CN108132712A - 虚拟场景中天气状态的呈现方法、装置及存储介质和终端 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种虚拟场景中天气状态的呈现方法、装置及存储介质和终端。其中，该方法包括：获取虚拟场景的天气状态；基于虚拟场景的当前观察视角，获取与天气状态对应的配置参数的参数值，其中，配置参数用于配置虚拟场景中至少一种虚拟元素的呈现状态；按照参数值呈现至少一种虚拟元素。本发明解决了现有技术中，由于AR平台以局部来呈现虚拟世界，使得传统的晴雨天***无法直接适用于AR平台的技术问题。

Description

虚拟场景中天气状态的呈现方法、装置及存储介质和终端
技术领域
本发明涉及计算机图形领域，具体而言，涉及一种虚拟场景中天气状态的呈现方法、装置及存储介质和终端。
背景技术
传统的天气***中主要通过天空盒来呈现，天空盒是一种在游戏中呈现天空背景的方式。当使用天空盒时，整个场景实际上是被包裹在一个巨大的立方体中。天空，远处的山和其它一些无法到达的元素，都会被投影到一张立方体纹理上，并直接显示在天空盒的表面上。
但是，基于AR(增强现实)技术的应用，由于虚拟的元素所呈现的往往是一个世界的局部或虚拟的元素，因此传统的天气***的呈现方式无法直接移植到AR应用中。以云层为例，传统虚拟场景中的云层采用类天空盒的方式，在天空盒的内部呈现出的一个半球形云层，而AR应用中，由于玩家的视角可以在虚拟世界外观看这个虚拟世界，因而，看到的是一个半球形，无法实现云层的呈现效果。因此，传统的采用天空盒呈现天气的方法无法应用于AR应用中。以雨水为例，现有技术主要采用粒子***来实现在局部(例如，玩家的周围)进行下雨，而这个下雨区域始终跟随人物移动。但是，在AR应用中，由于玩家的视角可以动态的进入和离开虚拟的局部场景范围，因此该种跟随的处理方式无法适用于玩家从虚拟场景外观看虚拟场景内在下雨的现象。
针对上述现有技术中，由于AR平台以局部来呈现虚拟世界，使得传统的晴雨天***无法直接适用于AR平台的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
本发明实施例提供了一种虚拟场景中天气状态的呈现方法、装置及存储介质和终端，以至少解决现有技术中，由于AR平台以局部来呈现虚拟世界，使得传统的晴雨天***无法直接适用于AR平台的技术问题。
根据本发明实施例的一个方面，提供了一种虚拟场景中天气状态的呈现方法，包括：获取虚拟场景的天气状态；基于虚拟场景的当前观察视角，获取与天气状态对应的配置参数的参数值，其中，配置参数用于配置虚拟场景中至少一种虚拟元素的呈现状态；按照参数值呈现至少一种虚拟元素。
进一步地，基于虚拟场景的当前观察视角，获取与天气状态对应的配置参数的参数值，包括：根据天气状态，确定虚拟场景中待配置的虚拟元素，以及虚拟元素对应的配置参数；获取虚拟元素在当前观察视角下对应的配置参数的参数值。
进一步地，至少一种虚拟元素包括：第一类虚拟元素、第二类虚拟元素，其中，第一类虚拟元素为反映天气变化的虚拟元素，第二类虚拟元素为受天气变化影响的虚拟元素。
进一步地，在待配置的虚拟元素为日光的情况下，对应的配置参数包括以下参数中的至少一个：虚拟场景采用的主光源发出的方向光的强度和虚拟场景中贴图的颜色。
进一步地，在待配置的虚拟元素为云朵和/或雨水的情况下，对应的配置参数包括以下参数中的至少一个：虚拟场景采用的粒子发射器的数量、每个粒子发射器的分布位置、每个粒子发射器发射的粒子数量和粒子颜色。
进一步地，在待配置的虚拟元素为雨水的情况下，按照参数值呈现至少一种虚拟元素，包括：获取当前观察视角的位置；当检测到当前观察视角位于降水区域内，根据雨水的参数值在当前观察视角位置的预设范围内发射用于模拟雨水的粒子；当检测到当前观察视角位于降水区域外，则控制至少在降水区域的边界处发射按照雨水的参数值发射的用于模拟雨水的粒子。
进一步地，在待配置的虚拟元素为雷电的情况下，对应的配置参数包括以下参数中的至少一个：虚拟场景采用的主光源的闪烁模式、模拟雷声的声源的音量，其中，声源在虚拟场景外的音量小于在虚拟场景内的音量。
进一步地，在待配置的虚拟元素为水体的情况下，对应的配置参数包括以下参数中的至少一个：水体表面顶点动画的波函数的流动速度、振幅或频率。
进一步地，在按照参数值呈现至少一种虚拟元素之后，方法还包括：对虚拟场景中待呈现的虚拟元素进行屏幕后处理；呈现屏幕后处理后的虚拟元素。
进一步地，在按照参数值呈现至少一种虚拟元素之后，方法还包括：检测虚拟场景中天气状态的变化情况；在虚拟场景从第一种天气状态变换到第二种天气状态的情况下，将第一种天气状态对应的配置参数的参数值线性变换到第二种天气状态对应的配置参数的参数值。
