[发明专利]一种高效组织和切换OpenGL渲染状态的方法

权利要求书

1.一种高效组织和切换OpenGL渲染状态的方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤(1)、将场景图形结构裁剪为包含渲染顺序数值的场景节点和渲染状态属性集的场景节点，并得到渲染叶子节点，其中，基于所述渲染顺序数值建立第一渲染顺序树，基于所述渲染状态属性集建立第一渲染状态树；

步骤(2)、对于所述第一渲染顺序树进行透明渲染处理；将需要排序的所述渲染叶子节点从第一渲染状态树转移到第一渲染顺序树中，然后根据所述渲染叶子节点的距离值进行排序操作，形成第二渲染顺序树；摘除渲染叶子节点的渲染状态树形成第二渲染状态树；

步骤(3)、对于步骤(2)中建立的所述第二渲染顺序树和第二渲染状态树进行依次遍历，遍历过程中搜集到的状态属性，即为渲染当前渲染叶子节点所必要的状态属性，将这些渲染状态存放在栈结构，渲染引擎依据栈结构切换必要的渲染状态后，进行实体节点中网格数据的提交和绘制，实现场景节点的渲染状态和网格数据的绘制。

2.根据权利要求1所述的一种高效组织和切换OpenGL渲染状态的方法，其中所述步骤(1)包括将所述第一渲染顺序树与所述第一渲染状态树进行关联。

3.根据权利要求1所述的一种高效组织和切换OpenGL渲染状态的方法，其中所述步骤(2)根据所述渲染叶子节点的距离值进行排序操作具体包括按渲染叶子节点离相机的距离值进行由远到近排序。

4.根据权利要求1所述的一种高效组织和切换OpenGL渲染状态的方法，其中所述步骤(3)包括通过回溯查找算法，搜集并切换节点上的OpenGL状态属性，完成当前渲染叶子节点所需的状态属性的切换。

5.根据权利要求2所述的一种高效组织和切换OpenGL渲染状态的方法，其中所述关联包括：

步骤(11)、所述第一渲染顺序树和第一渲染状态树均具有根节点和当前节点，当前节点的起始指向为根节点；

步骤(12)、对所述场景图形结构进行裁剪遍历，依据从场景节点中提取的渲染顺序值，新建渲染顺序节点，并将该渲染顺序节点作为当前渲染顺序节点的子节点，插入到当前渲染顺序节点的子节点链表中；然后将新建节点作为渲染顺序树的当前渲染顺序节点；

步骤(13)、同时从所述场景节点中提取渲染状态属性集，如果存在状态属性集，新建渲染状态节点，并将该节点作为当前渲染状态节点的子节点，插入到当前渲染状态节点的子节点链表中；然后将新建节点作为渲染状态树的当前渲染状态节点；

步骤(14)、当裁剪操作裁剪到实体节点时；在执行步骤(12)步骤(13)操作的之后，依据实体节点中包含的网格实体和变换矩阵信息，新建渲染叶子节点，将该渲染叶子节点插入到步骤(13)的当前渲染状态节点的渲染叶子链表中；并将该当前渲染状态节点插入到步骤(12)的当前渲染顺序节点的渲染状态节点链表中；

步骤(15)根据场景图在裁剪器的裁剪过程中，当前渲染顺序节点和当前渲染状态节点进行同步下移和回溯操作，当场景图被裁剪完毕以后，所述第一渲染顺序树和第一渲染状态树关联完毕。

6.根据权利要求3所述的一种高效组织和切换OpenGL渲染状态的方法，其中所述步骤(2)包括：

步骤(21)在裁剪阶段完成之后，进行所述第一渲染顺序树的排序操作，当遇到渲染顺序节点的渲染顺序值为5时，表明该节点下所挂接的渲染实体为透明或半透明实体，同时，将该渲染顺序节点下的渲染状态节点链表中所有渲染状态节点的渲染叶子节点转移到渲染顺序节点的渲染叶子节点链表中；

步骤(22)对该渲染顺序节点的渲染叶子节点链表中节点按照在场景中离相机的距离值，由大到小进行排序操作；

步骤(23)在所述第一渲染顺序树中先渲染不透明节点，再渲染透明或者半透明节点；再对透明或者半透明节点进行了距离的排序，先渲染距离远的节点，后渲染距离近的节点；

步骤(24)到达渲染阶段之后，如果渲染顺序节点的渲染叶子链表里有节点数据，便可直接执行后面步骤(3)的进行依次遍历收集实体节点需要的渲染状态操作。