[发明专利]一种动态红外海面生成方法及软件系统和产品

权利要求书

1.一动态红外海面生成方法，其特征在于，基于海面纹理坐标动态控制的着色器算法实现海面的动态红外视景；

海面纹理坐标动态控制的着色器算法的具体过程是：在顶点着色器的一次访问中，根据每帧更新的坐标控制变量，同时更新计算两组不同的纹理坐标，

根据这两组纹理坐标，将法线图直接作为海面纹理每帧进行渲染，海面将产生向两个方向持续的相对运动效果；将这两组纹理坐标作为易变变量传给片元着色器，在片元着色器中，根据这两组纹理坐标分别采样法线图的像素，并进行混叠计算；

经过混叠计算获得的最终结果即为海面像素的法线向量；且得到的像素法线向量将是动态变化的；

最终根据像素的法线向量计算像素的红外辐射特性以及辐亮度，进而得到动态变化的像素灰度值。

2.根据权利要求1所述的动态红外海面生成方法，其特征在于，所述的顶点着色器中增加太阳的辐射向量，在空间坐标系下定义太阳的辐射向量，并将其作为一致变量传递给顶点着色器；由于法线图的法线向量是在其切线空间中定义，我们在顶点着色器中将太阳辐射向量转换为切线空间向量后传给片元着色器，并在片元着色器中计算太阳反射；

视点向量同样被转换为切线空间向量后给片元着色器；

在片元着色器中计算太阳反射与视线的夹角，当夹角小于1/2视场角时，在海面上模拟光斑效果。

3.根据权利要求1所述的动态红外海面生成方法，其特征在于，由于真实法向量元素的取值范围是[-1,1]，而法线图像素值的范围是[0,1]，因此，在采样时进行数值转换，关系为，

norsample_i＝2x_i-1,i＝0,1,2，

其中，x是法线图像素的RGB值，norsample为转换后的法线向量元素值。

4.根据权利要求1所述的动态红外海面生成方法，其特征在于，所述的法线图像素值以RGB方式存储。

5.根据权利要求1所述的动态红外海面生成方法，其特征在于，采用基于法线图和动态纹理坐标控制的动态红外海面生成方法，实现大面积海面红外视景中的海面调度策略；

根据视点即探测器位置、场景中心点位置以及视场边界制定海面模块的调度策略，以提高系统的效率；模块的调度包括模块的位移和模块的扩展，具体调度策略如下：

(1)模块位移：当探测器水平运动或探测器视线方向存在水平角度变化时，海面在视场中的面积不变，此时要对模块进行位移，为海面模块添加transform节点，并实时检测视点和场景中心点的位置，根据位置的变化，通过计算转移矩阵更新transform节点，从而实现模块位移；

(2)模块的扩展：当探测器高度发生改变或探测器视野存在俯仰角度变化时，海面在视场中的面积可能发生变化，此时除了需要对模块进行位移变换外，还实时检测视场边界是否超出海面模块边界，一旦视场边界超出模块边界，则以当前模块为中心在其周围添加模块进行模块扩展。

6.根据权利要求5所述的动态红外海面生成方法，其特征在于，为防止扩展模块在渲染时“突然出现”，在边界检测时，阈值设置应该有提前量，即视场边界快要超出模块边界时就进行模块扩展，扩展后的模块可同样根据视点和场景中心点的位置变化进行位移变换。

7.一种动态红外海面生成的软件系统，其特征在于，使用权利要求1-6任意一种动态红外海面生成方法制作的软件系统。

8.一种动态红外海面生成的软件产品，其特征在于，使用权利要求1-6任意一种动态红外海面生成方法制作的软件产品。