”或“触摸显示屏”)。该液晶显示器可使得用户能够与移动终端的用户界面进行交互。在一些实施例中，上述移动终端具有图形用户界面(GUI)，用户可以通过触摸触敏表面上的手指接触和/或手势来与GUI进行人机交互，此处的人机交互功能可选的包括如下交互：创建网页、绘图、文字处理、制作电子文档、游戏、视频会议、即时通信、收发电子邮件、通话界面、播放数字视频、播放数字音乐和/或网络浏览等、用于执行上述人机交互功能的可执行指令被配置/存储在一个或多个处理器可执行的计算机程序产品或可读存储介质中。

在本实施例中提供了一种运行于上述移动终端的一种植被模型渲染方法，图2是根据本发明其中一实施例的一种植被模型渲染方法的流程图。如图2所示，该方法包括如下步骤：

步骤S202，获取多个模型面片，其中，多个模型面片用于确定目标植被模型的形态。

在本发明上述步骤S202提供的技术方案中，模型面片可以为目标植被模型的树叶形状贴图，多个模型面片组合之后可以确定目标植被模型的形态；可选地，目标植被模型可以为需要生成风格化树叶的模型，可以为从移动端素材库中获得，也可以为特定游戏场景下的目标植被。

可选地，可以通过数字美术创建工具制作一个目标植被形状的模型，目标植被形状的模型可以为由各个方向的模型面片组成，从而达到获取多个模型面片的目的。

步骤S204，获取每个模型面片在目标空间中的位置信息。

在本发明上述步骤S204提供的技术方案中，目标空间可以为绘制空间，位置信息可以为模型面片上每个点的水平方向坐标和垂直方向坐标。

可选地，通过确定每个模型面片中每个点的水平方向坐标和垂直方向坐标，从而获取每个模型面片在目标空间中的位置信息。

步骤S206，基于位置信息分别将每个模型面片变形为目标植被模型中的对应叶片模型，得到多个叶片模型。

在本发明上述步骤S206提供的技术方案中，叶片模型可以为插片模型，可以通过对每个模型面片中的每个点进行拉伸变形，即，按照在目标空间中的水平方向和垂直方向的朝向进行位移，从而得到将每个模型面片自然的挤压拉伸出来的叶片模型。

可选地，可以通过对每个模型面片上的每个点的水平方向坐标和垂直方向坐标进行拉伸，从而得到将每个模型面片自然的挤压拉伸出来的叶片模型。

步骤S208，向每个叶片模型添加对应的叶片贴图，以渲染显示目标植被模型对应的叶片。

在本发明上述步骤S208提供的技术方案中，叶片贴图可以为特定模型手绘的风格化树叶贴图，也可以为根据实际需求绘制的风格化树叶贴图，也可以为在移动端素材库中寻找或保存的风格化树叶贴图，也可以为引擎系统自带的风格化树叶贴图，通过向每个叶片模型添加对应的叶片贴图，从而得到需要的风格化树叶图形。

通过本申请上述步骤S202至步骤S208，获取多个模型面片，其中，多个模型面片用于确定目标植被模型的形态；获取每个模型面片在目标空间中的位置信息；基于位置信息分别将每个模型面片变形为目标植被模型中的对应叶片模型，得到多个叶片模型；向每个叶片模型添加对应的叶片贴图，以渲染显示目标植被模型。也就是说，本发明通过将目标植被模型的各个模型面片进行变形，直接生成页面模型的效果，再将叶片贴图赋予上去，就可以生成风格化的叶片图像，从而实现了提高生成植被模型的叶片图像的效率的技术效果，进而解决了生成植被模型的叶片图像的效率低的技术问题。

下面对该实施例上述方法进行进一步介绍。

作为一种可选的实施方式，步骤S206，基于位置信息分别将每个模型面片变形为目标植被模型中的对应叶片模型，包括：基于位置信息对每个模型面片进行拉伸处理或挤压处理，得到对应的叶片模型。

