[發明專利]一種實時淺水模擬方法

有效

• 申請號: 201110325128.1
• 申請日: 2011-10-24
• 公開（公告）號: CN102402792A
• 公開（公告）日: 2012-04-04
• 發明（設計）人: 杜田春;郭華
• 申請（專利權）人: 克拉瑪依紅有軟件有限責任公司
• 主分類號: G06T13/60
• 分類號: G06T13/60
• 代理公司: 北京市盛峰律師事務所 11337
• 代理人: 趙建剛

1.一種實時淺水模擬方法，其特征在于，包括：

模擬水波表面的光學特性，獲得模擬的水波的實時波動效果圖；

設定模擬的水面網的光照模型，獲得模擬的水面網的光照模型；

對模擬的水波的實時波動效果圖采用水面網的光照模型進行光照渲染，獲得模擬水波的實時、光照波動效果圖。

2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述模擬水波表面的光學特性，獲得模擬的水波的實時波動效果圖的步驟，包括：

采用三角形構建單元構建三角形網架，獲得模擬的三角形水面網；

采用法線貼圖的方式對模擬的三角形水面網進行法線貼圖，獲得模擬的三角形水面網的靜態效果圖；

采用扭曲貼圖的方式對三角形水面網的靜態效果圖進行波動效果的模擬，獲得模擬的水波的實時波動效果圖。

3.如權利要求2所述的方法，其特征在于，所述采用法線貼圖的方式對模擬的三角形水面網進行法線貼圖，獲得模擬的三角形水面網的靜態效果圖的步驟，包括：

采用渲染到紋理的方法，創建反射紋理，獲得模擬水波的反射效果紋理圖；

創建折射紋理，獲得模擬水波的折射效果紋理圖；

采用法線貼圖的方式將模擬水波的反射效果紋理圖及模擬水波的折射效果紋理圖，貼在所獲得的模擬的三角形水面網上，獲得模擬的三角形水面網的靜態效果圖。

4.如權利要求3所述的方法，其特征在于，所述采用渲染到紋理的方法，創建反射紋理，獲得模擬水波的反射效果紋理圖的步驟，包括：

渲染水平面以上的物體，獲得水平面以上的物體的反射紋理效果圖；

根據水面面以上的物體的反射紋理效果圖翻轉相機，獲得水平面以下的物體的初始反射紋理效果圖；

對水平面以下的物體的初始反射紋理效果圖進行裁剪，獲得水平面以下的物體的修正反射紋理效果圖；

將所述水平面以下的物體的反射紋理效果圖及水平面以下的物體的修正反射紋理效果保存到顯卡的紋理中，獲得模擬水波的反射效果紋理圖。

5.如權利要求3所述的方法，其特征在于，所述創建折射紋理，獲得模擬水波的折射效果紋理圖的步驟，包括：

渲染水平面以上的物體，獲得水平面以上的物體的折射紋理效果圖；

根據水面面以上的物體的折射紋理效果圖翻轉相機，獲得水平面以下的物體的初始折射紋理效果圖；

對水平面以下的物體的初始折射紋理效果圖進行裁剪，獲得水平面以下的物體的修正折射紋理效果圖；

將所述水平面以下的物體的折射紋理效果圖及水平面以下的物體的修正折射紋理效果保存到顯卡的紋理中，獲得模擬水波的折射效果紋理圖。

6.如權利要求2所述的方法，其特征在于，所述采用扭曲貼圖的方式對三角形水面網的靜態效果圖進行波動效果的模擬，獲得模擬的水波的實時波動效果圖的步驟，包括：

創建扭曲貼圖，獲得扭曲貼圖；

采用扭曲貼圖的方式在渲染場景中加入了靜態的水波；

根據基本運動及波的扭曲運動對紋理坐標的偏移值進行計算，獲得紋理坐標的偏移值；

依據紋理坐標的偏移值，將渲染場景中的靜態的水波轉換成動態的水波，獲得模擬的水

波的實時波動效果圖；

其中，所述基本運動用于產生波或流的方向上的運動，所述波的扭曲運動用于扭曲基本運動。

7.如權利要求6所述的方法，其特征在于，所述創建扭曲貼圖，獲得扭曲貼圖的步驟，包括：

創建法線，獲得法線圖像；

對所述法線圖像采用高斯模糊方式，獲得扭曲貼圖。

8.如權利要求2所述的方法，其特征在于，所述采用扭曲貼圖的方式對三角形水面網的靜態效果圖進行波動效果的模擬，獲得模擬的水波的實時波動效果圖的步驟，包括：

按照菲涅爾公式進行計算，獲得模擬水波的初始菲涅爾因子；

結合水波的反射紋理及折射紋理對模擬水波的初始菲涅爾因子進行修正，獲得模擬水波的修正后的菲涅爾因子；

建立不同的模擬水波的修正后的菲涅爾因子與水波波動效果大小的對應關系；

依據計算得到的不同的修正后的菲涅爾因子，獲得不同大小的水波波動效果；

追蹤并記錄不同大小的水波波動效果，獲得模擬的水波的實時波動效果圖。

9.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述設定模擬的水面網的光照模型，獲得模擬的水面網的光照模型的步驟，包括：

通過計算光照因子來設定模擬的水面網的光照模型，獲得模擬的水面網的光照模型。