一种游戏场景中植被对象的渲染方法和装置与流程

本发明涉及游戏图像处理技术领域，特别是涉及一种游戏场景中植被对象的渲染方法和一种游戏场景中植被对象的渲染装置。

背景技术：

随着游戏行业的发展，基于移动终端的灵活性，使得针对移动终端开发的游戏越来越多。目前在游戏内表现广阔的植被效果(如草海、花海以及森林等)时，采用的是使用大量带有纹理贴图的面片几何体，并在面片几何体上指定纹理来模拟植被效果。

然而，与高性能台式计算机或游戏主机相比，移动终端的显卡计算能力相对较差，在进行需要渲染广阔的植被场景时，容易出现植被缺少颜色色相变化，或者使用大量不同的纹理造成内存紧张等问题。

技术实现要素：

鉴于上述问题，提出了本发明实施例以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种游戏场景中植被对象的渲染方法和相应的一种游戏场景中植被对象的渲染装置。

为了解决上述问题，本发明实施例公开了一种游戏场景中植被对象的渲染方法，包括：

获取针对游戏场景的原始植被几何体；

根据预置的彩色噪波纹理图对所述原始植被几何体进行色相处理，生成目标植被几何体；

对所述目标植被几何体进行渲染，生成所述游戏场景中的植被对象。

可选地，所述根据预置的彩色噪波纹理图对所述原始植被几何体进行色相处理，生成目标植被几何体，包括：

根据所述原始植被几何体的uv坐标对所述彩色噪波纹理图进行采样，得到所述原始植被几何体的色彩值相对于所述彩色噪波纹理图的偏移色彩值；

根据所述原始植被几何体的明度和所述偏移色彩值，得到初始目标植被色彩值；

根据所述初始目标植被色彩值和所述原始植被几何体的色彩值，得到所述目标植被几何体的色彩值。

可选地，所述对所述目标植被几何体进行渲染之前，还包括：

在所述目标植被几何体的底部增加带有透明纹理的面片几何体。

可选地，对所述目标植被几何体进行渲染之前，还包括：

获取所述目标植被几何体的向量参数；

根据所述向量参数，生成针对所述目标植被几何体的初始色彩渐变值；

将所述初始色彩渐变值与所述原始植被几何体的色彩值进行叠加，生成针对所述目标植被几何体的渐变色彩值。

可选地，所述彩色噪波纹理图通过如下方式生成：

通过rgb通道的红色通道生成第一噪波图像；

通过rgb通道的蓝色通道生成第二噪波图像；

通过rgb通道的绿色通道生成第三噪波图像；

根据所述第一噪波图像、所述第二噪波图像以及所述第三噪波图像生成所述彩色噪波纹理图。

本发明实施例还公开了一种游戏场景中植被对象的渲染装置，包括：

原始几何体获取模块，用于获取针对游戏场景的原始植被几何体；

目标几何体生成模块，用于根据预置的彩色噪波纹理图对所述原始植被几何体进行色相处理，生成目标植被几何体；

几何体渲染模块，用于对所述目标植被几何体进行渲染，生成所述游戏场景中的植被对象。

可选地，所述目标几何体生成模块包括：

采样子模块，用于根据所述原始植被几何体的uv坐标对所述彩色噪波纹理图进行采样，得到所述原始植被几何体的色彩值相对于所述彩色噪波纹理图的偏移色彩值；

第一处理子模块，用于根据所述原始植被几何体的明度和所述偏移色彩值，得到初始目标植被色彩值；

第二处理子模块，用于根据所述初始目标植被色彩值和所述原始植被几何体的色彩值，得到所述目标植被几何体的色彩值。

可选地，所述装置还包括：

面片几何体添加模块，用于在所述目标植被几何体的底部增加带有透明纹理的面片几何体。

可选地，所述装置还包括：

向量参数获取模块，用于获取所述目标植被几何体的向量参数；

渐变值生成模块，用于根据所述向量参数，生成针对所述目标植被几何体的初始色彩渐变值；

渐变色彩值生成模块，用于将所述初始色彩渐变值与所述原始植被几何体的色彩值进行叠加，生成针对所述目标植被几何体的渐变色彩值。

本发明实施例还公开了一种装置，包括：

一个或多个处理器；和

其上存储有指令的一个或多个机器可读介质，当由所述一个或多个处理器执行时，使得所述装置执行如上所述的游戏场景中植被对象的渲染方法。

本发明实施例还公开了一种机器可读介质，其上存储有指令，当由一个或多个处理器执行时，使得所述处理器执行如上所述的游戏场景中植被对象的渲染方法。

本发明实施例包括以下优点：

在本发明实施例中，通过获取针对游戏场景的原始植被几何体；根据预置的彩色噪波纹理图对原始植被几何体进行色相处理，生成目标植被几何体；对目标植被几何体进行渲染，生成游戏场景中的植被对象，从而通过消耗较低的美术制作对植被几何体进行色相处理，丰富了植被对象的色相变化，并提升了用户体验。