在该实施例中通过着色器引擎对制作好的目标植被形状的模型的各个模型面片进行拉伸处理或挤压处理，从而得到挤压或者拉伸过之后的叶片模型。

可选地，可以通过每个模型面片的垂直水平(uv)空间，把各个模型面片上的每个点按照垂直方向和水平方向的朝向进行位移，从而对每个模型面片自然地挤压或拉伸出来，得到挤压或者拉伸过之后的叶片模型。

作为一种可选的实施方式，步骤S206，基于位置信息分别将每个模型面片变形为目标植被模型中的对应叶片模型，得到多个叶片模型，包括：基于位置信息对每个模型面片的顶点进行偏移，得到对应的叶片模型。

在该实施例中，可以通过每个模型面片的位置信息，即水平方向坐标和垂直方向坐标，直接在着色器引擎中进行拉伸，变形出叶片模型，可以包括：着色器通过连线工具里面的局部顶点节点控制每个模型面片的顶点的位移，从而实现控制每个点的偏移情况，得到挤压或拉伸之后的叶片模型。

作为一种可选的实施方式，基于位置信息对每个模型面片的顶点进行偏移，得到对应的叶片模型，包括：基于位置信息确定目标朝向；将每个模型面片上的顶点按照目标朝向偏移目标位移，得到对应的叶片模型。

在该实施例中，目标朝向可以通过模型面片的垂直方向坐标和水平方向确定。

可选地，将绘制空间中的每个模型面片上的顶点按照目标朝向偏移目标位移，即把绘制空间中的模型面片上的每个点按照垂直和水平的朝向进行位移，从而把每个面片自然地挤压拉伸出来，得到挤压拉伸出来的叶片模型。

作为一种可选的实施方式，检测到叶片模型的当前朝向；确定当前朝向并非目标朝向，则将叶片模型的朝向由当前朝向调整为目标朝向，其中，目标朝向为朝向虚拟摄像机的方向。

在该实施例中，目标朝向为模拟的目标植被模型朝向虚拟摄像机的方向，即，目标植被模型朝向角色的视角方向。

可选地，可以通过计算角色的视角方向和目标植被的当前朝向的差值，让叶片模型永远朝向角色视角方向，从而达到叶片模型跟随角色视角移动，即，使叶片模型的目标朝向为朝向虚拟摄像机的方向。

作为一种可选的实施方式，将叶片模型的朝向由当前朝向调整为目标朝向，包括：基于模型变换矩阵将叶片模型的朝向由模型空间中的当前朝向调整为世界空间中的目标朝向。

在该实施例中，可以通过使用模型变换矩阵(OBject to world matrix)节点实现让叶片模型永远的朝向摄像机，即，实现将叶片模型的朝向由模型空间中的当前朝向调整为世界空间中的目标朝向。

可选地，模型变换矩阵可以为引擎自带的换算矩阵，可以通过将叶片模型的顶点点乘摄像机旋转的向量，从而使摄像机转动驱动叶片模型顶点跟随摄像机转动方向转动，进而实现将叶片模型的顶点空间转换为摄像机视角空间，即，实现将叶片模型的朝向由模型空间中的当前朝向调整为世界空间中的目标朝向。

可选地，操作界面存在面向模型变换矩阵节点的选择控件，通过点击面向模模型变换矩阵节点的选择控件，实现让叶片模型通过矩阵转换，从而实现将叶片模型的朝向由模型空间中的当前朝向调整为世界空间中的目标朝向。

作为一种可选的实施方式，将预定材质球确定为与每个叶片模型对应的叶片贴图。

在该实施例中，预定材质球可以为根据实际需求提前设定好颜色、反光、透明等物理属性的树叶贴纸，可以为每个叶片模型单独设置物理属性权都不同的、部分相同的或全都相同的叶片贴图；也可以为引擎系统自带的材质球。

