[发明专利]一种自动生成网格与着色器多层次细节的方法

摘要

本发明公开了一种自动生成网格与着色器多层次细节的方法。多层次细节技术在很多计算机图形相关的应用中被广泛用于优化渲染效率，多种多层次细节，比如几何层面的多层次细节，着色器层面的多层次细节，也相继被发展研究出来，同时催生了很多自动生成这些多层次细节的方法。但是目前这些方法都没有同时考虑几何体与着色器的简化。在本发明中，一种几何体与着色器联合简化，并生成相应多层次细节的方法被提出，每个层次细节用一对模型和着色器的组合表示，该方法不仅可以在每个层次细节最优化这一组合，并且能够自适应地在不同距离生成层次细节。相比单独使用模型多层次细节或着色器多层次细节的方法，本发明在平衡渲染效率与质量上做得更好。

主权项

1.一种自动生成网格与着色器多层次细节的方法，其特征在于，包括如下步骤：1)使用着色器自动简化方法，对原始渲染程序进行简化，得到一系列简化渲染程序；所述步骤1)包括如下步骤：1‑1)将输入的原始渲染程序的代码转换成抽象语法树与程序依赖图；1‑2)根据程序依赖图，在抽象语法树上对着色器的所有计算操作进行简化，得到一系列简化后着色器的抽象语法树，输出它们各自的渲染程序代码；1‑3)在输入的最近距离下使用步骤1‑2)输出的所有简化渲染程序渲染原始网格，得到它们的渲染效率与图像偏差，根据渲染效率和图像偏差选择所有满足帕累托最优的简化渲染程序；1‑4)在输入的最远距离下使用步骤1‑2)输出的所有简化渲染程序渲染原始网格，得到它们的渲染效率与图像偏差，根据渲染效率和图像偏差选择所有满足帕累托最优的简化渲染程序；1‑5)求步骤1‑3)与步骤1‑4)中得到的简化渲染程序的并集，结果即最优的一系列简化渲染程序；2)使用原始渲染程序来进行渲染，基于图像空间的偏差，对原始网格进行简化，得到一系列不同简化程度的简化网格；3)在输入的最近与最远距离之间插入n个距离值，在各距离上搜索所有的简化渲染程序与简化网格，从中找到渲染效率最高的一对网格与渲染程序，作为当前距离的层次细节结果，并按距离增序排列组织成多层次细节；4)在多层次细节中超出过渡偏差阈值的相邻层次间插入新的层次细节，加入多层次细节中，再对其中小于过渡偏差阈值的相邻层次进行合并，得到最终的多层次细节结果；其中过渡偏差阈值为与过渡偏差值比较的设定阈值，过渡偏差值是指将两层次的网格均放置在两层次中较远的距离上，分别使用各自的渲染程序渲染到图片，并计算它们在图像空间的偏差所得到的值。