附图说明

图1是本发明的一种游戏场景中植被对象的渲染方法实施例的步骤流程图；

图2是本发明的一种游戏场景中植被对象的渲染装置实施例的结构框图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

参照图1，示出了本发明的一种游戏场景中植被对象的渲染方法实施例的步骤流程图，具体可以包括如下步骤：

步骤101，获取针对游戏场景的原始植被几何体；

作为一种示例，在3d游戏中，往往包括不同的游戏场景，如森林、草原、花海等具有丰富植被的场景，丰富的植被可以有效地提升游戏场景的真实度。在植被场景中，生成的植被通常具有相当的密集程度，传统的植被生成方案中，采用由正方型面片相交形成的星状网格，来模拟植被成簇的样子。

对于移动终端，由于显卡的渲染计算能力有限，应用于高性能台式计算机或游戏主机上的渲染方案往往不适应于移动终端，因此，需要采用较少计算量的图像处理方式对植被对象添加颜色的色相变化以及植被的体积感。

在本发明实施例中，可以通过三维建模软件对游戏场景需要的植被对象进行创建、设计以及编辑，然后将创建完毕的植被几何体导入游戏进行渲染，生成对应的游戏场景，并向用户展示游戏场景。具体地，美工人员可以在三维建模软件中创建植被对象的原始植被几何体，从而游戏引擎可以从三维建模软件中获取原始植被几何体。

步骤102，根据预置的彩色噪波纹理图对原始植被几何体进行色相处理，生成目标植被几何体；

在本发明实施例中，可以根据预置的彩色噪波纹理图对原始植被几何体进行色相处理，使得原始植被几何体具有颜色色相的变化，从而得到目标植被几何体，即目标植被几何体为具有颜色色相变化的植被几何体。其中，色相处理可以为在游戏场景渲染过程中，利用彩色噪波纹理，在像素着色器中添加对植被几何体的颜色计算。

在具体实现中，通过消耗较低的美术制作对原始植被几何体进行色相处理，避免移动平台在植被渲染过程中，对大量带有纹理贴图的面片几何体进行渲染，从而可以解决相同植被对象使用大量的不同纹理，造成的内存占用过高的问题，进而丰富了植被对象的色相变化。

在本发明实施例的一种示例中，可以通过三维建模软件的rgb通道生成彩色噪波纹理。通过rgb通道的第一通道生成第一噪波图像，通过rgb通道的第二通道生成第二噪波图像，通过rgb通道的第三通道生成第三噪波图像，然后可以根据所述第一噪波图像、所述第二噪波图像以及所述第三噪波图像生成所述彩色噪波纹理图。其中，第一通道、第二通道以及第三通道分别为以下通道中的一种且互相不同：红色通道、蓝色通道以及绿色通道。如通过rgb通道的红色通道生成第一噪波图像，通过rgb通道的蓝色通道生成第二噪波图像、通过rgb通道的绿色通道生成第三噪波图像，根据所述第一噪波图像、所述第二噪波图像以及所述第三噪波图像生成所述彩色噪波纹理图。。

具体的，可以通过三维建模软件中滤镜、渲染以及云彩工具在rgb的红色通道中生成第一噪波图像，在绿色通道中生成第二噪波图像，在蓝色通道中生成第三噪波图像，接着将第一噪波图像、第二噪波图像以及第三噪波图像进行融合，生成彩色噪波纹理。

在本发明实施例的一种可选实施例中，步骤102可以包括如下子步骤：

根据原始植被几何体的uv坐标对彩色噪波纹理图进行采样，得到原始植被几何体的原始色彩值相对于彩色噪波纹理图的偏移色彩值；根据原始植被几何体的明度和偏移色彩值，得到初始目标植被色彩值；根据初始目标植被色彩值和原始植被几何体的原始色彩值，得到目标植被几何体的色彩值。

在本发明实施例中，当原始植被几何体导入游戏引擎后，可以利用游戏中渲染植被的像素着色器对预先生成的彩色噪波纹理图进行采样，得到原始植被几何体的原始色彩值相对于彩色噪波纹理图的偏移色彩值，接着采用该色彩偏移值对原始植被几何体的原始色彩值进行调节，得到初始目标植被色彩值，然后可以将初始目标植被色彩与原始色彩值进行融合，从而得到与目标植被几何体对应的色彩值。

在具体实现中，原始植被几何体具有原始色彩值以及明度，通过游戏中渲染植被的像素着色器利用下述代码，对原始植被几何体进行色相处理，从而生成目标植被几何体的色彩值。

1.float4randomhue_colsrc＝sample(texrandomhue，world_pos.xz)；//使用原始植被几何体自身的uv坐标对彩色躁波纹理图进行采样，得到偏移色彩值