根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种虚拟场景中天气状态的呈现装置，包括：第一获取单元，用于获取虚拟场景的天气状态；第二获取单元，用于基于用户观看虚拟场景的视角，获取与天气状态对应的配置参数的参数值，其中，配置参数用于配置虚拟场景中至少一种虚拟元素的呈现状态；第一呈现单元，用于按照参数值呈现至少一种虚拟元素。
根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种存储介质，存储介质包括存储的程序，其中，在程序运行时控制存储介质所在设备执行上述任意一项的虚拟场景中天气状态的呈现方法。
根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种终端，包括：一个或多个处理器，存储器，显示装置以及一个或多个程序，其中，一个或多个程序被存储在存储器中，并且被配置为由一个或多个处理器执行，一个或多个程序包括用于执行上述任意一项的虚拟场景中天气状态的呈现方法。
在本发明实施例中，通过获取虚拟场景的天气状态；基于虚拟场景的当前观察视角，获取与天气状态对应的配置参数的参数值，其中，配置参数用于配置虚拟场景中至少一种虚拟元素的呈现状态；按照参数值呈现至少一种虚拟元素，达到了根据观察者观看虚拟场景的观察视角呈现虚拟场景的天气状态的目的，从而实现了在基于AR技术的虚拟场景中展现天气状态的技术效果，进而解决了现有技术中，由于AR平台以局部来呈现虚拟世界，使得传统的晴雨天***无法直接适用于AR平台的技术问题。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是根据本发明实施例的一种虚拟场景中天气状态的呈现方法流程图；
图2是根据本发明实施例的一种可选的观察视角为虚拟场景内的虚拟场景示意图；
图3是根据本发明实施例的一种可选的观察视角为虚拟场景外的虚拟场景示意图；
图4是根据本发明实施例的一种可选的虚拟场景中天气状态的呈现方法流程图；
图5是根据本发明实施例的一种可选的虚拟场景中天气状态的呈现方法流程图；
图6是根据本发明实施例的一种可选的在虚拟场景中展现闪电效果示意图；
图7是根据本发明实施例的一种可选的虚拟场景中天气状态的呈现方法流程图；以及
图8是根据本发明实施例的一种虚拟场景中天气状态的呈现装置示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、***、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
首先，在对本申请实施例进行描述的过程中出现的部分名词或术语适用于如下解释：
AR：Augmented Reality，增强现实。是一种实时地计算摄影机影像的位置及角度并加上相应图像、视频、3D模型的技术，这种技术的目标是在屏幕上把虚拟世界嵌套在现实世界内并进行互动。该技术将真实的环境和虚拟的物体实时地叠加到了同一个画面上，这样，不仅展现了真实世界的信息，而且同时将虚拟世界显示出来，两种信息相互补充、叠加。
天气***：在本文中，天气***主要指代一套包含晴雨天转换的天气***。在转换过程中，各项表现包含了阳光强度变化，云层变化，海水变化，雨水增大，电闪雷鸣的效果。
天空盒：天空盒是一种在游戏中呈现天空背景的方式。当使用天空盒时，整个场景实际上是被包裹在一个巨大的立方体中。天空，远处的山和其它一些无法到达的元素，都会被投影到一张立方体纹理上，并直接显示在天空盒的表面上。
屏幕后处理：指针对当前场景渲染出的图片，再对图片进行一次处理，使其具有想要的更好的效果。形象的说就是：对游戏每帧的渲染画面再进行一次PS。
粒子***：粒子***表示三维计算机图形学中模拟一些特定的模糊现象的技术，而这些现象用其它传统的渲染技术难以实现的真实感的game physics。经常使用粒子***模拟的现象有火、***、烟、水流、火花、落叶、云、雾、雪、尘、流星尾迹或者象发光轨迹这样的抽象视觉效果等。
根据本发明实施例，提供了一种虚拟场景中天气状态的呈现方法实施例，需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机***中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
图1是根据本发明实施例的一种虚拟场景中天气状态的呈现方法流程图，如图1所示，该方法包括如下步骤：
步骤S102，获取虚拟场景的天气状态。
具体地，上述虚拟场景包括但不限于基于VR技术的虚拟场景、基于AR技术的虚拟场景，作为一种可选的实施例，可以是基于AR技术游戏场景。天气状态包括但不限于如下任意一种：晴天、阴天、雪天、雨天、、雾天、雷电天气、刮风等。
