[发明专利]估计虚拟环境中的遮挡的方法

说明书

技术领域

本发明涉及合成图像的构造的领域，更具体地，涉及估计虚拟环境中的遮挡的领域。还应在实时构造的特殊效果的上下文中理解本发明。

背景技术

根据现有技术，已知使用被称为z-缓冲器算法的方法来管理在虚拟环境中或3D场景中（也就是说3维形式的场景）的可见性问题。管理虚拟环境中的可见性由确定根据一个视点所述环境中的哪些对象或对象部分是可见的，以及哪些对象或对象部分是不可见的，只显示可见的对象或对象部分所组成。根据该技术，例如，使用虚拟环境中的每个像素的最大深度来初始化z-缓冲器。然后，显示虚拟环境中的每个对象，也就是说，计算与形成该对象的表面片段相关联的属性（例如颜色），并且估计与所考虑对象的每个片段相关联的深度，然后将其与z-缓冲器中的相应像素的深度值进行比较。如果与该对象的片段相关联的深度小于存储在z-缓冲器的相关的像素的深度，则与该片段相关联的深度替代在z-缓冲器的初始深度被存储，并且对z-缓冲器中的每个像素进行同样的过程。此过程对虚拟环境中的每个对象重复进行，在该过程结束时，z-缓冲器包括与虚拟环境中的对象的片段相关联的最接近视点的深度，也就是说，从该视点看来，所述片段是可见的。然后，将这些可见片段的属性与图像的每个像素相关联，以便呈现根据该视点的所述虚拟环境的图像的最终显示。这种技术的问题之一是，它需要计算每个对象的表面的所有片段的属性，而这些片段中只有一部分是从视点可见的。因此，只有一些经计算的属性实际上作用于代表根据该视点的虚拟环境的图像的最终显示。

存在解决在虚拟环境中的可见性的一些先进技术，这些技术试图确定从另一区域看来该虚拟环境的哪些区域是可见的，只有在该区域中可见的对象或对象部分包含被显示的视点。这些技术可以减少计算，但需要事先处理虚拟环境，这使得它不适合于需要实时解决可见性问题的动态环境。

随着互动模拟游戏和应用，特别是在三维（3D）的出现，感受到对提供可见性估计（也就是说，高品质并且逼真的、快速遮挡估计）的实时模拟方法的需要。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的这些缺点中的至少一个。

更具体地，本发明的目的是显着地优化实时地估计虚拟环境中的遮挡以产生逼真的显示所需的计算时间和/或计算功率。

本发明涉及一种用于估计包括至少两个对象的虚拟环境中的遮挡的方法，从一视点观察所述虚拟环境，所述方法包括以下步骤：

-估计代表根据观看方向将第二对象的第二片段与视点分离的距离的第二信息项，

-将所述第二信息项与代表根据所述观看方向将第一对象的第一片段与视点分离的距离并且存储在第一缓冲存储器中的第一信息项进行比较：

●当且仅当第二信息项小于第一信息项时，估计代表与第二片段相关联的属性的第三信息项，将所述第二信息项存储在第二缓冲存储器中并且将所述第三信息项存储在第三缓冲存储器中，

●如果第二信息项大于第一信息项，将所述第一信息项存储在第二缓冲存储器中。

所述第一缓冲存储器（21，61）和所述第二缓冲存储器（22，62）以这样一种方式被交替使用：能够对所述第一和第二缓冲存储器中的一个进行读取访问，同时在其他第一和第二缓冲存储器中具有写入访问权限。

根据一个特定的特征，所述第一、第二和第三缓冲存储器是图形处理器显示缓冲存储器类型的存储器。

有利地，具有第一信息项和第二信息项中最小值的信息项被存储在第四缓冲存储器中。

根据一个特定的特征，在被复制到第三缓冲存储器之前，第三信息项被暂时存储在第二缓冲存储器中。

有利地，在被复制到第三缓冲存储器之前，第三信息项被暂时存储在第二缓冲存储器中。

根据一个特定的特征，当第二信息项大于第一信息项时，将代表与所述第一片段相关联的属性的第四信息项存储在第三缓冲存储器中。

根据另一特征，在被复制到第三缓冲存储器之前，第四信息项被暂时存储在第一缓冲存储器中。

有利地，为第二对象的每个第二片段重复进行所述估计、比较和存储的步骤。

根据一个特定的特征，该方法包括根据它们各自到离所述视点最近到离所述视点最远的距离，对所述虚拟环境中的至少两个对象分类的步骤，所述第一对象比所述第二对象更接近所述视点。

根据另一特征，该方法包括使用代表将第一对象的每个片段与所述视点分离的距离的信息初始化第一缓冲存储器的步骤。

本发明还涉及一种用于生成代表包含至少两个对象的虚拟环境的图像的模块，从一视点观察所述虚拟环境，所述模块包括：