可选地，可以通过将预定材质球直接拖拽到叶片模型上，然后出现点击叶片模型的渲染属性的操作控件，通过在渲染属性的操作控件上点击选择要用的材质球，从而实现将预定材质球确定为与每个叶片模型对应的叶片贴图，或者，直接将确定的预定材质球拖拽到叶片模型的渲染属性的操作控件上，从而实现将预定材质球确定为与每个叶片模型对应的叶片贴图。

作为一种可选的实施方式，获取目标植被模型在目标场景中的光影信息；向每个叶片模型添加对应的叶片贴图，以渲染显示目标植被模型对应的叶片图像，包括：基于光影信息对添加了叶片贴图的叶片模型进行渲染显示，得到叶片图像，其中，叶片图像呈现出光影信息对应的光影效果。

在该实施例中，光影信息可以为目标植被模型在目标场景中的阴影效果，向每个叶片模型添加对应的叶片贴图和阴影效果，从而渲染显示目标植被模型对应的风格化叶片图像。

作为一种可选的实施方式，基于光影信息对添加了叶片贴图的叶片模型进行渲染显示，得到叶片图像，包括：对目标场景的光照矢量方向和叶片模型的顶点的法线方向进行点积运算，得到点积结果；基于点积结果生成叶片图像。

在该实施例中，目标场景的光照矢量可以为目标植被受到光的方向。

可选地，计算目标场景的光照矢量方向和叶片模型的顶点的法线方向进行点积运算，得到点积结果，基于计算出的点积结果，得到正确的阴影效果(光影信息)，基于计算出的正确的阴影效果对添加了叶片贴图的叶片模型进行渲染显示，从而得到叶片图像，即，得到存在阴影效果的风格化的树叶图像。

在该实施例中，获取多个模型面片，其中，多个模型面片用于确定目标植被模型的形态；获取每个模型面片在目标空间中的位置信息；基于位置信息分别将每个模型面片变形为目标植被模型中的对应叶片模型，得到多个叶片模型；向每个叶片模型添加对应的叶片贴图，以渲染显示目标植被模型对应的叶片。也就是说，本发明通过将目标植被模型的各个模型面片进行变形，直接生成页面模型的效果，再将叶片贴图赋予上去，就可以生成风格化的叶片图像，从而实现了提高生成植被模型的叶片图像的效率的技术效果，进而解决了生成植被模型的叶片图像的效率低的技术问题。

下面结合优选的实施方式对本发明实施例的技术方案进行进一步地举例介绍。

目前，制作风格化树叶，需要制作出树叶的层次感和受光的感觉，图3是根据相关技术中的一种渲染树叶效果的示意图；如图3所示，需要类似于真实的树叶一样，一片片的建模后，把面片插在树枝对应的位置上，因此，为了体现正确自然地树叶效果，实时渲染树叶，需要制作人员在树枝上面插上去几千个张面片，同时每个面片的位置、朝向、都需要美术制作人员反复调整，因此往往一棵树叶的制作时间，平均要10多天，而且无法快速修改，也无法实现风格化效果。

在现有技术中，一种方式是纹理映射的方式，图4是根据相关技术中的一种纹理映射效果的示意图，如图4所示，纹理映射是一种将二维图像投影到三维模型上的技术，该过程要求三维模型具有可创建三维模型的二维表现的纹理坐标，纹理用于存储高频细节和表面信息，例如颜色、透明度和光照信息，但该方法需要美术同学大大增加工作量和成本，反复绘制笔触贴图的颜色、大小、形状、需要大量的时间，且只能匹配一种模型，同时无法快速调整，插片的面片无法跟随视角移动。

另一种方式是人工建模的方式，图5是根据相关技术中的一种人工建模的示意图，如图5所示，通过人工建模的方式，也就是在maya等三维类软件里面，直接新建一个面片，然后把这个面片放到树干正确的位置上，但是该方法非常消耗时间，大概需要重复摆放几千次，同时要保证树叶的位置，朝向关系正确，之后在每片树叶上面赋予树叶贴图，进行纹理映射，才能形成最终的树叶效果。