步骤S104，基于虚拟场景的当前观察视角，获取与天气状态对应的配置参数的参数值，其中，配置参数用于配置虚拟场景中至少一种虚拟元素的呈现状态。
具体地，上述观察视角可以是观察者观看上述虚拟场景的视角，例如，游戏玩家观看游戏场景的视角。上述至少一种虚拟元素可以包括但不限于如下两类：第一类虚拟元素、第二类虚拟元素，其中，第一类虚拟元素为反映天气变化的虚拟元素，例如，日光、云朵、雨、雪、雾、风、雷、电等；第二类虚拟元素为受天气变化影响的虚拟元素，例如，虚拟场景中展现的山、川、河、流、大地、草、树、花、人物等。
需要说明的是，在传统的游戏场景(例如，VR游戏)中，游戏玩家的视角是在虚拟场景内的，而对于基于AR技术的虚拟场景，观察者是可以在虚拟场景内和虚拟场景外进行任意切换的。由于观察者在不同的视角下，虚拟场景所呈现的天气状态的效果是存在差异的，例如，通过粒子***模拟雨水时，如果玩家在虚拟场景内，则在玩家周围模拟雨水粒子，即可实现模拟下雨的效果；如果玩家在虚拟场景外，则需要在虚拟场景的边缘模拟雨水，从而实现模拟整个虚拟场景在下雨的效果。
一种可选的实施例中，图2是根据本发明实施例的一种可选的观察视角为虚拟场景内的虚拟场景示意图，图3是根据本发明实施例的一种可选的观察视角为虚拟场景外的虚拟场景示意图，在模拟雨水时，如果观察视角为虚拟场景内，可以在观察者(例如，图2中的船)周围模拟雨水粒子，并跟随观察者移动，则可以模拟整个虚拟世界下雨的效果；如果观察视角为虚拟场景外，可以在整个虚拟场景的边缘(即图3所示的云层与海洋的边缘)模拟雨水，从而实现模拟整个虚拟世界在下雨的效果。
容易注意的是，由于有些虚拟元素在不同的观察视角(虚拟场景内或虚拟场景外)下，呈现出来的状态没有明显变化，例如，虚拟场景中的贴图，因而，对于这些虚拟元素在不同的观察视角下获取到的的配置参数以及对应的参数值可以是相同的；而有些虚拟元素在不同的观察视角(虚拟场景内或虚拟场景外)下，呈现出来的状态有明显变化，例如，云朵、雨水、雷声等，因而，对于这些虚拟元素在不同的观察视角下获取到的配置参数以及对应的参数值是不同的。但是，针对不同的观察视角，采用不同的配置参数以及对应的参数值来呈现虚拟场景中的各个虚拟元素，可以使得呈现的天气状态更接近真实的效果。
通过上述步骤S104，根据观察视角的不同，采用不同配置参数，可以更好地展现虚拟场景的天气状态，这种展现天气状态的方式，可以应用于基于AR技术的虚拟场景，随着用户观察角度的不同，通过不同的配置参数，展现不同的效果。
步骤S106，按照参数值呈现至少一种虚拟元素。
具体地，在获取到虚拟场景的天气状态，以及观察者观看虚拟场景的观察视角(包括但不限于两种：虚拟场景内和虚拟场景外)后，获取虚拟场景中每种虚拟元素对应的配置参数的参数值，并根据获取到的参数值配置并呈现每种虚拟元素。
由上可知，在本申请上述实施例中，在获取到虚拟场景的天气状态后，基于观察者当前观察该虚拟场景的观察视角，获取该天气状态下虚拟场景中每种虚拟元素的配置参数以及对应的参数值，并按照获取到的参数值，配置并呈现虚拟场景中的每种虚拟元素，达到了根据观察者观看虚拟场景的观察视角呈现虚拟场景的天气状态的目的，从而实现了在基于AR技术的虚拟场景中展现天气状态的技术效果，进而解决了现有技术中，由于AR平台以局部来呈现虚拟世界，使得传统的晴雨天***无法直接适用于AR平台的技术问题。
在一种可选的实施例中，如图4所示，基于虚拟场景的当前观察视角，获取与天气状态对应的配置参数的参数值，可以包括如下步骤：
步骤S402，根据天气状态，确定虚拟场景中待配置的虚拟元素，以及虚拟元素对应的配置参数；
步骤S404，获取虚拟元素在当前观察视角下对应的配置参数的参数值。
具体地，在上述实施例中，在获取到虚拟场景的天气状态后，确定该虚拟场景待配置的一个或多种虚拟元素，以及对应的配置参数，然后，获取每种虚拟元素在当前观察视角下对应的配置参数的参数值。
以雨天为例，当虚拟场景的天气状态为雨天时，可以确定虚拟场景中待配置的虚拟元素至少包括：日光(变暗)、云朵(变多)、雨水(从无到有)；可选地，还可以包括：雷电等。其中，由于观察者观看虚拟场景的观察视角不同，日光的呈现效果可能差异不大，而雨水、云朵、雷电的呈现效果存在较大差异，因而，当观察视角为观察者在虚拟场景内的情况下，可以配置雨水的降雨区域为观察者的周围，云朵可以只在观察者周围的上空分布，如果有雷电的话，雷声较大；而当观察视角为观察者在虚拟场景外的情况下，可以配置雨水的降雨区域为整个虚拟场景的边缘区域，云朵在整个虚拟场景的上空分布，如果有雷电的话，雷声较小。
为了更好地展现虚拟场景中的虚拟元素，一种可选的实施例中，在按照参数值呈现至少一种虚拟元素之后，如图5所示，上述方法还可以包括如下步骤：
步骤S502，对虚拟场景中待呈现的虚拟元素进行屏幕后处理；
步骤S504，呈现屏幕后处理后的虚拟元素。
