[发明专利]一种基于2D网格的实时水波纹理处理方法

权利要求书

1.一种基于2D网格的实时水波纹理处理方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

根据显示图像的长宽比设置用于模拟水波纹理的网格，并对网格中的每个节点设置纹理坐标；

将水波的传递模拟为正弦波，并根据波动方程计算水波到达网格的每个节点的高度值；

根据所述每个节点的高度值计算每个节点的纹理坐标的增量与波动平均法向量；

根据所述的纹理坐标的增量与波动平均法向量实时渲染生成水波的波动。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据显示图像的长宽比设置用于模拟水波纹理的网格，并对网格中的每个节点设置纹理坐标的步骤，具体为：

设置水波三维网格模型，所述网格模型根据显示图像长宽自适应网格节点的X值、Y值，并且网格节点Z值初始时为0；

根据所述网格模型设置显示图像的纹理坐标，所述纹理坐标对应三维网格模型的节点设置。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述坐标的增量的计算还包括，设置D/(W*S*T)衰减系数对振幅增量进行衰减的步骤，衰减计算的公式为：A_n＝A_n-1*[D/(W*S*T)]，其中An表示第N帧时水波的波峰、An-1表示第N-1帧时的波峰、D表示网格节点到水波中心的距离、W表示水波的波长、S表示水波在介质中得传播速度、T表示水波波动的时间。

4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，实时捕捉波幅最小节点，对节点设置替换振幅为零的水波。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述波动平均法向量的计算，具体为：

根据每个节点水波的坐标值计算该节点的法向量；

通过求平均值法计算网格中每个节点的波动平均法向量。

6.如权利要求1所述的方法，所述根据所述的纹理坐标的增量与波动法向量实时渲染生成水波的波动，其特征在于：

根据方程Z(t0+t)＝Z0(t0)+ΔZ实时更新水波质点的高度场，所述的高度场表示为方程Z(t)＝X(x，y)。

以所述的波动平均法向量作为桥梁，将三维网格模型的节点波动映射为显示图像的纹理坐标的像素偏移。

7.如权利要求1至6任一项所述的方法，其特征在于，所述的根据所述的纹理坐标的增量与波动平均法向量实时渲染生成水波的波动步骤，具体在于根据所述的波动平均法向量与纹理坐标的增量通过图像渲染器生成二维坐标系下像素的变化方向与幅度的调整。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述计算水波到达网格的每个节点的高度值的方法具体为：

当只有一条水波时，按照波动方程直接计算波幅值；

或者，

当有多条水波时，则将每条水波产生的波幅值进行线性叠加。

9.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述的方法还包括，设置随机的水波激荡，水波向四周传递，形成水波的叠加、反射、衰减、平静步骤。

10.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述的方法还包括，设置用户触摸或者鼠标激荡水波，水波向四周传递，形成水波的叠加、反射、衰减、平静步骤。