另一种程序化生成树叶的方式是，使用三维树木建模软件，如SpeedTree之类的程序化生成树的插件，图6是根据相关技术中的一种三维树木建模软件操作界面的示意图，如图6所示，打开三维树木建模软件；图7是根据相关技术中的一种三维树木建模软件操作界面的示意图，如图7所示，选择要修改的位置，可以选择一个树的模板,或者自己重新创建一棵树，然后细调各种预设参数,从而达到自己想要的插片树效果，这类插件可以快速的生成程序化的树木，同时树叶的各种参数都可以调节，非常适合用于写实类的风格项目里面，但是该方法中树木的形状、树叶的大小,以及风格化的方案，就非常不适合了，同时它导出的格式是封装好的统计参数(spm)格式，无法很好地进行修改，对于风格化树的形状和效果都难以达到原画效果。

图8是根据本发明实施例中的植被模型渲染效果的示意图，如图8所示，针对风格化树，提供了模型直接生成风格化树叶的方法的制作方法，只需要建一个普通形状，通过着色器挤压拉伸面片的方式，就可以直接实现插片的效果。

本发明的核心是通过着色器直接拉伸模型的方法，我们只需要提供一个大概的树的模型，就可以在引擎里面通过着色器把模型的各个面进行拉伸，直接生成插片的效果，再把材质球赋予上去，从而生成风格化插片的效果。

下一步对本发明提供的模型直接生成风格化树叶的方法做进一步介绍，模型直接生成风格化树叶的方法，包括：

第一步，图9是根据本发明实施例中的一种使用位置节点挤压位移面片界面的示意图，如图9所示，通过每个模型面片的位置，直接在引擎着色器进行拉伸变形出插片的效果，着色器可以控制每个点的偏移情况，图10是根据本发明实施例中的一种选择挤压位移面片界面的示意图，如图10所示，选择着色器连线工具里面的局部顶点(LocalVertex)选项，使用局部顶点可以通过影响原始的模型顶点的位移，从而实现挤压位移片面；图11是根据本发明实施例中的一种面片压缩的示意图，如图11所示，通过每个模型面片的位置空间，把每个点按照位置的朝向进行位移，从而实现把每个面片自然地挤压拉伸出来；

第二步，图12是根据本发明实施例中的一种选择矩阵转换界面的示意图，如图12所示，使用面向模型变换矩阵节点可以让面片通过矩阵转换，永远朝向摄像机，即，图13是根据本发明实施例中的一种选择矩阵转换之后的图片的示意图，如图13所示，通过计算视角和角色的差值，让面片永远朝向角色视角方向；

第三步，图14是根据本发明实施例中的一种给面片赋予贴图和受光的图片的示意图，如图14所示，给面片赋予贴图和受光，赋予贴图可以为在材质球赋予贴图纹理，然后用着色器计算光照信息；受光可以为计算每个灯光的方向，然后和法线方向点乘，从而得到正确的阴影效果，给面片赋予贴图和受光之后，即可得到风格化的最终插片。

本发明带来了一下几点有益效果：(1)只需要建一个大概的树的形状，就可以直接在引擎生成插片树，大大节省了人工成本；(2)可以受实时光影影响，方便调整；(3)着色器算法简单高效；(5)可以随时替换风格化贴图，快速改变效果。

下一步对本发明的制作方法做进一步介绍。

第一步，图15是根据本发明实施例中的一种制作树的模型的示意图，如图15所示，制作一个树的模型。

第二步，图16是根据本发明实施例中的一种添加树叶形状贴图的示意图，如图16所示，使用制作好的材质球，在引擎里面赋予给模型，实现在引擎软件赋予材质球，从而添加树叶形状贴图。

