[發(fā)明專利]一種可形變雪地網(wǎng)格的繪制方法和裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111113396.7
• 申請(qǐng)日: 2021-09-23
• 公開（公告）號(hào): CN113808243B
• 公開（公告）日: 2023-09-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王銳;白霖
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 光線云(杭州)科技有限公司
• 主分類號(hào): G06T15/02
• 分類號(hào): G06T15/02;G06T15/04;G06T17/20
• 代理公司: 杭州天勤知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 33224
• 代理人: 曹兆霞

1.一種可形變雪地網(wǎng)格的繪制方法，其特征在于，包括以下步驟：

計(jì)算初始雪地網(wǎng)格和靜態(tài)物體網(wǎng)格之間的距離場(chǎng)紋理圖；

對(duì)動(dòng)態(tài)物體網(wǎng)格的頂點(diǎn)進(jìn)行聚類以確定每個(gè)頂點(diǎn)簇的包圍球，所有頂點(diǎn)簇的包圍球構(gòu)成動(dòng)態(tài)物體網(wǎng)格的包圍體；

以俯視正交視角預(yù)繪制當(dāng)前雪地網(wǎng)格，得到維度相同的深度圖和幾何法線圖；

依據(jù)當(dāng)前雪地網(wǎng)格對(duì)應(yīng)的深度圖和幾何法線圖、動(dòng)態(tài)物體網(wǎng)格的包圍體以及動(dòng)態(tài)物體變換矩陣，計(jì)算雪地形變并更新形變貼圖；

通過對(duì)形變貼圖進(jìn)行多次下采樣得到不同等級(jí)的標(biāo)記形變區(qū)域圖，當(dāng)前雪地網(wǎng)格的三角面片的任意邊與標(biāo)記形變區(qū)域圖相交時(shí)，對(duì)三角面片進(jìn)行細(xì)分；

依據(jù)形變貼圖或距離場(chǎng)紋理圖對(duì)雪地片元進(jìn)行原始法線方向的位移，并更新法線方向，以實(shí)現(xiàn)對(duì)當(dāng)前雪地網(wǎng)格的形變。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可形變雪地網(wǎng)格的繪制方法，其特征在于，所述計(jì)算初始雪地網(wǎng)格和靜態(tài)物體網(wǎng)格之間的距離場(chǎng)紋理圖，包括：

利用頂點(diǎn)著色器對(duì)初始雪地網(wǎng)格進(jìn)行頂點(diǎn)變換處理，得到歸一化的頂點(diǎn)紋理坐標(biāo)和頂點(diǎn)世界坐標(biāo)；

依據(jù)靜態(tài)物體網(wǎng)格、模型變化矩陣以及初始雪地網(wǎng)格的頂點(diǎn)世界坐標(biāo)對(duì)應(yīng)的雪地片元的第一世界坐標(biāo)，利用片元著色器計(jì)算雪地片元的第一世界坐標(biāo)與靜態(tài)物體網(wǎng)格的每個(gè)三角面片的最短無(wú)向距離，將每個(gè)雪地片元對(duì)應(yīng)的所有最短無(wú)向距離中的最小值組成距離場(chǎng)紋理圖。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可形變雪地網(wǎng)格的繪制方法，其特征在于，所述對(duì)動(dòng)態(tài)物體網(wǎng)格的頂點(diǎn)進(jìn)行聚類以確定每個(gè)頂點(diǎn)簇的包圍球，包括：

計(jì)算動(dòng)態(tài)物體網(wǎng)格的軸對(duì)齊第一包圍盒，在第一包圍盒內(nèi)，采用聚類算法將動(dòng)態(tài)物體網(wǎng)格的頂點(diǎn)聚成多個(gè)頂點(diǎn)簇；

計(jì)算每個(gè)頂點(diǎn)簇的第二包圍盒，以第二包圍盒的最大對(duì)角線長(zhǎng)度和中心分別為直徑和球心，構(gòu)建每個(gè)頂點(diǎn)簇的包圍球。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可形變雪地網(wǎng)格的繪制方法，其特征在于，所述依據(jù)當(dāng)前雪地網(wǎng)格對(duì)應(yīng)的深度圖和幾何法線圖、動(dòng)態(tài)物體網(wǎng)格的包圍體以及動(dòng)態(tài)物體變換矩陣，計(jì)算雪地形變并更新形變貼圖，包括：

初始化形變貼圖，形變貼圖存儲(chǔ)雪地表面沿著原始法線方向的位移以及位移后的法線，維度與繪制當(dāng)前雪地網(wǎng)格得到的深度圖相同；

利用動(dòng)態(tài)物體變換矩陣對(duì)每個(gè)頂點(diǎn)簇的包圍球進(jìn)行變換得到變換后的包圍球；

針對(duì)形變貼圖的每個(gè)像素，從深度圖和幾何法線圖中相同位置采樣深度數(shù)據(jù)和法線方向，通過對(duì)深度數(shù)據(jù)進(jìn)行逆變換得到像素對(duì)應(yīng)的雪地片元的第二世界坐標(biāo)，依據(jù)第二世界坐標(biāo)計(jì)算雪地片元到對(duì)應(yīng)的變換后的包圍球的距離；

依據(jù)距離判斷雪地片元處于凹陷區(qū)域或凸起區(qū)域后，依據(jù)距離、包圍球的半徑以及雪地片元的法線方向，計(jì)算原始法線方向的位移和位移后的法線，并更新形變貼圖。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的可形變雪地網(wǎng)格的繪制方法，其特征在于，所述依據(jù)距離判斷雪地片元處于凹陷區(qū)域或凸起區(qū)域包括：

當(dāng)雪地片元到對(duì)應(yīng)的變換后的包圍球的距離d小于等于對(duì)應(yīng)的包圍球的半徑r時(shí)，即d≤r，則認(rèn)為雪地片元處于凹陷區(qū)域，凹陷中心的深度為r-dcosθ，凹陷邊沿的深度為0，凹陷區(qū)域在雪地表面的半徑為其中O為包圍球的中心，P為雪地片元的第二世界坐標(biāo)，N表示雪地片元的法線方向；

認(rèn)為凹陷區(qū)域的邊緣應(yīng)產(chǎn)生由于物體排擠而凸起部分為凸起區(qū)域，設(shè)定凸起寬度w，即判斷當(dāng)雪地片元到對(duì)應(yīng)的變換后的包圍球的距離大于對(duì)應(yīng)的包圍球的半徑，即d＞r，且d|cosθ|r，且時(shí)，則認(rèn)為雪地片元處于凸起區(qū)域。