[發(fā)明專利]一種高效組織和切換OpenGL渲染狀態(tài)的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710600299.8
• 申請日: 2017-07-21
• 公開（公告）號(hào): CN107845144B
• 公開（公告）日: 2021-04-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王茂松;俞蔚
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江科瀾信息技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): G06T19/20
• 分類號(hào): G06T19/20
• 代理公司: 浙江杭知橋律師事務(wù)所 33256
• 代理人: 王梨華;陳麗霞

1.一種高效組織和切換OpenGL渲染狀態(tài)的方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟(1)、將場景圖形結(jié)構(gòu)裁剪為包含渲染順序數(shù)值的場景節(jié)點(diǎn)和渲染狀態(tài)屬性集的場景節(jié)點(diǎn)，并得到渲染葉子節(jié)點(diǎn)，其中，基于所述渲染順序數(shù)值建立第一渲染順序樹，基于所述渲染狀態(tài)屬性集建立第一渲染狀態(tài)樹；

步驟(2)、對于所述第一渲染順序樹進(jìn)行透明渲染處理；將需要排序的所述渲染葉子節(jié)點(diǎn)從第一渲染狀態(tài)樹轉(zhuǎn)移到第一渲染順序樹中，然后根據(jù)所述渲染葉子節(jié)點(diǎn)的距離值進(jìn)行排序操作，形成第二渲染順序樹；摘除渲染葉子節(jié)點(diǎn)的渲染狀態(tài)樹形成第二渲染狀態(tài)樹；

步驟(3)、對于步驟(2)中建立的所述第二渲染順序樹和第二渲染狀態(tài)樹進(jìn)行依次遍歷，遍歷過程中搜集到的狀態(tài)屬性，即為渲染當(dāng)前渲染葉子節(jié)點(diǎn)所必要的狀態(tài)屬性，將這些渲染狀態(tài)存放在棧結(jié)構(gòu)，渲染引擎依據(jù)棧結(jié)構(gòu)切換必要的渲染狀態(tài)后，進(jìn)行實(shí)體節(jié)點(diǎn)中網(wǎng)格數(shù)據(jù)的提交和繪制，實(shí)現(xiàn)場景節(jié)點(diǎn)的渲染狀態(tài)和網(wǎng)格數(shù)據(jù)的繪制。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高效組織和切換OpenGL渲染狀態(tài)的方法，其中所述步驟(1)包括將所述第一渲染順序樹與所述第一渲染狀態(tài)樹進(jìn)行關(guān)聯(lián)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高效組織和切換OpenGL渲染狀態(tài)的方法，其中所述步驟(2)根據(jù)所述渲染葉子節(jié)點(diǎn)的距離值進(jìn)行排序操作具體包括按渲染葉子節(jié)點(diǎn)離相機(jī)的距離值進(jìn)行由遠(yuǎn)到近排序。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高效組織和切換OpenGL渲染狀態(tài)的方法，其中所述步驟(3)包括通過回溯查找算法，搜集并切換節(jié)點(diǎn)上的OpenGL狀態(tài)屬性，完成當(dāng)前渲染葉子節(jié)點(diǎn)所需的狀態(tài)屬性的切換。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種高效組織和切換OpenGL渲染狀態(tài)的方法，其中所述關(guān)聯(lián)包括：

步驟(11)、所述第一渲染順序樹和第一渲染狀態(tài)樹均具有根節(jié)點(diǎn)和當(dāng)前節(jié)點(diǎn)，當(dāng)前節(jié)點(diǎn)的起始指向?yàn)楦?jié)點(diǎn)；

