[发明专利]一种实时浅水模拟方法

权利要求书

1.一种实时浅水模拟方法，其特征在于，包括：

模拟水波表面的光学特性，获得模拟的水波的实时波动效果图；

设定模拟的水面网的光照模型，获得模拟的水面网的光照模型；

对模拟的水波的实时波动效果图采用水面网的光照模型进行光照渲染，获得模拟水波的实时、光照波动效果图。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述模拟水波表面的光学特性，获得模拟的水波的实时波动效果图的步骤，包括：

采用三角形构建单元构建三角形网架，获得模拟的三角形水面网；

采用法线贴图的方式对模拟的三角形水面网进行法线贴图，获得模拟的三角形水面网的静态效果图；

采用扭曲贴图的方式对三角形水面网的静态效果图进行波动效果的模拟，获得模拟的水波的实时波动效果图。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述采用法线贴图的方式对模拟的三角形水面网进行法线贴图，获得模拟的三角形水面网的静态效果图的步骤，包括：

采用渲染到纹理的方法，创建反射纹理，获得模拟水波的反射效果纹理图；

创建折射纹理，获得模拟水波的折射效果纹理图；

采用法线贴图的方式将模拟水波的反射效果纹理图及模拟水波的折射效果纹理图，贴在所获得的模拟的三角形水面网上，获得模拟的三角形水面网的静态效果图。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述采用渲染到纹理的方法，创建反射纹理，获得模拟水波的反射效果纹理图的步骤，包括：

渲染水平面以上的物体，获得水平面以上的物体的反射纹理效果图；

根据水面面以上的物体的反射纹理效果图翻转相机，获得水平面以下的物体的初始反射纹理效果图；

对水平面以下的物体的初始反射纹理效果图进行裁剪，获得水平面以下的物体的修正反射纹理效果图；

将所述水平面以下的物体的反射纹理效果图及水平面以下的物体的修正反射纹理效果保存到显卡的纹理中，获得模拟水波的反射效果纹理图。

5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述创建折射纹理，获得模拟水波的折射效果纹理图的步骤，包括：

渲染水平面以上的物体，获得水平面以上的物体的折射纹理效果图；

根据水面面以上的物体的折射纹理效果图翻转相机，获得水平面以下的物体的初始折射纹理效果图；

对水平面以下的物体的初始折射纹理效果图进行裁剪，获得水平面以下的物体的修正折射纹理效果图；

将所述水平面以下的物体的折射纹理效果图及水平面以下的物体的修正折射纹理效果保存到显卡的纹理中，获得模拟水波的折射效果纹理图。

6.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述采用扭曲贴图的方式对三角形水面网的静态效果图进行波动效果的模拟，获得模拟的水波的实时波动效果图的步骤，包括：

创建扭曲贴图，获得扭曲贴图；

采用扭曲贴图的方式在渲染场景中加入了静态的水波；

根据基本运动及波的扭曲运动对纹理坐标的偏移值进行计算，获得纹理坐标的偏移值；

依据纹理坐标的偏移值，将渲染场景中的静态的水波转换成动态的水波，获得模拟的水

波的实时波动效果图；

其中，所述基本运动用于产生波或流的方向上的运动，所述波的扭曲运动用于扭曲基本运动。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述创建扭曲贴图，获得扭曲贴图的步骤，包括：

创建法线，获得法线图像；

对所述法线图像采用高斯模糊方式，获得扭曲贴图。

8.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述采用扭曲贴图的方式对三角形水面网的静态效果图进行波动效果的模拟，获得模拟的水波的实时波动效果图的步骤，包括：

按照菲涅尔公式进行计算，获得模拟水波的初始菲涅尔因子；

结合水波的反射纹理及折射纹理对模拟水波的初始菲涅尔因子进行修正，获得模拟水波的修正后的菲涅尔因子；

建立不同的模拟水波的修正后的菲涅尔因子与水波波动效果大小的对应关系；

依据计算得到的不同的修正后的菲涅尔因子，获得不同大小的水波波动效果；

追踪并记录不同大小的水波波动效果，获得模拟的水波的实时波动效果图。

9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述设定模拟的水面网的光照模型，获得模拟的水面网的光照模型的步骤，包括：

通过计算光照因子来设定模拟的水面网的光照模型，获得模拟的水面网的光照模型。