[发明专利]一种松散圆锥步进贴图预处理优化方法

说明书

一种松散圆锥步进贴图预处理优化方法，包括以下步骤：对贴图进行分块，建立分块列表；将分块的起始UV偏移按序传入像素着色器中，使用for循环遍历分块纹素；检查UV偏移绝对值；确定当前纹素的tan值，并存入结果中。本发明提供的松散圆锥步进贴图预处理优化方法，可以在保证结果与原工具一致的前提下，极大的减少需要进行的计算量，有效的减少松散圆锥步进贴图的预计算时间，从而使松散圆锥步进贴图可以用于实际生产环境中。

技术领域

本发明涉及图像处理技术领域，特别是涉及一种松散圆锥步进贴图预处理优化方法。

背景技术

游戏业内常用的增加模型表面细节的方法为法线贴图。法线贴图通过预计算表面的法线信息来增加表面的明暗区别，从而达到了增加细节的目的。但是法线贴图没有考虑表面的遮挡关系，还原出来的凹凸效果与真实的凹凸表面有较大差异，特别是当视角与表面的夹角比较小的时候。浮雕映射（relief mapping）有效的解决了法线贴图的缺点。浮雕映射是在高度图上进行光线追踪，从而实现了表面的遮挡关系。但是浮雕映射由于没有单个高度数据的有效遮挡数据，光线追踪时需要步进的次数较多，运行期效率较低。松散圆锥步进贴图有效的解决浮雕映射的效率问题。松散圆锥步进贴图通过预计算单个高度数据的遮挡范围，在运行时使用该数据进行加速，可以有效减少需要步进的次数。但是松散圆锥步进贴图需要预计算每一个高度数据的圆锥范围，其计算量非常大，1024*1024的高度数据，使用松散圆锥步进贴图原工具进行预计算需要超过30分钟，且随着贴图的增大，计算时间成指数增长。松散圆锥步进贴图的预计算时间过长，导致其几乎不可能用于实际生产环境中。原工具在进行松散圆锥步进贴图预计算时，需要将每一个纹素与贴图的所有其他纹素进行检查，并在两个纹素之间进行128次步进，计算符合要求时的tan值。tan值的计算方法为使用满足条件时的UV 的距离除以深度得到tan值，最大不超过1.0。每一个纹素与贴图上所有的纹素进行检查以后确定一个最小的tan值，从而确定了一个安全的可步进圆锥。以1024*1024的贴图为例，需要进行（1024^4）*128=140737488355328次检查与计算，所需要的计算量是极其庞大的。原工具使用GPU进行预计算，每次Draw Call时，让所有纹素与指定偏移的纹素进行检查，总共需要1024*1024次Draw Call。因此，目前亟需要一种加速松散圆锥步进贴图预计算的优化方法。

发明内容

为了解决现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种松散圆锥步进贴图预处理优化方法，能够减少步进的次数，提高计算速度。

为实现上述目的，本发明提供的松散圆锥步进贴图预处理优化方法，包括以下步骤：

对贴图进行分块，建立分块列表；

将分块的起始UV偏移按序传入像素着色器中，使用for循环遍历分块纹素；

检查UV偏移绝对值；

确定当前纹素的tan值，并存入结果中。

进一步地，所述对贴图进行分块，建立分块列表的步骤，是将贴图按照16×16建立分块，使用环绕的方式对分块进行排列，建立分块列表。

进一步地，所述建立分块列表的步骤，是使用撞墙拐弯的方式生成分块列表。

进一步地，所述使用for循环遍历分块纹素，是将传入的UV偏移作为相对于本像素的偏移进行寻址。

进一步地，所述检查UV偏移绝对值的步骤，进一步包括：

在像素着色器中，首先采样出上一次Draw Call得到的tan值，然后乘以深度得到上一次结果的UV的距离；

计算目标纹素与当前纹素的UV距离，并比对与上一次结果的UV的距离；

如果目标纹素与当前纹素的UV距离大于上一次结果的UV的距离，则不进行tan值的计算；