2.float4lumcoeff＝float(0.299f，0.587f，0.114f，0.0f)；//计算自定义变量；3.floatluminance＝dot(colfinal_grass，lumcoeff)；//使用自定义变量计算原始植被几何体的色彩明度

4.float3randomhue_colsrc2＝randomhue_colsrc.rgb*luminance；//使用原始植被几何体的色彩明度乘以偏移色彩值，得到初始目标植被色彩值

5.float3randomhue_col＝lerp(colfinal_grass.rgb，randomhue_colsrc2，float3(g_frandomhueintensity))；//用控制参数控制初始目标植被色彩值与原始植被几何体的原始色彩值，得到目标植被几何体的色彩值

其中，texrandomhue为彩色噪波纹理图，randomhue_colsrc为偏移色彩值，lumcoeff为自定义变量，luminance为原始植被几何体的色彩明度，world_pos为植被的世界坐标位置，colfinal_grass为原始色彩值，randomhue_colsrc2为初始目标植被色彩值，g_frandomhueintensity为控制参数，colfinal_grass.rgb为rgb通道的色彩值，通过lerp函数可以对原始植被彩色值和初始目标植被彩色值进行融合，randomhue_col为最终的目标植被几何体的色彩值。

在具体实现中，可以先使用原始植被几何体自身uv对彩色噪波纹理图进行采样，得到原始植被几何体的原始色彩值相对于彩色噪波纹理图的偏移色彩值，再通过自定义变量计算原始植被几何体的色彩明度，接着可以用偏移色彩值乘以明度得到初始目标植被色彩值，然后通过lerp函数将原始色彩值与初始目标植被色彩值进行融合，生成目标植被几何体的色彩值，从而利用消耗较低的美术制作进行植被几何体的色相处理，可以降低植被渲染过程中的计算量，从而降低了终端在进行游戏场景渲染时内存的占用率，进而使得植被对象颜色更加接近自然世界空间中随机的色彩分布，提高了游戏场景中植被对象的色相变化。

在本发明实施例的一种可选实施例中，可以在目标植被几何体的底部增加带有透明纹理的面片几何体。

在本发明实施例中，在对原始植被几何体进行色相处理，得到目标植被几何体后，还可以对目标植被几何体的底部添加带有透明纹理的面片几何体。

在具体实现中，可以在目标植被几何体底部添加正方形的面片几何体，并为该正方形的面片几何体添加圆形透明纹理，从而可以模拟游戏场景中天空光线被植被遮挡而产生的阴影，提高游戏场景的真实度。

在本发明实施例的另一种可选实施例中，可以通过获取目标植被几何体的向量参数，接着根据向量参数，生成针对目标植被几何体的渐变值，接着将渐变值与原始植被几何体的原始色彩值进行叠加，生成针对目标植被几何体底部的渐变色彩值

在具体实现中，在游戏场景中，由于草丛植被之间会产生阴影遮挡，从而沿着草丛叶片产生由上至下越来越深的阴影，则可以通过游戏中的像素着色器对已进行色相处理的目标植被几何体，进行目标植被几何体底部的渐变处理，从而模拟植被对象底部阴影的渐变，进一步提高植被的体积感。具体地，可以通过如下代码对目标植被几何体进行渐变处理。

1.floatclampedheight＝1.0f-pow(max((g_fbottomshadowparams.x–world_pos.y)/g_fbottomshadowparams.x，0.0f)，g_fbottomshadowparams.y)*g_fbottomshadowparams.z；//采用空间坐标的高度数值生成渐变值；

2.floatclampedheight2＝max(clampedheight，0.05f)；//对渐变值进行限制，避免产生纯黑色；

3.float4heightgrad＝float4(clampedheight2，clampedheight2，clampedheight2，1.0f)；//用目标植被几何体的渐变值生成渐变色；

4.float4'colbasemapsrc＝colbasemapsrc*heightgrad；//将渐变色与原始植被几何体的原始色彩值进行叠加，作为目标植被几何体的渐变色彩值。

其中，g_fbottomshadowparams为外部四维向量参数，包括分量x、分量y、分量z以及植被的世界坐标位置world_pos，其中，分量x可以用于控制阴影渐变的高度，分量y可以用于控制阴影渐变的范围大小，分量z可以用于控制阴影渐变的整体偏移。clampedheight为初始渐变值，clampedheight2为目标渐变值，heightgrad为渐变色，colbasemapsrc为原始色彩值，'colbasemapsrc为渐变色彩值。

