[发明专利]一种基于虚拟纹理的地形渲染方法及系统

说明书

本发明提供了一种基于虚拟纹理的地形渲染方法，所述方法包括以下步骤：步骤S1、降采样绘制记录屏幕空间对应位置采样的地形uv和mipmap level数据纹理，该纹理称为feedback纹理贴图；步骤S2、回读feedback纹理贴图，遍历该贴图信息，根据各个通道获取所需page的信息，以此构建并更新对应的四叉树数据结构；步骤S3、在地形绘制时，在像素着色器阶段，输入地形的原始uv数据，通过对pagetable texture的查询，找到该地形uv数据对应的page在physical texture中的位置；步骤S4、完成采样，采样到正确的page完成对地形的绘制；本发明能够有效地降低显存贴图占用。

技术领域

本发明涉及计算机图形技术领域，特别是一种基于虚拟纹理的地形渲染方法及系统。

背景技术

一般游戏的场景中，为了绘制具有丰富层级的地形环境，通常会采样多个不同的细节贴图，按权重进行混合后重复平铺展开。对于小规模顶点的地形采用这样的方案是合理的；然而对于覆盖范围巨大的大地形，一般的重复平铺不能展现地形的多样变化，通常需要数量更多，精度更高的细节贴图。这样会带来显著的问题：显卡需要更高的显存用于加载地形贴图，同时CPU与显卡之间的通信带宽压力增大，从而造成一定程度上的游戏卡顿。

发明内容

为克服上述问题，本发明的目的是提供一种能够有效地降低显存贴图占用的基于虚拟纹理的地形渲染方法。

本发明采用以下方法实现：一种基于虚拟纹理的地形渲染方法，所述方法包括以下步骤：

步骤S1、降采样绘制记录屏幕空间对应位置采样的地形uv和mipmap level数据纹理，该纹理称为feedback纹理贴图；

步骤S2、回读feedback纹理贴图，遍历该贴图信息，根据各个通道获取所需page的信息，以此构建并更新对应的四叉树数据结构；

步骤S3、在地形绘制时，在像素着色器阶段，输入地形的原始uv数据，通过对pagetable texture的查询，找到该地形uv数据对应的page在physical texture中的位置；

步骤S4、完成采样，采样到正确的page完成对地形的绘制。

进一步的，所述步骤S1进一步具体为：按照屏幕分辨率的1/8，降采样绘制一张记录了屏幕空间对应位置采样的地形uv（纹理坐标）和mipmap level（多级纹理等级）数据的纹理，称之为feedback纹理贴图，所述feedback纹理贴图中R和G通道存储地形uv，B通道存储mipmap level。

进一步的，所述步骤S2进一步具体为：CPU回读feedback纹理贴图，遍历该贴图信息，根据各个通道获取所需page的信息，以此构建并更新对应的四叉树数据结构；判断page是否在physical texture中，且physical texture是否被填满，是，则根据四叉树结构快速找到当前帧未采样到的page在physical texture中的uv偏移信息，设置虚拟摄像机，并将绘制结果填充至该uv位置，更新pagetable texture；否，则在该page的上方放置虚拟摄像机，将虚拟摄像机的绘制结果填充至physical texture中，并将该page在physicaltexture中的uv偏移信息写入pagetable texture以供后续地形绘制阶段使用。

进一步的，所述步骤S3进一步具体为：通过pagetable texture这一中间层，采样到我们需要的地形纹理page，在像素着色器阶段，输入地形的原始uv，通过对pagetabletexture的查询，找到该uv对应的page在physical texture中的位置，最后采样到正确的page完成对地形的绘制。