具体地，在上述实施例中，由于某些虚拟元素在不同的情况下，呈现的效果也会略有不同，例如，在展现水下的阳光时，可以通过屏幕后处理，增加一些水珠，模拟阳光被水面打散的效果。
下面，本申请以日光、云朵、雨水、雷电、水体几种虚拟元素为例来进行说明，其中，日光、云朵、雨水、雷电属于第一类虚拟元素，水体属于第二类虚拟元素。容易注意的是，本申请保护的范围包括但不限于上述几种虚拟元素。
作为一种可选的实施方案，在待配置的虚拟元素为日光的情况下，对应的配置参数包括以下参数中的至少一个：虚拟场景采用的主光源发出的方向光的强度和虚拟场景中贴图的颜色。
具体地，上述主光源可以是用于为展现虚拟场景提供的光源，该光源可以发射任意方向的光，上述贴图可以是虚拟场景中以贴图形式存在的虚拟元素，例如，图2和图3中展示的山体、船等虚拟元素。
需要说明的是，现有技术采用天空盒和模拟实体的太阳元素来实现日光强弱的变化，这种模拟日光强弱变化的方式，无法适用于基于AR技术的虚拟场景中，基于AR技术的虚拟场景往往是一个世界的局部或部分虚拟元素，传统的天空盒呈现天空背景的方式无法应用在以世界局部为呈现方式的AR应用中，同理实体太阳的元素也无法呈现。
通过上述实施方案，本申请实施例通过控制方向光的强度及场景中贴图的颜色深浅，来替代传统的天空盒及实体太阳所营造的天空背景及阳光。
由于上述实施方案中，通过控制方向光的强度及场景中贴图的颜色深浅来模拟日光，在不同的观察视角下可以采用相同的配置参数，也可以采用不同的配置参数，由于方向光和贴图在不同的观察视角下，呈现出来的状态变化不明显，因而，通过上述方案模拟虚拟场景中的日光，在不通的观察视角下可以采用相同的配置参数以及对应的参数值。当然，为了呈现更逼真的日光效果，在不同的观察视角下可以采用不同的配置参数以及对应的参数值。
作为一种可选的实施方案，在待配置的虚拟元素为云朵和/或雨水的情况下，对应的配置参数包括以下参数中的至少一个：虚拟场景采用的粒子发射器的数量、每个粒子发射器的分布位置、每个粒子发射器发射的粒子数量和粒子颜色。
具体地，通过采用粒子***来制作实体云朵和/或雨水粒子，通过控制粒子发射器的数量和分布位置，以及在不同天气状态下，粒子发射器所发射粒子的颜色，可以模拟各种天气状态下云朵和/或雨水的展现效果，例如，晴天状态下的白云、下雨时乌云密布和降雨的效果。
此处需要说明的是，传统的云层是采用类天空盒的方式，在天空盒的内部呈现出的一个半球形云层。如下图所示，但由于AR应用中玩家的视角可以在世界外观看这个虚拟世界，而这在传统应用中是不存在的情况，因此，该方法无法应用于AR应用中。而本申请实施例通过控制粒子***模拟云朵，实现了晴雨天气由少云到多云的转换，这种模拟云层的方式可以应用于基于AR技术的应用中呈现云的变化的效果。
容易注意的是，现有的AR应用中还未出现具有写实风格的晴雨天气***。以游戏为例，现有技术针对游戏场景中天气***的实时渲染，实时渲染技术的本质是图形数据的实时计算和输出。在计算能力有限的情况下，通过一些简单的模拟方法，来快速的渲染出逼真的虚拟元素。现有技术中，在PC端和移动端分别有不同性能消耗的天气***解决方案。
在PC端，凭借较为强大的处理性能，天气***所涉及的变换效果较多。例如，云层由无云到乌云密布的变化，阳光因被遮挡而场景变暗，电闪雷鸣的效果，雨水及落地溅起水花的效果，整个场景被天气影响后所发生的改变(比如地面变得湿润)等等。其中，云层的实现主要流行采用对噪声的采样来在一个云层球面上生成云的效果，其采样迭代次数关乎到了云层效果的真实度。雨水主要采用了粒子***，常用的做法是在一个局部进行下雨，而这个下雨区域始终跟随人物移动。也有使用屏幕后处理的方式来实现雨水的效果，但是在纯3D视角下，当玩家看向天空或者移动时，雨水无法实现对应的变化。
在移动端，受限于性能，常见的天气***分为两种方式。一种是通过堆砌特效的方式，而另一种是通过不同表现的着色器来表达。堆砌特效的方式较为简单，但是能实现的天气效果有限。而通过不同表现的着色器来实现的天气***，具有较高的性能，而且可以表达丰富的天气***细节。由于没有PC端足够的处理性能，所以移动端的天气***一般不会完整的表现整个天气，比如用贴图混合简单模拟云层的变化，省略雨滴的渲染等等。由于AR平台的性能限制(AR平台对于性能的要求要比移动端更加严格，因为一部分处理器要去处理AR的追踪及定位)，因此针对所采用的天气表现技术，要结合AR的方案进行优化(例如，AR中的云朵要采用粒子***，因而，优化要在以粒子***为基础方案的前提下进行优化，而非传统的类天空盒似的云朵优化方案)。
