[发明专利]基于大气散射原理对天空进行渲染的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及图形及图像处理技术领域，特别涉及一种基于大气散射原理 对天空进行渲染的方法和装置。

背景技术

多人参与的网络游戏往往需要构造一个视觉上接近真实的虚拟世界并 呈现在显示设备上，游戏玩家从中获得身临其境的感受。虚拟世界中大量存 在户外场景，在显示虚拟世界的天空时，需要考虑真实的物理规律，其中最 重要的一点是要考虑大气散射原理对天空的影响。散射的计算能够满足网络 游戏的连续时间空间的需要，能够大大提高游戏视觉表现力和游戏性。能够 为其他的特效例如体积雾，光柱，水体反射，散射，提供写实氛围的环境光 源。

大气散射主要包括如下物理规律：

1)瑞利散射(Rayleigh Scattering)，这是分子级别的散射方式，对不 同色彩的光线散射吸收不同，长波长的光线被吸收较多，短波长光线的散射 率较高。

2)(Mie Scattering)是对较大颗粒发生的散射方式，看起来比较灰暗 的散射，当Mie Scattering比较大的时候比如沙尘暴，太阳周围会出现光环。

散射的计算需要考虑的三个方面：粒子对光线的吸收(In-Scattering)、 粒子的对光线的散射(Out-Scattering)以及相位计算(Phase Function)。

In-Scattering的计算公式为：

t(PaPb,λ)=4π×K(λ)×∫PaPbexp(-hH0)ds]]>

Out-Scattering的计算公式为：