[發明專利]一種基于世界空間的粒子發射方法

在審

• 申請號: 201810475588.4
• 申請日: 2018-05-17
• 公開（公告）號: CN108648260A
• 公開（公告）日: 2018-10-12
• 發明（設計）人: 程正
• 申請（專利權）人: 成都明鏡視覺科技有限公司
• 主分類號: G06T15/20
• 分類號: G06T15/20;G06T15/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明通過使用粒子系統本身的局部坐標系空間作為世界坐標系空間，所帶來的運算開銷只有設置每一個新生成的粒子位置以及額外的保存粒子系統的坐標以及方向的存儲空間，避免了在每一個粒子的生命周期內去實時的計算其世界坐標，節省了大量的計算量。

技術領域

本發明涉及計算機圖形技術領域，更具體地說，是粒子系統在世界空間下發射的一種實現方法以及優化技術。

背景技術

粒子系統是3D場景特效的一個重要組成部分，許多特殊的效果都可以通過粒子系統模擬出來，因此一個健全且穩定高效的粒子系統能夠讓應用的表達更豐富，如：雨，雪，落葉，煙，霧，火等自然效果都可以通過粒子系統實現。

一般的粒子系統實現主要集中在兩個部分，一是粒子發射器的實現，一是粒子運行過程中的形態變化部分，這里我們主要是針對粒子的發射器部分進行改進，渲染引擎中實現了粒子發射器部分的功能，但是其實現的是為在局部坐標系下的粒子發射器，也即是說，當粒子系統節點移動時，粒子發射器新發射出來的粒子以及已發射的粒子會隨著粒子系統節點的移動而移動，這種發射方法在需要效率的實時渲染中非常高效，在實現諸如火堆，煙霧效果時也足夠，但是在實現諸如流星拖尾效果時，需要將發射出來的粒子留在發射位置，所以本發明即是解決在世界空間下發射粒子的問題，并且同時相對于在局部坐標系下發射粒子在世界空間坐標系下發射粒子會帶來額外的計算量，因此在這個過程中我們也會采用一些技術手段來優化計算，增加效率。

發明內容

為了達到上述目的，本發明提供一種基于世界空間的粒子發射方法，包括如下步驟：

s1、對渲染引擎提供的例子系統進行封裝，創建一個ParticleSystem對象，該對象內部創建一個渲染引擎提供的粒子系統用particleSys變量保存；ParticleSystem對象對外提供一個position以及一個_worldQuat屬性，position屬性是一個ES6中的get和set屬性；

s2、根據當前ParticleSystem對象所處的空間設置position，根據ParticleSystem對象simulationSpace屬性判斷當前粒子的發射空間是局部空間還是世界坐標系空間，如果simulationSpace等于simulationType.Local則表示當前粒子系統在局部坐標系空間下發射粒子，如果simulationSpace等于simulationType.World則表示當前粒子系統在世界坐標系下發射粒子；

s3、根據simulationSpace參數值設置粒子系統的位置，如果simulationSpace等于simulationType.Local則直接設置particleSys的position，如果simulationSpace等于simulationType.World則先將粒子系統節點的實際位置用ParticleSystem的私有變量_position保存下來不設置particleSys的position，然后設置每一個新生成的粒子的position；

s4、設置_worldQuat屬性來控制粒子的方向，如果是在局部坐標系下則直接設置particleSys的quaternion屬性，即可將整個粒子系統進行旋轉，如果是在世界坐標系空間下，則設置_worldQuat保存粒子的旋轉，然后在生成粒子時改變其方向；

s5、通過ParticleSystem對象的position以及_worldQuat屬性保存在局部坐標系以及世界坐標系下粒子系統位置方向；

s6、處理發射出的粒子的位置以及旋轉，如果是在局部坐標系下則不做任何處理，如果是在世界坐標系空間下，則直接通過ParticleSystem對象的_position以及_worldQuat屬性設置其位置和旋轉，