另外，还需要说明的是，传统的雨水多采用一个跟随玩家的粒子***来实现(即只有在玩家周围下雨，造成一个全世界下雨的假象)。但是在AR应用中，由于玩家的视角可以动态的进入和离开虚拟的局部场景范围内，因此该种跟随的处理方式无法适用于玩家从场景外观看场景(上帝视角)，但场景内还在下雨的情况。而本申请实施例虽然也使用粒子***来模拟雨水粒子，但粒子***随着玩家的视角位置的变化而采用不同的模拟方案。例如，当玩家在看不到雨的位置(如水下区域)，粒子***停止模拟雨水；当玩家处于下雨区域之中(如图中的中间区域)，则模拟雨水的粒子***采用跟随玩家视角的方式(既仅在玩家眼前下雨)模拟下雨；当玩家处于下雨区域之外时(如下图的视角观察场景)，则粒子***仅在下雨区域的边界处进行模拟。
由此，基于上述实施例方案，作为一种可选的实施方式，在待配置的虚拟元素为雨水的情况下，按照参数值呈现至少一种虚拟元素，可以包括：
(1)获取当前观察视角的位置；
(2)当检测到当前观察视角位于降水区域内，根据雨水的参数值在当前观察视角位置的预设范围内发射用于模拟雨水的粒子；
(3)当检测到当前观察视角位于降水区域内，根据雨水的参数值在当前观察视角位置的预设范围内发射用于模拟雨水的粒子。
通过上述实施方案，通过控制虚拟场景中粒子发射器的数量、分布位置、发射出的粒子的数量和颜色来呈现每种天气状态下云或雨的状态，并根据观察者当前观看虚拟场景的视角是在降水区域内还是降水区域外来采用不同的模拟雨水的方案。由于AR应用中，玩家的视角相对自由，通过上述实施方式通过对模拟雨水的方式进行更新来防止玩家在虚拟世界外时，仍然在下雨，产生的穿帮现象。
作为一种可选的实施方案，在待配置的虚拟元素为雷电的情况下，对应的配置参数包括以下参数中的至少一个：虚拟场景采用的主光源的闪烁模式、模拟雷声的声源的音量，其中，声源在虚拟场景外的音量小于在虚拟场景内的音量。
具体地，通过控制虚拟场景采用的主光源进行闪烁，可以模拟闪电效果，例如，通过控制主光源实现图6所示的闪电效果。由于在AR应用中，观察者(例如，AR游戏的玩家)是可以在虚拟场景外观察虚拟场景，因此在雷声的模拟上，要对场景内和场景外两种情况进行区分来适配AR。当玩家在场景内时(既云层和水面之间)，雷声以恒定的音量播放；当玩家在场景外时，雷声相对较弱，其随着玩家离场景中心的距离变远，音量线性递减。
需要说明的是，除了上述几种常见的晴雨天气中需要模拟的日光、云朵、雨水、雷电效果外，整个虚拟场景以及一些虚拟元素(山体、水体等)的亮度变化可以通过直接修改着色器参数的方式来实现，以虚拟场景中的水体(包括但不限于海洋、河流等)为例，作为一种可选的实施方案，在待配置的虚拟元素为水体的情况下，对应的配置参数还可以包括：水体表面顶点动画的波函数的流动速度、振幅或频率。
以海水为例，海水的波浪采用调整顶点动画的参数来实现，不同天气状态下元素呈现的颜色变化可以采用调整着色器颜色参数的方式来实现水面波涛汹涌、水体颜色由浅至深的效果。
基于上述任意一种可选的实施例，作为一种可选的实施方式，在按照参数值呈现至少一种虚拟元素之后，如图7所示，上述方法还可以包括如下步骤：
步骤S702，检测虚拟场景中天气状态的变化情况；
步骤S704，在虚拟场景从第一种天气状态变换到第二种天气状态的情况下，将第一种天气状态对应的配置参数的参数值线性变换到第二种天气状态对应的配置参数的参数值。
具体地，由于虚拟场景中天气状态是随着时间不断变化的，因而，通过上述步骤S702至S704，实时检测虚拟场景中天气状态的变化，并在天气状态发生变化的情况下，将对应的虚拟元素的配置参数的参数值进行线性变化，从而实现从一种天气状态(例如，晴天)到另一种天气状态的变化。
以图3所示的局部海面为例，在呈现晴、雨两种天气状态的情况下，作为一种优选的实施例，可以通过如下步骤S1至S15公开的方案来实现：
S1：配置场景中主光源的3个光源亮度值：其中IL1代表晴天时刻的主光源强度，IL2代表雨天时刻的主光源强度，IL3代表闪电出现时的主光源强度。
S2：配置场景中海水的3个颜色值：其中CS1代表晴天时刻的海水颜色，CS2代表雨天时刻的海水颜色，CS3代表闪电出现时的海水颜色。
S3：配置场景中云朵的3个颜色值：其中CC1代表晴天时刻的云朵颜色，CC2代表雨天时刻的云朵颜色，CC3代表闪电出现时的云朵颜色。
S4：配置场景中所有烘焙贴图的3个亮度调节参数：其中IB1代表晴天时刻的烘焙贴图亮度，IB2代表雨天时刻的烘焙贴图亮度，IB3代表闪电出现时的烘焙贴图亮度。
S5：配置场景中云朵粒子发射器的发射位置及发射数量：其中P1代表云朵晴天时的发射模式，其特点为发射点数量较少，发射出的粒子数量较少；P2代表云朵雨天时的发射模式，其特点为发射点数量较P1模式多，且每个发射点发射的粒子数量也较P1多。
上述的较少及较多依个人需求及运行AR的平台性能而定。
S6：配置场景中的水体水面顶点动画的波函数流动的速度，振幅及频率：其中，在晴天时，速度为V1，振幅为A1，频率为F1；雨天时，速度为V2，频率为A2，频率为F2.
