[发明专利]透明三维物体的渲染方法

说明书

 

技术领域

    本发明涉及计算机图形技术领域，更具体地说，涉及一种实现透明三维物体渲染的方法。

背景技术

随着图像技术的发展，图像需要更多的多边形，更多的杂物和更好的光照，以便场景看起来更真实，画面的立体显示效果越来越好。

现有技术中对三维图形的渲染的主要采用去除隐藏面的方法。从观察点来看，离观察者稍近的表面遮档了后面的部分。通常的方法是，有一个深度缓冲区来记录已经渲染的像素的深度值，当渲染当前的像素时，判断此像素的深度值是否大于缓冲区中对应的深度值，如是表示此像素在已经渲染的像素之前，可以将此像素颜色写入相应的颜色缓冲区，并替换深度缓冲区中的相应值。对于一个三维物体而言，物体的背面永远不会显示，观察者只能看到朝向他的那部分物体。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，采用可编程顶点着色器，实现了透明物体的渲染。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是透明三维物体的渲染方法，其步骤如下：

1）把模型的顶点作为顶点流传入到顶点着色器，包括模型的位置，法线方向，UV值等必要信息；

2）把LocalToWorld矩阵和WorldToScreen矩阵传入到顶点着色器，把摄像机方向传入到顶点着色器；

3）在顶点着色器中判定该摄像机方向与顶点发现的夹角，决定这个点是否朝向观测者；

4）第一遍渲染，根据步骤（3）计算得出的结果，把是否需要渲染该点象素的标记传入到像素着色器中；需要渲染的点，正常输入象素；不需要渲染的点，则输出Alpha值为零；同理渲染背向观察者的面；

5）第二遍渲染，关闭z-test，渲染正面；

6）把第二遍渲染的相似，采用叠加的方式绘制到帧缓存上。

本发明通过两次渲染，实现了透明物件的渲染；并采用了顶点着色器，最大限度的减少了多遍渲染带来的性能损失，同时把法线与视角方向的计算转移到了GPU，实现了负载均衡。

具体实施方式

    透明三维物体的渲染方法，其步骤如下：

1）把模型的顶点作为顶点流传入到顶点着色器，包括模型的位置，法线方向，UV值等必要信息；

2）把LocalToWorld矩阵和WorldToScreen矩阵传入到顶点着色器，把摄像机方向传入到顶点着色器；

3）在顶点着色器中判定该摄像机方向与顶点发现的夹角，决定这个点是否朝向观测者；

4）第一遍渲染，根据步骤（3）计算得出的结果，把是否需要渲染该点象素的标记传入到像素着色器中；需要渲染的点，正常输入象素；不需要渲染的点，则输出Alpha值为零；同理渲染背向观察者的面；

5）第二遍渲染，关闭z-test，渲染正面；

6）把第二遍渲染的相似，采用叠加的方式绘制到帧缓存上。