在具体实现中，可以先利用分量x的高度数值，以及分量y、分量z以及世界坐标位置计算初始色彩渐变值，为了避免渐变值过小，出现纯黑化的情况，可以采用max函数对初始色彩渐变值进行限制，然后对初始色彩渐变值和原始色彩值进行叠加处理，具体地，可以将初始色彩渐变值乘以原始色彩值，得到目标植被几何体的渐变色彩值，从而可以为植被几何体添加植被的阴影效果，提升体积感，进一步提高了游戏场景中植被对象的真实度。

步骤103，对目标植被几何体进行渲染，生成游戏场景中的植被对象。

在具体实现中，在游戏中一方面通过采用彩色噪波纹理对原始植被几何体添加色相变化，生成目标植被几何体，另一方面通过对目标植被几何体进行色彩的渐变处理以及底部增加带有透明纹理的面片几何体后，可以对目标植被几何体进行渲染，得到具有阴影效果的植被对象，并通过图形界面为用户展示相应的游戏场景。

在本发明实施例中，通过获取针对游戏场景的原始植被几何体；根据预置的彩色噪波纹理图对原始植被几何体进行色相处理，生成目标植被几何体；对目标植被几何体进行渲染，生成游戏场景中的植被对象，从而通过消耗较低的美术制作对植被几何体进行色相处理，丰富了植被对象的色相变化，并提升了用户体验。

并且，在对目标植被几何体进行渲染之前，可以在目标植被几何体的底部增加带有透明纹理的面片几何体，以此模拟游戏场景中天空光线被植被遮挡时产生的阴影，提高了植被的体积感。

此外，还可以采用着色器添加简单的阴影计算进行植被几何体底部的渐变处理，为植被对象进一步添加了体积感，降低了移动终端在渲染过程中内存的占用率低，进而使得游戏场景中植被效果更加真实，提高了用户的游戏体验。

需要说明的是，对于方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明实施例并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明实施例，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作并不一定是本发明实施例所必须的。

参照图2，示出了本发明的一种游戏场景中植被对象的渲染装置实施例的结构框图，具体可以包括如下模块：

原始几何体获取模块201，用于获取针对游戏场景的原始植被几何体；

目标几何体生成模块202，用于根据预置的彩色噪波纹理图对所述原始植被几何体进行色相处理，生成目标植被几何体；

几何体渲染模块203，用于对所述目标植被几何体进行渲染，生成所述游戏场景中的植被对象。

在本发明实施例的一种可选实施例中，所述目标几何体生成模块202包括：

采样子模块，用于根据所述原始植被几何体的uv坐标对所述彩色噪波纹理图进行采样，得到所述原始植被几何体的原始色彩值相对于所述彩色噪波纹理图的偏移色彩值；

第一处理子模块，用于根据所述原始植被几何体的明度和所述偏移色彩值，得到初始目标植被色彩值；

第二处理子模块，用于根据所述初始目标植被色彩值和所述原始植被几何体的原始色彩值，得到所述目标植被几何体的色彩值。

在本发明实施例的一种可选实施例中，所述装置还包括：

面片几何体添加模块，用于在所述目标植被几何体的底部增加带有透明纹理的面片几何体。

在本发明实施例的一种可选实施例中，所述装置还包括：

向量参数获取模块，用于获取所述目标植被几何体的向量参数；

渐变值生成模块，用于根据所述向量参数，生成针对所述目标植被几何体的初始色彩渐变值；

目标色彩值生成模块，用于将所述初始色彩渐变值与所述原始植被几何体的原始色彩值进行叠加，生成针对所述目标植被几何体的渐变色彩值。

在本发明实施例的一种可选实施例中，所述彩色噪波纹理图通过如下模块生成：

第一噪波模块，用于通过rgb通道的红色通道生成第一噪波图像；

第二噪波模块，用于通过rgb通道的蓝色通道生成第二噪波图像；

第三噪波模块，用于通过rgb通道的绿色通道生成第三噪波图像；

噪波合成模块，用于根据所述第一噪波图像、所述第二噪波图像以及所述第三噪波图像生成所述彩色噪波纹理图。

对于装置实施例而言，由于其与方法实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

本发明实施例还提供了一种装置，包括：

一个或多个处理器；和

其上存储有指令的一个或多个机器可读介质，当由所述一个或多个处理器执行时，使得所述装置执行本发明实施例所述的方法。

本发明实施例还提供了一个或多个机器可读介质，其上存储有指令，当由一个或多个处理器执行时，使得所述处理器执行本发明实施例所述的方法。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

本领域内的技术人员应明白，本发明实施例的实施例可提供为方法、装置、或计算机程序产品。因此，本发明实施例可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明实施例可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明实施例是参照根据本发明实施例的方法、终端设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理终端设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理终端设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理终端设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理终端设备上，使得在计算机或其他可编程终端设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程终端设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本发明实施例的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明实施例范围的所有变更和修改。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。

以上对本发明所提供的一种游戏场景中植被对象的渲染方法和一种游戏场景中植被对象的渲染装置，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。