在通过上述步骤S1至S6，在确定虚拟场景中待配置的虚拟元素以及对应的配置参数后，可以通过下面的步骤实现“晴”转“雨”，再转“晴”的天气变化。
S7:假设从晴天状态开始运行，持续t1的时间，变为晴转阴的状态。持续t2的时间，变为雨天状态。持续t3的时间，变为雨转晴的状态。持续t4的时间，变为晴天的状态。循环往复。
上述的t1，t2，t3，t4依据所需的晴雨天气长短而定。在本实施例中，其取值可以分别为55秒，10秒，50秒，10秒。
S8：在晴天状态下，设置场景中的主光源强度为IL1，海水颜色值为CS1，将模拟云朵的粒子***配置成P1模式，云朵颜色设置为CC1，场景中烘焙贴图的亮度调节参数为IB1，设置模拟水体表面动画的波函数流动速度为V1，振幅为A1，频率为F1。该阶段持续时间为t1。
S9：经过t1时间后，天气***状态由晴天转变为晴转阴状态。在此过程中，场景中的主光源强度由IL1至IL2线性过渡；海水颜色值由CS1至CS2线性过渡；模拟云朵的粒子***由P1模式切换为P2模式，在该过程中，云朵的粒子发射器数量增多，且每个发射器发射出的粒子数量增多，使得云层足以覆盖虚拟场景；在云朵逐渐变多的过程中，云朵的颜色也由CC1至CC2线性过渡；场景中烘焙贴图的亮度调节参数由IB1至IB2线性过渡。模拟水体表面动画的波函数的相关参数也均由晴天状态线性过渡至雨天状态。该阶段持续时间为t2。
S10：经过t2时间后，天气***状态转为下雨状态。在下雨状态下，设置场景中的主光源强度为IL2，海水颜色值为CS2，模拟云朵的粒子***停留在P2模式，云朵颜色设置为CC2，场景中烘焙贴图的亮度调节参数为IB2，设置模拟水体表面动画的波函数流动速度为V2，振幅为A2，频率为F2。该阶段持续时间为t3。
S11：在下雨状态下，模拟雨水的粒子***根据用户在AR中的视角是在虚拟场景范围内(如下左图)或在范围外(如下右图)切换成不同的模拟雨水的粒子***。当在场景范围内，粒子***跟随用户当前视角的位置移动，既始终在用户的眼前下雨，造成一种全世界下雨的假象。在场景范围外时，粒子***切换成在场景的边缘位置下雨，用户从远看好像整个场景内在下雨的错觉。
S12：当出现闪电时，设置场景中的主光源强度为IL3，海水颜色值为CS3，云朵颜色设置为CC3，场景中烘焙贴图的亮度调节参数为IB3。模拟出一种场景中所有物体瞬间发亮又恢复原样的效果。
S13：当打雷时，雷声同样根据用户在AR中的视角是在虚拟场景范围内或在范围外切换成不同的模式。当在场景范围内，雷声的音量恒定为Volume1。在场景范围外时，雷声的大小Volumec依据下述公式得到：
上式中的Dmax指的是最远可以听到雷声的距离，当用户离场景中心的距离大于Dmax，则无法再听到雷声。D为当前时刻，用户离场景中心的距离。
S14：经过t3时间后，天气***状态由雨天转变为阴转晴状态。在此过程中，场景中的主光源强度由IL2至IL1线性过渡；海水颜色值由CS2至CS1线性过渡；模拟云朵的粒子***由P2模式切换为P1模式，在该过程中，原P2模式下发射出的云朵粒子到达生命期，逐渐消融；在云朵逐渐变少的过程中，云朵的颜色也由CC2至CC1线性过渡；场景中烘焙贴图的亮度调节参数由IB2至IB1线性过渡。模拟水体表面动画的波函数的相关参数也均由雨天状态线性过渡至晴天状态。该阶段持续时间为t4。
S15：天气***状态恢复至S108状态，继续循环。
通过上述步骤S1至S15公开的方案，实现了晴、雨天气状态之间的变化，上述实施方式只是一种示例，针对具体的应用场景，配置参数增加或减少，各个配置参数的值可以有不同大小。
AR平台由于需要将虚拟物体呈现在真实世界之中，因此，虚拟世界往往以一个局部(比如本文图示中的***部)或者虚拟元素(比如一个虚拟人物)的方式被放入真实世界中，又因为玩家手持摄像头可自由的在场景内和场景外(上帝视角)来观看虚拟场景。通过本申请上述各个实施例公开的方案，可以实现如下技术效果：
(1)由于传统的天空盒和实体日月模式无法应用于由局部来呈现虚拟世界的AR平台上，因此本方法需要重新设计一种适合AR的呈现阳光强弱的方式，既采用方向光强度，场景中烘焙贴图及其它元素着色的亮度，屏幕后处理技术来替代进行阳光强弱的表现。
(2)由于玩家可以由场景外来观看虚拟世界，因此传统的云层实现方式无法使用，因此本方法选择了适用于AR平台的控制粒子***来呈现AR中云的变化的效果。
(3)由于玩家的视角相对自由，因此需要对原始模拟雨水的方式进行更新来防止玩家在虚拟世界外时，仍然在下雨，产生的穿帮现象。
(4)针对于AR平台的高性能要求，本文所描述的天气***的实现方案，从设计上都采用了极高效的方法来呈现晴雨天气的变化特征。
根据本发明实施例，还提供了一种用于实现上述虚拟场景中天气状态的呈现方法的装置实施例，图8是根据本发明实施例的一种虚拟场景中天气状态的呈现装置示意图，如图8所示，该装置包括：第一获取单元801、第二获取单元803和第一呈现单元805。
其中，第一获取单元801，用于获取虚拟场景的天气状态；
第二获取单元803，用于基于用户观看虚拟场景的视角，获取与天气状态对应的配置参数的参数值，其中，配置参数用于配置虚拟场景中至少一种虚拟元素的呈现状态；
第一呈现单元805，用于按照参数值呈现至少一种虚拟元素。