第三步，图17是根据本发明实施例中的一种植被模型渲染效果的示意图，如图17所示，细调效果参数，如，主体叶子贴图参数(LeafTex)；主体叶子clip值(LeafAlphaClip)，用于做镂空效果；主体叶子缩放参数(LeafScale)；主体叶子的噪音随机贴图(LeafScaleNoise)，用于控制一部分缩放和旋转；主体叶子旋转参数(LeafRotateIntensity)；主体叶子亮部颜色参数(LeafColorLight)；主体叶子暗部参数(LeafColorDark)；沟边效果范围控制参数(FresnelCT)；沟边效果颜色参数(FresnelColor)；沟边控制叶子大小的强度(FresnelCTLeafScale)，用于控制边缘叶子大小，越大,边缘的叶子越小；笔触贴图(BrushTex)；笔触贴图强度(BrushTexIntensity)等，此处不做一一例举。

本发明的模型直接生成风格化树叶的制作步骤包括：(1)制作一个大概的树形状模型；(2)在引擎着色器中将每个模型面片的uv进行拉伸，变形出插片的效果；(3)计算视角和角色的差值，让面片永远朝向角色视角方向；(4)给面片赋予贴图和受光，完成最终效果。从而解决了制作风格化树叶过程中人工绘制插片工作量大的技术问题，实现了制作降低风格化树叶过程中人工绘制插片工作量的技术效果。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到根据上述实施例的方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

本发明实施例还提供了一种植被模型渲染装置，该装置用于实现上述实施例及优选实施方式，已经进行过说明的不再赘述。如以下所使用的，术语“单元”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现，但是硬件，或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。

图18根据本发明实施例的一种植被模型渲染装置的结构框图。如图18所示，该植被模型渲染装置180可以包括：第一获取单元181、第二获取单元182、变形单元183和添加单元184。

第一获取单元181，用于获取多个模型面片，其中，多个模型面片用于确定目标植被模型的形态。

第二获取单元182，用于获取每个所述模型面片在目标空间中的位置信息.

变形单元183，用于基于位置信息分别将每个模型面片变形为目标植被模型中的对应叶片模型，得到多个叶片模型。

添加单元184，用于向每个叶片模型添加对应的叶片贴图，以渲染显示目标植被模型对应的叶片图像。

该实施例的植被模型渲染装置中，本发明通过将目标植被模型的各个模型面片进行变形，直接生成页面模型的效果，再将叶片贴图赋予上去，就可以生成风格化的叶片图像，从而实现了提高生成植被模型的叶片图像的效率的技术效果，进而解决了生成植被模型的叶片图像的效率低的技术问题。

在该实施例的植被模型渲染装置中，本发明通过在目标模型的原始渲染数据(原有的光影代码)中，将第一目标贴图(绘制的单独的风格化笔触贴图)直接添加在这些代码块里面，从而可以通过第一目标贴图来控制目标模型的风格，进而实现了提高了生成风格化的模型的效率的技术效果，解决了生成植被模型的叶片图像的效率低的技术问题。

需要说明的是，上述各个单元是可以通过软件或硬件来实现的，对于后者，可以通过以下方式实现，但不限于此：上述单元均位于同一处理器中；或者，上述各个单元以任意组合的形式分别位于不同的处理器中。

本发明的实施例还提供了一种非易失性存储介质，该非易失性存储介质中存储有计算机程序，其中，计算机程序被设置为被处理器运行时执行本发明实施例的植被模型渲染方法。

可选地，在本实施例中，上述非易失性存储介质可以被设置为存储用于执行以下步骤的计算机程序：

S1，获取多个模型面片，其中，多个模型面片用于确定目标植被模型的形态；

S2，获取每个模型面片在目标空间中的位置信息；

S3，基于位置信息分别将每个模型面片变形为目标植被模型中的对应叶片模型，得到多个叶片模型；

S4，向每个叶片模型添加对应的叶片贴图，以渲染显示目标植被模型对应的叶片。

可选地，在本实施例中，上述非易失性存储介质可以包括但不限于：U盘、只读存储器(Read-Only Memory，简称为ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，简称为RAM)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储计算机程序的介质。

