[发明专利]一种大规模草地渲染与仿真方法

权利要求书

1.一种大规模草地渲染与仿真方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1、基于三角形网格生成草场模型，所述草场模型中包含至少一个草块，所述草块中有若干个随机种子，通过所述随机种子将所述草场模型随机化，并生成草叶数据和骨骼；

步骤2、根据所述草叶数据和骨骼对随机后的草场模型进行模拟，以得到动态的草场模型；

步骤3、使用基于草块的管理方法对所述草场模型进行剔除；

步骤4、使用曲面细分对经过剔除的草场模型进行高效渲染。

2.根据权利要求1所述的一种大规模草地渲染与仿真方法，其特征在于，步骤1的具体实现方法如下：

步骤1.1、基于三角形网格定义草场规模：所述草块按世界坐标系1*1*1的粒度进行划分，所述草块包括若干个随机生成的随机坐标，保存所述草块的随机坐标和所述草块对应的草块目录，所述草块目录为每个所述草块所包含的排在首位的第一个顶点在顶点缓存区中的序号，所述顶点为组成所述草块的草叶上需要渲染的点；

步骤1.2、计算出随机所述草场模型的随机数：以所述随机坐标称为草根坐标或者称为随机种子，计算所述草场模型的随机数：

其中，表示随机种子或者随机坐标，即草叶的草根坐标，rand表示根据随机种子生成的随机数；

步骤1.3、生成顶点、索引、法线，UV：以所述草根坐标为基点，延草叶骨架线向所述草根坐标的两边拓展生成顶点，同时，生成法线、索引、UV，并使用随机数将顶点随机化；所述顶点的生成计算过程如下：

其中，表示顶点，segments_i表示第i个草段，草段即为草叶的某一段，表示为顶点提供旋转参考的旋转轴，M表示沿旋转θ度，x,y,z为旋转轴的坐标；

步骤1.4、生成骨骼：以所述草根位置为基点，沿着草叶中轴线生成若干个作为骨骼的PBD骨骼节点，并定义每个所述PBD骨骼节点对应的草叶数据。

3.根据权利要求2所述的一种大规模草地渲染与仿真方法，其特征在于，所述草叶数据包括骨骼的当前坐标、骨骼的预测坐标、骨骼的移动速度、骨骼的初始位置、顶点的外扩向量、顶点目录、骨骼目录、绝对位置约束、距离约束以及骨骼的质量大小信息。

4.根据权利要求2所述的一种大规模草地渲染与仿真方法，其特征在于，所述PBD骨骼节点设有4个。