此处需要说明的是，上述第一获取单元801、第二获取单元803和第一呈现单元805对应于实施例1中的步骤S102至S106，上述模块与对应的步骤所实现的示例和应用场景相同，但不限于上述实施例1所公开的内容。需要说明的是，上述模块作为装置的一部分可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机***中执行。
由上可知，在本申请上述实施例中，通过第一获取单元801获取到虚拟场景的天气状态，通过第二获取单元803基于观察者当前观察该虚拟场景的观察视角，获取该天气状态下虚拟场景中每种虚拟元素的配置参数以及对应的参数值，并通过第一呈现单元805按照获取到的参数值，配置并呈现虚拟场景中的每种虚拟元素，达到了根据观察者观看虚拟场景的观察视角呈现虚拟场景的天气状态的目的，从而实现了在基于AR技术的虚拟场景中展现天气状态的技术效果，进而解决了现有技术中，由于AR平台以局部来呈现虚拟世界，使得传统的晴雨天***无法直接适用于AR平台的技术问题。
在一种可选的实施例中，第二获取单元803可以包括：确定模块，用于根据天气状态，确定虚拟场景中待配置的虚拟元素，以及虚拟元素对应的配置参数；第一获取模块，用于获取虚拟元素在当前观察视角下对应的配置参数的参数值。
此处需要说明的是，上述确定模块和第一获取模块对应于方法实施例中的步骤S402至S404，上述模块与对应的步骤所实现的示例和应用场景相同，但不限于上述方法实施例所公开的内容。需要说明的是，上述模块作为装置的一部分可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机***中执行。
在一种可选的实施例中，上述至少一种虚拟元素包括：第一类虚拟元素、第二类虚拟元素，其中，第一类虚拟元素为反映天气变化的虚拟元素，第二类虚拟元素为受天气变化影响的虚拟元素。
在一种可选的实施例中，在待配置的虚拟元素为日光的情况下，对应的配置参数包括以下参数中的至少一个：虚拟场景采用的主光源发出的方向光的强度和虚拟场景中贴图的颜色。
在一种可选的实施例中，在待配置的虚拟元素为云朵和/或雨水的情况下，对应的配置参数包括以下参数中的至少一个：虚拟场景采用的粒子发射器的数量、每个粒子发射器的分布位置、每个粒子发射器发射的粒子数量和粒子颜色。
在一种可选的实施例中，在待配置的虚拟元素为雨水的情况下，第一呈现单元805还用于获取雨水的降水区域；如果当前观察视角位于虚拟场景内，则跟踪当前观察位置，并控制分布在当前观察位置周围的粒子发射器按照雨水的参数值发射用于模拟雨水的粒子；如果当前观察视角位于虚拟场景外，则控制分布在降水区域的边界处的粒子发射器发射按照雨水的参数值发射用于模拟雨水的粒子。
在一种可选的实施例中，在待配置的虚拟元素为雷电的情况下，对应的配置参数包括以下参数中的至少一个：虚拟场景采用的主光源的闪烁模式、模拟雷声的声源的音量，其中，声源在虚拟场景外的音量小于在虚拟场景内的音量。
在一种可选的实施例中，在待配置的虚拟元素为水体的情况下，对应的配置参数包括以下参数中的至少一个：水体表面顶点动画的波函数的流动速度、振幅或频率。
在一种可选的实施例中，上述装置还包括：第一处理单元，用于对虚拟场景中待呈现的虚拟元素进行屏幕后处理；第二呈现单元，用于呈现屏幕后处理后的虚拟元素。
此处需要说明的是，上述第一处理单元和第二呈现单元对应于方法实施例中的步骤S502至S504，上述模块与对应的步骤所实现的示例和应用场景相同，但不限于上述方法实施例所公开的内容。需要说明的是，上述模块作为装置的一部分可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机***中执行。
在一种可选的实施例中，上述装置还包括：检测单元，用于检测虚拟场景中天气状态的变化情况；第二处理单元，用于在虚拟场景从第一种天气状态变换到第二种天气状态的情况下，将第一种天气状态对应的配置参数的参数值线性变换到第二种天气状态对应的配置参数的参数值。
此处需要说明的是，上述检测单元和第二处理单元对应于方法实施例中的步骤S702至S704，上述模块与对应的步骤所实现的示例和应用场景相同，但不限于上述方法实施例所公开的内容。需要说明的是，上述模块作为装置的一部分可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机***中执行。
根据本发明实施例，还提供了一种存储介质，存储介质包括存储的程序，其中，在程序运行时控制存储介质所在设备执行上述方法实施例中任意一项可选的或优选的虚拟场景中天气状态的呈现方法。
根据本发明实施例，还提供了一种终端，包括：一个或多个处理器，存储器，显示装置以及一个或多个程序，其中，一个或多个程序被存储在存储器中，并且被配置为由一个或多个处理器执行，一个或多个程序包括用于执行上述方法实施例中任意一项可选的或优选的虚拟场景中天气状态的呈现方法。
上述的装置可以包括处理器和存储器，上述单元均可以作为程序单元存储在存储器中，由处理器执行存储在存储器中的上述程序单元来实现相应的功能。
存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)，存储器包括至少一个存储芯片。
上述本申请实施例的顺序不代表实施例的优劣。