步驟(12)、對所述場景圖形結(jié)構(gòu)進(jìn)行裁剪遍歷，依據(jù)從場景節(jié)點(diǎn)中提取的渲染順序值，新建渲染順序節(jié)點(diǎn)，并將該渲染順序節(jié)點(diǎn)作為當(dāng)前渲染順序節(jié)點(diǎn)的子節(jié)點(diǎn)，插入到當(dāng)前渲染順序節(jié)點(diǎn)的子節(jié)點(diǎn)鏈表中；然后將新建節(jié)點(diǎn)作為渲染順序樹的當(dāng)前渲染順序節(jié)點(diǎn)；

步驟(13)、同時(shí)從所述場景節(jié)點(diǎn)中提取渲染狀態(tài)屬性集，如果存在狀態(tài)屬性集，新建渲染狀態(tài)節(jié)點(diǎn)，并將該節(jié)點(diǎn)作為當(dāng)前渲染狀態(tài)節(jié)點(diǎn)的子節(jié)點(diǎn)，插入到當(dāng)前渲染狀態(tài)節(jié)點(diǎn)的子節(jié)點(diǎn)鏈表中；然后將新建節(jié)點(diǎn)作為渲染狀態(tài)樹的當(dāng)前渲染狀態(tài)節(jié)點(diǎn)；

步驟(14)、當(dāng)裁剪操作裁剪到實(shí)體節(jié)點(diǎn)時(shí)；在執(zhí)行步驟(12)步驟(13)操作的之后，依據(jù)實(shí)體節(jié)點(diǎn)中包含的網(wǎng)格實(shí)體和變換矩陣信息，新建渲染葉子節(jié)點(diǎn)，將該渲染葉子節(jié)點(diǎn)插入到步驟(13)的當(dāng)前渲染狀態(tài)節(jié)點(diǎn)的渲染葉子鏈表中；并將該當(dāng)前渲染狀態(tài)節(jié)點(diǎn)插入到步驟(12)的當(dāng)前渲染順序節(jié)點(diǎn)的渲染狀態(tài)節(jié)點(diǎn)鏈表中；

步驟(15)根據(jù)場景圖在裁剪器的裁剪過程中，當(dāng)前渲染順序節(jié)點(diǎn)和當(dāng)前渲染狀態(tài)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行同步下移和回溯操作，當(dāng)場景圖被裁剪完畢以后，所述第一渲染順序樹和第一渲染狀態(tài)樹關(guān)聯(lián)完畢。

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種高效組織和切換OpenGL渲染狀態(tài)的方法，其中所述步驟(2)包括：

步驟(21)在裁剪階段完成之后，進(jìn)行所述第一渲染順序樹的排序操作，當(dāng)遇到渲染順序節(jié)點(diǎn)的渲染順序值為5時(shí)，表明該節(jié)點(diǎn)下所掛接的渲染實(shí)體為透明或半透明實(shí)體，同時(shí)，將該渲染順序節(jié)點(diǎn)下的渲染狀態(tài)節(jié)點(diǎn)鏈表中所有渲染狀態(tài)節(jié)點(diǎn)的渲染葉子節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)移到渲染順序節(jié)點(diǎn)的渲染葉子節(jié)點(diǎn)鏈表中；

步驟(22)對該渲染順序節(jié)點(diǎn)的渲染葉子節(jié)點(diǎn)鏈表中節(jié)點(diǎn)按照在場景中離相機(jī)的距離值，由大到小進(jìn)行排序操作；

步驟(23)在所述第一渲染順序樹中先渲染不透明節(jié)點(diǎn)，再渲染透明或者半透明節(jié)點(diǎn)；再對透明或者半透明節(jié)點(diǎn)進(jìn)行了距離的排序，先渲染距離遠(yuǎn)的節(jié)點(diǎn)，后渲染距離近的節(jié)點(diǎn)；

步驟(24)到達(dá)渲染階段之后，如果渲染順序節(jié)點(diǎn)的渲染葉子鏈表里有節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)，便可直接執(zhí)行后面步驟(3)的進(jìn)行依次遍歷收集實(shí)體節(jié)點(diǎn)需要的渲染狀態(tài)操作。