一种屏幕空间镜头水珠实时渲染方法

摘要

本发明公开了一种计算机视觉特效，具体涉及一种屏幕空间镜头水珠实时渲染方法，导入场景纹理、随机数噪声纹理Texture_RandomNoise和噪声纹理Texture_SimplexNoise，获取水珠可以在屏幕上出现的多个随机位置，再计算光线折射的偏移量，对水珠曲面进行光纤折射渲染出水珠。简化了水珠曲面生成算法，利用Simplex噪声实时生成随机水珠边缘曲线，能够在屏幕空间实时渲染出视觉效果好的屏幕水珠特效，而不需要高度的水珠纹理，因此渲染效果不受高度纹理分辨率的限制，即便是在普通配置的计算机上也能渲染出高质量的屏幕水珠。

主权项

一种屏幕空间镜头水珠实时渲染方法，其特征在于包括以下步骤：用着色语言渲染到场景纹理Texture_Scene，将Texture_Scene传入屏幕水珠渲染PASS_WaterDropRender；向Pass_WaterDropRender导入一张随机数噪声纹理Texture_RandomNoise和一张Simplex噪声纹理Texture_SimplexNoise；通过对随机噪声纹理Texture_RandomNoise的噪音值采样计算，获取水珠可以在屏幕上出现的多个随机位置；每个随机位置的坐标作为水珠的屏幕中心点O，生成水珠在屏幕上的随机边界曲线；简化水珠曲面；计算光线折射的偏移量，对水珠曲面进行光线折射，通过与屏幕坐标相对应的背景纹理颜色值渲染出水珠内的颜色值；所述生成水珠在屏幕上的随机边界曲线，是利用Simplex噪声纹理的Texture_SimplexNoise来生成，在屏幕空间中设定遍历到一个UiVj像素点B，屏幕中心点O与UiVj像素点B的线段为UiVj像素段OB，则UiVj像素段OB经过边界曲线的点为边界曲线点P，边界曲线点P到屏幕中心点O的长度OP通过以下方法得到：设一基准点A,其与屏幕中心点O的线段OA平行于Y轴，且方向指向Y轴正方向，从线段OA开始，将水珠边界曲线等分为N份，通过UiVj像素段OB和基准点A到屏幕中心点O的线段OA，利用夹角公式来计算UiVj像素段OB属于哪个等分区，采用计算分区索引Index，其中Δβ表示每个等分区的夹角，即得到Index的情况下，将Simplex噪声纹理Texture_SimplexNoise中像素位置颜色的红色分量的值Texel_Red取出，将Texel_Red乘以一个缩放因子θ得出边界曲线点P到屏幕中心点O的长度OP；依次取N为不同份时，算出不同边界曲线点P到屏幕中心点O的长度OP并通过Simplex噪声纹理将具有不同长度OP的边界曲线点P连续起来得出水珠的随机边界曲线。