[發明專利]一種控制三維模型貼圖效果的方法

在審

• 申請號: 202210083905.4
• 申請日: 2022-01-25
• 公開（公告）號: CN114511672A
• 公開（公告）日: 2022-05-17
• 發明（設計）人: 鄭哲
• 申請（專利權）人: 浙江慧腦信息科技有限公司
• 主分類號: G06T17/00
• 分類號: G06T17/00;G06T15/50;G06T15/04;G06T5/50
• 代理公司: 杭州浙科專利事務所(普通合伙) 33213
• 代理人: 孫孟輝

本發明公開一種控制三維模型貼圖效果的方法，給三維模型設置了若干組貼圖設置參數，每組貼圖設置參數由調色參數、紋理貼圖、特征貼圖、效果類型參數構成；其中啟用度參數決定是否啟用特征貼圖、紋理貼圖或調色參數；效果類型參數決定紋理貼圖與三維模型表面已有圖像采取混合、疊加、挖除或改變透明度等方式以及特征貼圖的數據表達的類型屬于陰影、高度或金屬度及光滑度等；調色參數用于改色、混合權重、亮度和透明度。本發明利用啟用度參數、效果類型參數及調色參數控制紋理貼圖和特征貼圖的展示效果，產生豐富的顏色、陰影、光澤和變色等效果，特別適合模型貼圖的DIY。

技術領域

本發明涉及三維模型制作和展示領域，具體是一種三維模型貼圖及效果的控制方法。

背景技術

傳統的三維模型添加貼圖和設置效果的方法是添加一張主貼圖用于表現整體顏色，根據需要添加效果貼圖，如用于表現陰影效果的法線貼圖，表現視差的高度貼圖、表現高光反射的高光貼圖、表現發光的發光貼圖、表現遮擋的遮擋貼圖等，這些貼圖與主貼圖使用相同的UV和平鋪及平移參數，再根據需要添加一張四方連續的細節紋理貼圖及對應的法線貼圖并設有另一組平鋪和平移參數，利用平鋪重復使用細節紋理貼圖來提高局部紋理的清晰度和減少貼圖的文件大小。現在有三維軟件為了減少對內存和算力的占用，對貼圖的大小和數量有一定的限制，如UNITY3D軟件默認允許的貼圖數量為16張，而烘培環境等占用的貼圖也包括在內。實際應用中為了創造豐富的效果，有時候需要在模型表面添加多張紋理貼圖和效果貼圖，因此被迫采用多個材質球或把模型分為多個部件來增加貼圖的輸入位，這種方法在移動貼圖使不能跨部件且會消耗更多的算力；傳統的效果貼圖與主貼圖使用相同UV和平鋪參數會導致清晰度較低或圖片文件較大；傳統的細節紋理貼圖與模型已有貼圖采用顏色混合模式，效果比較單一，更沒有更改模型透明度、挖洞等特效。

發明內容

為了解決現有技術中存在的上述技術問題，本發明的目的在于提供一種控制三維模型貼圖效果的方法，利用設置參數使同一張紋理貼圖與模型外表已有的圖像產生混合、覆蓋、挖除或改變透明度等不同的效果，使同一個輸入位的特征貼圖發揮形成陰影、高度視差、金屬反光等不同視覺效果，節省了貼圖輸入位的占用，并可提供豐富的變色效果，滿足用戶輕松對三維模型貼圖實現DIY。

本發明的目的可以通過以下技術方案實現：

一種控制三維模型貼圖效果的方法，用于三維模型設置若干組貼圖設置參數，每組貼圖設置參數由啟用度參數、調色參數、紋理貼圖、特征貼圖、效果類型參數構成，所述三維模型的每個頂點數據中都包含UV坐標；所述啟用度參數決定了三維模型是否按UV坐標從該組特征貼圖、紋理貼圖獲取對應位置的信息以及是否啟用該組的調色參數或關閉該組貼圖設置參數；所述效果類型參數決定了該組的紋理貼圖與三維模型表面已有的圖像混合或疊加的方式以及該組的特征貼圖的數據表達的類型；所述調色參數包括t.r、t.g、t.b、t.a四個參數；所述紋理貼圖的每個像素包括r、g、b、a四個參數，參數的值域為0到1，分別表達了紅、綠、藍三色的占比和可見度；所述特征貼圖的每個像素包括了x、y、z、w四個特征參數。

進一步的，所述特征貼圖取樣到信息在效果類型參數為覆蓋時表達的是法線信息和凹凸高度信息，在效果類型參數為反光時表達的是法線信息、金屬度和光滑度；在效果類型參數為其它選項時時表達的是法線信息。

進一步的，所述調色參數包括了t.r、t.g、t.b、t.a四個參數，參數的值域為0到1；從紋理貼圖取樣得到的r參數，用t.r進行調色讓新的r值等于 (2 * t.r - 1) * (若t.r 0.5，r : (1 -r))，用t.g和t.b按同樣的算法進行調色獲得新的g值和b值，即實現了對紅、綠、藍三種顏色的增減而取得對紋理貼圖的調色效果；若啟用度參數關閉了對紋理貼圖進行取樣，則調色參數的t.r、t.g、t.b、t.a四個參數直接作為取樣結果顯示到三維模型表面對應的位置。