[发明专利]云层遮罩图的处理方法及装置

说明书

本发明公开了一种云层遮罩图的处理方法及装置。其中，该方法包括：获取待映射至天空球模型的云层遮罩图；对云层遮罩图执行纹理贴图坐标变换处理，得到水平高度上的云层遮罩值。本发明解决了相关技术中在低功耗移动设备上实时渲染的云景无法平行于地面运动的技术问题。

技术领域

本发明涉及图像处理领域，具体而言，涉及一种云层遮罩图的处理方法及装置。

背景技术

目前，相关技术中适合低功耗移动设备(其可以包括但不限于：智能手机及平板电脑)计算性能所采用的方式通常是采用一个半球形几何体网格模型，并通过着色器对一张可以无缝包裹该半球形几何体网格模型的天空纹理贴图采样并实时渲染出天空云景。图1是根据相关技术的适合低功耗移动设备计算性能所常用的一种天空球模型的运用效果图，如图1所示，通过着色器对无缝包裹半球形几何体网格模型的天空纹理贴图采样并实时渲染出天空云景，得到该图中所呈现的效果。此外，相关技术中还提供了相对于上述方案的改进方案。在计算机图形学中，对于三维模型而言，存在两个最为重要的坐标系统，其一是顶点的位置(X，Y，Z)坐标，其二则是纹理贴图UV坐标。简而言之，纹理贴图UV坐标即为贴图影射到模型表面的依据。广而言之，其实应该是(U，V，W)坐标(以便与XYZ坐标相区分)，其中，U和V分别为纹理贴图在显示器水平与垂直方向上的坐标，取值通常为0-1，换言之，可以表示水平方向的第U个像素/图片宽度，垂直方向的第V个像素/图片高度；另外，坐标W的方向垂直于显示器表面，通常用于程序贴图或者特定三维(3D)贴图技术，但对于游戏而言通常不会使用到W，故而简称为UV坐标。图2是根据相关技术的一种天空球模型的运用实例的示意图，如图2所示，通常可以沿半球形几何体模型纹理坐标u方向移动天空纹理贴图，从而产生云层运动的错觉。然而，此种方案的缺陷在于：用户很容易察觉出云层运动方式缺乏真实性，即云景是围绕天空球中心周而复始地旋转。另外，还可以沿半球形几何体模型纹理坐标v方向移动天空纹理贴图，从而产生云层平移的效果。上述处理方式虽然能够直接避免因完全细致构建大量重叠半透明三维物体(例如：为了模拟云景而在天空球内摆放大量带有半透明云纹理贴图的面片)所带来的过度绘制(Overdraw)问题，从而防止出现掉帧现象，但是由于云层纹理实际上是贴着天空球表面移动，其与真实世界的情形—在三维空间中云层在平行于地面的特定高度移动相距甚远，因此，同样缺乏真实性。

综上所述，相关技术中所提供的处理方式存在云景动态效果不够真实,无法表现云层在平行于地面特定高度移动的明显缺陷。

针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明实施例提供了一种云层遮罩图的处理方法及装置，以至少解决相关技术中在低功耗移动设备上实时渲染的云景无法平行于地面运动的技术问题。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种云层遮罩图的处理方法，包括：

获取待映射至天空球模型的云层遮罩图；对云层遮罩图执行纹理贴图坐标变换处理，得到水平高度上的云层遮罩值。

可选地，对云层遮罩图执行纹理贴图坐标变换处理，得到云层遮罩值包括：计算与云层遮罩图对应的纹理贴图坐标信息；通过对纹理贴图坐标信息对云层遮罩图进行采样处理，得到与云层遮罩图对应的像素信息；采用纹理贴图坐标信息和像素信息确定云层遮罩值。

可选地，采用以下公式计算与云层遮罩图对应的纹理贴图坐标信息：

其中,x,y和z分别表示世界空间直角坐标系的x轴，y轴和z轴，y轴指向地表的垂直方向，V表示视向量是通过在世界空间坐标系中采用天空球模型表面任意点坐标减去视点坐标来创建的，E表示视点坐标，height为自定义的常量参数，用于定义云层的高度值，tiling为自定义的常量参数，用于定义云层遮罩图的重复度，time表示当前时间，speed为自定义的变量参数，用于定义云层在水平方向上的移动速度。