CN115861559A - 游戏场景地形的建模方法、装置、电子设备及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种游戏场景地形的建模方法、装置、电子设备及存储介质，本发明利用游戏场景地形的等高线地形图，来确定出用于进行三维地形模型构建的目标高程点以及各个目标高程点的高程值；而后，则可根据各个目标高程点和各个目标高程点对应的高程值，得到相互连通成连续的三角形面；由此，相当于用多个三角形来表征游戏场景地表形态的趋势面，从而来组合得到初始游戏场景地形模型；最后，再通过对游戏场景地形模型进行纹理贴图以及场景渲染，则可得到最终的游戏场景地形模型；通过上述设计，本发明只需输入游戏场景地形的等高线地形图，即可快速构建出成品游戏场景地形模型，相比于人工建模，不仅提高了效率，还减少了开发人员的工作量。

Description

游戏场景地形的建模方法、装置、电子设备及存储介质

技术领域

本发明属于游戏场景建模技术领域，具体涉及一种游戏场景地形的建模方法、装置、电子设备及存储介质。

背景技术

随着互联网技术的发展，电子游戏(Electronic Games)已成为大众娱乐的主要方式之一，已成为人们生活中不可缺少的一部分，在游戏中，游戏场景是对现实世界的虚拟化，是玩家的虚拟对象在游戏世界中活动的空间，且随着人工智能技术的飞速发展，无论是游戏的开发人员还是玩家，对于游戏场景的要求也越来越高，因此，为了提升游戏画面品质、增强游戏的代入感，生成更加真实的游戏场景已经成为游戏设计过程中的关键点。

目前，游戏场景中地形的构建，大多都是开发人员基于三维的建模软件或者游戏引擎，手动搭建三维场景地形模型，但是，由于目前游戏内的场景地形大多较为复杂以及庞大，而若采用人工手动建模，不仅会降低开发效率，还会增加开发人员的工作量；因此，如何提供一种效率高且人员工作量低的游戏场景地形的建模方法，成为一个亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种游戏场景地形的建模方法、装置、电子设备及存储介质，用以解决现有技术中采用人工进行游戏场景地形建模所存在的效率低以及工作量大的问题。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

第一方面，提供了一种游戏场景地形的建模方法，包括：

获取游戏场景地形的等高线地形图，并对所述等高线地形图进行网格处理，得到网格等高线地形图；

基于所述网格等高线地形图，确定出若干用于构建游戏场景地形模型的目标高程点，以及计算出若干目标高程点中每个目标高程点的高程值；

利用各个目标高程点以及各个目标高程点的高程值，确定出每个目标高程点对应的三角形面，并利用每个目标高程点对应的三角形面，构建得到初始游戏场景地形模型，其中，各个三角形面中的任意两三角形面具有共同顶点，且任意两三角形面对应的区域互不重合；

对所述初始游戏场景地形模型依次进行纹理贴图处理以及场景渲染处理，以在场景渲染处理后，得到成品游戏场景地形模型。

基于上述公开的内容，本发明利用游戏场景地形的等高线地形图，来确定出用于进行三维地形模型构建的目标高程点以及各个目标高程点的高程值；而后，则可将各个目标高程点和各个目标高程点对应的高程值，作为一组离散数据，以便将各个离散数据作为三角形顶点，从而相互连通成连续的三角形面；由此，相当于用多个三角形来表征游戏场景地表形态的趋势面，从而用大量表征地表形态的趋势面，来组合得到初始游戏场景地形模型；最后，再通过对游戏场景地形模型进行纹理贴图以及场景渲染，则可得到最终的游戏场景地形模型；通过上述设计，本发明只需输入游戏场景地形的等高线地形图，即可快速构建出成品游戏场景地形模型，相比于人工建模，不仅提高了效率，还减少了开发人员的工作量，适用于在游戏场景建模中的大规模应用与推广。

在一个可能的设计中，对所述等高线地形图进行网格处理，得到网格等高线地形图，包括：

获取水平网格间距和竖直网格间距，并基于所述水平网格间距，在所述等高线地形图的水平方向上构建出若干沿竖直方向延伸的网格线，以及基于所述竖直网格间距，在所述等高线地形图的竖直方向上构建出若干沿水平方向延伸的网格线，以在网格线构建完成后，得到所述网格等高线地形图；

