[发明专利]一种动态水面渲染方法、装置及设备

权利要求书

1.一种动态水面渲染方法，其特征在于，所述方法包括：

编写效果文件，其中，效果文件同时包括顶点着色器和像素着色器；

构建水面模型数据，对水面模型数据进行数据预处理，获取处理后的水面模型数据；

加载处理后的水面模型数据，解析处理后的水面模型数据的内部结构，并获取处理后的水面模型的三角网坐标以及纹理；

加载与水面模型数据相对应的效果文件，创建渲染设备，对处理后的水面模型数据进行动态渲染。

2.如权利要求1所述动态水面渲染方法，其特征在于，在编写效果文件的过程中，所述方法包括：

声明效果文件的全局位置，其中，全局位置包括摄像机位置、视角投影矩阵、视角矩阵、顶点投影矩阵、世界位置矩阵、反射视角矩阵、反射投影矩阵；

声明效果文件的全局纹理采样器，其中，全局纹理采样器获取的效果文件的数据包括凹凸纹理、折射纹理和反射纹理；

声明效果文件的全局水面效果参数，其中，全局水面效果参数包括波纹时间参数、法向量、切向量、波浪大小及水面颜色；

编写顶点着色器程式，基于顶点坐标信息数据，获取经过坐标变换后的顶点信息；

编写像素着色器程式，基于顶点着色器程式获取的顶点信息，获取顶点最终呈现出的顶点颜色。

3.如权利要求2所述动态水面渲染方法，其特征在于，在编写顶点着色器程式的过程中，所述方法包括：

输入顶点信息数据，顶点信息数据包括顶点坐标位置和UV坐标；

进行坐标系变换，获取坐标系变换后的顶点信息；

输出坐标系变换后的顶点信息。

4.如权利要求3所述动态水面渲染方法，其特征在于，在获取坐标系变换后的顶点信息的过程中，顶点信息包括：

基于输入的顶点坐标与视角投影变换矩阵以及世界位置矩阵，实现顶点局部坐标到世界坐标的转换，并获得顶点的折射向量；

基于波纹时间参数与波纹大小，计算出水面的纹理坐标，以及波纹动态起伏时的各时间间隔的纹理坐标；

基于顶点位置与反射视角投影变换矩阵以及世界坐标矩阵，计算获得顶点的反射向量。

5.如权利要求2所述动态水面渲染方法，其特征在于，在编写像素着色器程式的过程中，所述方法包括：

输入经过顶点着色器计算后获得的顶点信息；

基于全局纹理采样器，对水面凹凸纹理进行采样，从而获取采样纹理，并获得反射凹凸纹理与折射凹凸纹理；

将获得的反射凹凸纹理和折射凹凸纹理结合反射向量和折射向量，计算出反射颜色和折射颜色；

将反射颜色、折射颜色与水面颜色进行合并计算，获得并输出最终的顶点颜色。

6.如权利要求1所述动态水面渲染方法，其特征在于，在获取处理后的水面模型数据的步骤之后，所述方法包括：

在三维可视化系统中加载处理后的水面模型数据，并解析水面模型数据的内部结构，获取模型的三角网坐标及纹理；

在三维可视化系统中加载水面模型数据对应的效果文件，创建渲染设备，通过渲染设备对水面进行渲染。

7.如权利要求1所述动态水面渲染方法，其特征在于，在对处理后的水面模型数据进行动态渲染的过程中，所述方法包括：

创建水面折射纹理；

创建水面反射纹理；

设置波纹时间参数、水面波纹凹凸纹理、水面波纹大小及水面颜色；

设置水面折射纹理与水面反射纹理；

获取效果文件，设置水面渲染函数的输入参数；

调用水面渲染效果函数，调用渲染设备，对解析后的水面模型的顶点、三角网进行渲染绘制。

8.如权利要求6所述动态水面渲染方法，其特征在于，在创建水面反射纹理的步骤中，所述方法包括：

计算投影矩阵，设置水面裁剪面；

其中，当摄像机高度小于400米时，创建对其他物体的反射效果；否则，只创建对天空的反射效果；其他物体包括地上建筑、地面建筑、倾斜摄影、地形等其他地物；

设置视点位置矩阵，裁切矩阵和投影矩阵。