在本申请的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。
其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个***，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。
另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述仅是本申请的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。

Claims (13)

1.一种虚拟场景中天气状态的呈现方法，其特征在于，包括：
获取虚拟场景的天气状态；
基于所述虚拟场景的当前观察视角，获取与所述天气状态对应的配置参数的参数值，其中，所述配置参数用于配置所述虚拟场景中至少一种虚拟元素的呈现状态；
按照所述参数值呈现所述至少一种虚拟元素。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述虚拟场景的当前观察视角，
获取与所述天气状态对应的配置参数的参数值，包括：
根据所述天气状态，确定所述虚拟场景中待配置的虚拟元素，以及所述虚拟元素对应的配置参数；
获取所述虚拟元素在所述当前观察视角下对应的配置参数的参数值。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述至少一种虚拟元素包括：第一类虚拟元素、第二类虚拟元素，其中，所述第一类虚拟元素为反映天气变化的虚拟元素，所述第二类虚拟元素为受天气变化影响的虚拟元素。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述待配置的虚拟元素为日光的情况下，对应的配置参数包括以下参数中的至少一个：所述虚拟场景采用的主光源发出的方向光的强度和所述虚拟场景中贴图的颜色。
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述待配置的虚拟元素为云朵和/或雨水的情况下，对应的配置参数包括以下参数中的至少一个：所述虚拟场景采用的粒子发射器的数量、每个粒子发射器的分布位置、每个粒子发射器发射的粒子数量和粒子颜色。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在所述待配置的虚拟元素为雨水的情况下，按照所述参数值呈现所述至少一种虚拟元素，包括：
获取当前观察视角的位置；
当检测到所述当前观察视角位于降水区域内，根据所述雨水的参数值在所述当前观察视角位置的预设范围内发射用于模拟所述雨水的粒子；
当检测到当前观察视角位于降水区域外，则控制至少在所述降水区域的边界处发射按照所述雨水的参数值发射的用于模拟雨水的粒子。
7.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述待配置的虚拟元素为雷电的情况下，对应的配置参数包括以下参数中的至少一个：所述虚拟场景采用的主光源的闪烁模式、模拟雷声的声源的音量，其中，所述声源在所述虚拟场景外的音量小于在所述虚拟场景内的音量。
8.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述待配置的虚拟元素为水体的情况下，对应的配置参数包括以下参数中的至少一个：水体表面顶点动画的波函数的流动速度、振幅或频率。
9.根据权利要求1至8中任意一项所述的方法，其特征在于，在按照所述参数值呈现所述至少一种虚拟元素之后，所述方法还包括：
对所述虚拟场景中待呈现的虚拟元素进行屏幕后处理；
呈现屏幕后处理后的虚拟元素。
10.根据权利要求1至8中任意一项所述的方法，其特征在于，在按照所述参数值呈现所述至少一种虚拟元素之后，所述方法还包括：
检测所述虚拟场景中天气状态的变化情况；
在所述虚拟场景从第一种天气状态变换到第二种天气状态的情况下，将所述第一种天气状态对应的配置参数的参数值线性变换到所述第二种天气状态对应的配置参数的参数值。
11.一种虚拟场景中天气状态的呈现装置，其特征在于，包括：
第一获取单元，用于获取虚拟场景的天气状态；
第二获取单元，用于基于用户观看所述虚拟场景的视角，获取与所述天气状态对应的配置参数的参数值，其中，所述配置参数用于配置所述虚拟场景中至少一种虚拟元素的呈现状态；
第一呈现单元，用于按照所述参数值呈现所述至少一种虚拟元素。
12.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质包括存储的程序，其中，在所述程序运行时控制所述存储介质所在设备执行权利要求1至10任意一项所述的虚拟场景中天气状态的呈现方法。
13.一种终端，其特征在于，包括：
一个或多个处理器，存储器，显示装置以及一个或多个程序，其中，所述一个或多个程序被存储在所述存储器中，并且被配置为由所述一个或多个处理器执行，所述一个或多个程序包括用于执行权利要求1至10中任意一项所述的虚拟场景中天气状态的呈现方法。
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