[发明专利]一种控制三维模型贴图效果的方法

说明书

本发明公开一种控制三维模型贴图效果的方法，给三维模型设置了若干组贴图设置参数，每组贴图设置参数由调色参数、纹理贴图、特征贴图、效果类型参数构成；其中启用度参数决定是否启用特征贴图、纹理贴图或调色参数；效果类型参数决定纹理贴图与三维模型表面已有图像采取混合、叠加、挖除或改变透明度等方式以及特征贴图的数据表达的类型属于阴影、高度或金属度及光滑度等；调色参数用于改色、混合权重、亮度和透明度。本发明利用启用度参数、效果类型参数及调色参数控制纹理贴图和特征贴图的展示效果，产生丰富的颜色、阴影、光泽和变色等效果，特别适合模型贴图的DIY。

技术领域

本发明涉及三维模型制作和展示领域，具体是一种三维模型贴图及效果的控制方法。

背景技术

传统的三维模型添加贴图和设置效果的方法是添加一张主贴图用于表现整体颜色，根据需要添加效果贴图，如用于表现阴影效果的法线贴图，表现视差的高度贴图、表现高光反射的高光贴图、表现发光的发光贴图、表现遮挡的遮挡贴图等，这些贴图与主贴图使用相同的UV和平铺及平移参数，再根据需要添加一张四方连续的细节纹理贴图及对应的法线贴图并设有另一组平铺和平移参数，利用平铺重复使用细节纹理贴图来提高局部纹理的清晰度和减少贴图的文件大小。现在有三维软件为了减少对内存和算力的占用，对贴图的大小和数量有一定的限制，如UNITY3D软件默认允许的贴图数量为16张，而烘培环境等占用的贴图也包括在内。实际应用中为了创造丰富的效果，有时候需要在模型表面添加多张纹理贴图和效果贴图，因此被迫采用多个材质球或把模型分为多个部件来增加贴图的输入位，这种方法在移动贴图使不能跨部件且会消耗更多的算力；传统的效果贴图与主贴图使用相同UV和平铺参数会导致清晰度较低或图片文件较大；传统的细节纹理贴图与模型已有贴图采用颜色混合模式，效果比较单一，更没有更改模型透明度、挖洞等特效。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述技术问题，本发明的目的在于提供一种控制三维模型贴图效果的方法，利用设置参数使同一张纹理贴图与模型外表已有的图像产生混合、覆盖、挖除或改变透明度等不同的效果，使同一个输入位的特征贴图发挥形成阴影、高度视差、金属反光等不同视觉效果，节省了贴图输入位的占用，并可提供丰富的变色效果，满足用户轻松对三维模型贴图实现DIY。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种控制三维模型贴图效果的方法，用于三维模型设置若干组贴图设置参数，每组贴图设置参数由启用度参数、调色参数、纹理贴图、特征贴图、效果类型参数构成，所述三维模型的每个顶点数据中都包含UV坐标；所述启用度参数决定了三维模型是否按UV坐标从该组特征贴图、纹理贴图获取对应位置的信息以及是否启用该组的调色参数或关闭该组贴图设置参数；所述效果类型参数决定了该组的纹理贴图与三维模型表面已有的图像混合或叠加的方式以及该组的特征贴图的数据表达的类型；所述调色参数包括t.r、t.g、t.b、t.a四个参数；所述纹理贴图的每个像素包括r、g、b、a四个参数，参数的值域为0到1，分别表达了红、绿、蓝三色的占比和可见度；所述特征贴图的每个像素包括了x、y、z、w四个特征参数。

进一步的，所述特征贴图取样到信息在效果类型参数为覆盖时表达的是法线信息和凹凸高度信息，在效果类型参数为反光时表达的是法线信息、金属度和光滑度；在效果类型参数为其它选项时时表达的是法线信息。

进一步的，所述调色参数包括了t.r、t.g、t.b、t.a四个参数，参数的值域为0到1；从纹理贴图取样得到的r参数，用t.r进行调色让新的r值等于 (2 * t.r - 1) * (若t.r 0.5，r : (1 -r))，用t.g和t.b按同样的算法进行调色获得新的g值和b值，即实现了对红、绿、蓝三种颜色的增减而取得对纹理贴图的调色效果；若启用度参数关闭了对纹理贴图进行取样，则调色参数的t.r、t.g、t.b、t.a四个参数直接作为取样结果显示到三维模型表面对应的位置。