本发明的实施例还提供了一种电子装置，包括存储器和处理器，该存储器中存储有计算机程序，该处理器被设置为运行计算机程序以执行上述任一项方法实施例中的步骤。

可选地，上述电子装置还可以包括传输设备以及输入输出设备，其中，该传输设备和上述处理器连接，该输入输出设备和上述处理器连接。

可选地，在本实施例中，上述处理器可以被设置为通过计算机程序执行以下步骤：

S1，获取多个模型面片，其中，多个模型面片用于确定目标植被模型的形态；

S2，获取每个模型面片在目标空间中的位置信息；

S3，基于位置信息分别将每个模型面片变形为目标植被模型中的对应叶片模型，得到多个叶片模型；

S4，向每个叶片模型添加对应的叶片贴图，以渲染显示目标植被模型对应的叶片。

可选地，本实施例中的具体示例可以参考上述实施例及可选实施方式中所描述的示例，本实施例在此不再赘述。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (12)

1.一种植被模型渲染方法，其特征在于，包括：

获取多个模型面片，其中，所述多个模型面片用于确定目标植被模型的形态；

获取每个所述模型面片在目标空间中的位置信息；

基于所述位置信息分别将每个所述模型面片变形为所述目标植被模型中的对应叶片模型，得到多个叶片模型；

向每个所述叶片模型添加对应的叶片贴图，以渲染显示所述目标植被模型。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述位置信息分别将每个所述模型面片变形为所述目标植被模型中的对应叶片模型，包括：

基于所述位置信息对每个所述模型面片进行拉伸处理或挤压处理，得到对应的所述叶片模型。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述位置信息分别将每个所述模型面片变形为所述目标植被模型中的对应叶片模型，得到多个叶片模型，包括：

基于所述位置信息对每个所述模型面片的顶点进行偏移，得到对应的所述叶片模型。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，基于所述位置信息对每个所述模型面片的顶点进行偏移，得到对应的所述叶片模型，包括：

基于所述位置信息确定目标朝向；

将每个所述模型面片上的顶点按照所述目标朝向偏移目标位移，得到对应的所述叶片模型。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

检测到所述叶片模型的当前朝向；

确定所述当前朝向并非目标朝向，则将所述叶片模型的朝向由所述当前朝向调整为所述目标朝向，其中，所述目标朝向为朝向虚拟摄像机的方向。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，将所述叶片模型的朝向由所述当前朝向调整为目标朝向，包括：

基于模型变换矩阵将所述叶片模型的朝向由模型空间中的所述当前朝向调整为世界空间中的所述目标朝向。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

将预定材质球确定为与每个所述叶片模型对应的所述叶片贴图。

8.根据权利要求1至7中任意一项所述的方法，其特征在于，

所述方法还包括：获取所述目标植被模型在目标场景中的光影信息；

向每个所述叶片模型添加对应的叶片贴图，以渲染显示所述目标植被模型对应的叶片图像，包括：基于所述光影信息对添加了所述叶片贴图的所述叶片模型进行渲染显示，得到所述叶片图像，其中，所述叶片图像呈现出所述光影信息对应的光影效果。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，基于所述光影信息对添加了所述叶片贴图的所述叶片模型进行渲染显示，得到所述叶片图像，包括：

对所述目标场景的光照矢量方向和所述叶片模型的顶点的法线方向进行点积运算，得到点积结果；

基于所述点积结果生成所述叶片图像。

10.一种植被模型渲染装置，其特征在于，包括：

第一获取单元，用于获取多个模型面片，其中，所述多个模型面片用于确定目标植被模型的形态；

第二获取单元，用于获取每个所述模型面片在目标空间中的位置信息；

变形单元，用于基于所述位置信息分别将每个所述模型面片变形为所述目标植被模型中的对应叶片模型，得到多个叶片模型；

添加单元，用于向每个所述叶片模型添加对应的叶片贴图，以渲染显示所述目标植被模型对应的叶片图像。

11.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序，其中，所述计算机程序被设置为被处理器运行时执行所述权利要求1至9中任一项中所述的方法。

12.一种电子装置，包括存储器和处理器，其特征在于，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器被设置为运行所述计算机程序以执行所述权利要求1至9中任一项中所述的方法。

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