[發明專利]一種自動生成Torque引擎中三維地形的方法

無效

• 申請號: 200910060596.3
• 申請日: 2009-01-20
• 公開（公告）號: CN101477711A
• 公開（公告）日: 2009-07-08
• 發明（設計）人: 鐘正;談國新
• 申請（專利權）人: 武漢數字媒體工程技術有限公司
• 主分類號: G06T17/50
• 分類號: G06T17/50;G06F19/00
• 代理公司: 武漢帥丞知識產權代理有限公司
• 代理人: 朱必武

技術領域

本發明涉及游戲引擎中3D地形的生成，更具體涉及一種自動生成Torque引擎中三維地形的方法。

背景技術

運用游戲引擎建立3D世界中地形模型有兩種基本方法：一是外部方法，所有的3D引擎均支持該方法，它將地形模型視為游戲世界中的一個對象，允許用戶根據情節需要對地形模型進行各種編輯操作。該方法提供了很大的操作自由度，其缺點是對大型復雜的地形其效果較差。另一種方法是內部方法，地形模型可以根據特定的法則進行，因此該方法可創建更大、更復雜的地形。大多數使用此方法的3D引擎也會提供地形生成、操縱和編輯工具，用戶可先創建高度圖(height?map)，再運用這些工具創建自己的地形。

由于一些3D游戲的開發需要創建特定地理位置的真實地形，相對于根據圖片、現場考察主要地形特征的直接測量數據或者目測近似值的方式建構地形，從互聯網上獲取DEM(Digital?Elevation?Model，數字高程模型)數據則是一種較為精確且節省時間的方法。然而這種方法受分辨率限制，難以滿足某些游戲對真實地理的要求，此外其生成的模型難以解決游戲世界中3D模型的精確定位問題。因此，迫切需要一種數據精度高、能輔助游戲世界中模型精確布局的新技術方法來進行真實地形生成，尤其是當前廣泛應用的Torque(金手環，美國GarageGames公司出品的游戲引擎)這一3D游戲引擎中地形的自動生成。

發明內容

本發明的目的是針對當前3D游戲引擎中地形生成過程手工編輯工作量大、現有DEM數據精度的限制以及難以進行后續3D模型精確布置等問題，提出了一種自動生成Torque引擎中三維地形的方法，它基于地形圖數據，方法簡單，操作方便，創新性地實現了Torque引擎中三維地形的自動生成，極大地提高了游戲世界構建過程中地形模型創建的效率，提高了后續3D模型布置的位置精度，縮短了3D游戲建設周期，具有顯著經濟和社會效益。

為了達到上述目的，本發明采用如下技術方案：一種自動生成Torque引擎中三維地形的方法，其特征在于：它包括下列步驟：

(一)基于地形圖數據的高度圖自動生成

A、提取地形圖中的等高線、高程點高程信息；

B、對所有離散點運用逐點插入算法構建狄洛尼Deluanay三角網，然后將每條等高線作為約束邊插入到三角網中，生成約束Delaunay三角網；

C、根據所需創建的地形范圍、與高度圖像的256*256象素大小，生成包含上述地形范圍的正方形區域；

D、根據正方形區域以及分辨率大小，確定高度圖像所對應平面點的位置；

E、根據平面點的位置，在約束Delaunay三角網中定位出其所處的三角形，再使用雙線性內插方法獲取該點的高程值；

F、遍歷所有點的高程值，獲取最大、最小高程值，將高程范圍分成256等級；

G、計算每個點的灰度值，最低高程點賦為0，最高高程點賦為255；

H、將這256*256個象素輸出為PNG(Portable?Network?Graphic?Format，流式網絡圖形格式)格式的高度圖像；

(二)基于地形圖控制點數據輔助游戲世界中3D模型的布置

a、選擇地形圖中的控制點數據；

b、根據高度圖所對應的地形范圍，計算控制點在高度圖中象素的行、列號；

c、將特定值賦給同名象素點；

d、導入高度圖在Torque引擎中生成三維地形；

e、根據控制點在游戲世界中布置3D模型，平滑控制點的高程。

本發明與現有技術相比，具有以下有益效果：

第一、基于中國已構建的大比例尺全國地形圖數據庫，可不受美國地質調查局(USGS，美國政府部門)的DEM分辨率限制，自動生成國內任意位置、任意分辨率的真實地形，大大提高了游戲引擎創建游戲世界中3D地形模型的效率；

第二、基于控制點設置高度圖上同名象素點值，解決Torque引擎中所創建的游戲環境中3D模型布置的精度不足，可輔助游戲設計人員在3D世界中快速、準確地布置3D模型，大大縮短了游戲場景制作的周期。

本發明為需要真實地理位置的3D游戲制作提供了一種自動生成地形的方法，創新性地將控制點信息加載到高度圖中，可輔助游戲設計人員在游戲世界中對3D模型的布置，大幅提高了游戲場景制作的效率，節約了游戲制作成本。

附圖說明

圖1基于地形圖數據的高度圖自動生成示意圖。