相应的，基于所述网格等高线地形图，确定出若干用于构建游戏场景地形的高程点，包括：

按照从上至下的顺序，扫描所述网格等高线地形图，以将所述网格等高线地形图中各个等高线与沿竖直方向排列的网格线之间的交点，作为第一高程点；

按照从左至右的顺序，扫描所述网格等高线地形图，以将所述网格等高线地形图中各个等高线与沿水平方向排列的网格线之间的交点，作为第二高程点；

将所述网格等高线地形图中各个网格线之间的交点，作为第三高程点，以便利用所述第一高程点、所述第二高程点以及所述第三高程点，组成所述目标高程点。

在一个可能的设计中，基于所述网格等高线地形图，计算出若干目标高程点中每个目标高程点的高程值，包括：

对于所述若干目标高程点中的任一第一高程点和任一第二高程点，获取所述任一第一高程点和所述任一第二高程点在所述网格等高线地形图中的三维坐标，以基于所述任一第一高程点的三维坐标，确定出所述任一第一高程点的高程值，以及基于所述任一第二高程点的三维坐标，确定出所述任一第二高程点的高程值；

对于所述若干目标高程点中的任一第三高程点，获取所述任一第三高程点在水平方向以及竖直方向上相邻的指定高程点，以得到四个相邻高程点，其中，所述指定高程点包括所述第一高程点和所述第二高程点；

基于所述四个相邻高程点以及所述任一第三高程点，计算出所述任一第三高程点的水平高程值和竖直高程值，以便利用所述任一第三高程点的水平高程值和竖直高程值，得到所述任一第三高程点的高程值。

在一个可能的设计中，基于所述四个相邻高程点以及所述任一第三高程点，计算出所述任一第三高程点的水平高程值和竖直高程值，包括：

基于所述网格等高线地形图，确定出所述任一第三高程点在水平方向上相邻的等高线，作为水平相邻等高线，以及确定出所述任一第三高程点在竖直方向上相邻的等高线，作为竖直相邻等高线；

从所述四个相邻高程点中，筛选出处于所述水平相邻等高线上的相邻高程点，作为水平高程点，以及筛选出处于所述竖直相邻等高线上的相邻高程点，作为竖直高程点；

计算所述任一第三高程点与两水平高程点之间的距离，分别得到第一距离和第二距离，以及计算所述任一第三高程点与两竖直高程点之间的距离，分别得到第三距离和第四距离；

基于所述第一距离、所述第二距离和两水平相邻等高线所表示的高度，计算得到任一第三高程点的水平高程值，以及基于所述第三距离、所述第四距离和两竖直等高线所表示的高度，计算得到任一第三高程点的竖直高程值；

相应的，利用所述任一第三高程点的水平高程值和竖直高程值，得到所述任一第三高程点的高程值，包括：

求取所述水平高程值与所述竖直高程值总和的均值，得到所述任一第三高程点的高程值。

在一个可能的设计中，两水平相邻等高线所表示的高度包括第一高度和第二高度，其中，所述第一高度大于所述第二高度，且第二距离表征任一第三高程点与位于所述任一第三高程点右侧的水平高程点之间的距离，所述第一距离表征所述任一第三高程点与位于所述任一第三高程点左侧的水平高程点之间的距离；

相应的，基于所述第一距离、所述第二距离和水平相邻等高线所表示的高度，计算得到任一第三高程点的水平高程值，包括：

计算所述第一距离与所述第二距离的总和，得到距离和，以及计算所述第一高度与所述第二高度之间的差值，并将所述差值与所述第一距离相乘，得到第一中间值；

使用所述第一中间值除以所述距离和，得到第二中间值；

求和所述第二中间值与所述第二高度，得到所述任一第三高程点的水平高程值。

在一个可能的设计中，对所述初始游戏场景地形模型依次进行纹理贴图处理以及场景渲染处理，以在场景渲染处理后，得到成品游戏场景地形模型，包括：

对所述初始游戏场景地形模型进行多重纹理映射，以在多重纹理映射后，得到预处理游戏场景地形模型；

在所述预处理游戏场景地形模型中，确定出所述预处理游戏场景地形模型的半球天空体，并计算得到所述半球天空体中各个点的贴图坐标；

基于所述半球天空体中各个点的贴图坐标，对所述半球天空体进行球面纹理映射，以在球面纹理映射后，得到半成品游戏场景地形模型；

对所述半成品游戏场景地形模型依次进行光照处理、材质处理以及雾化处理，以在雾化处理后，得到所述成品游戏场景地形模型。

在一个可能的设计中，在得到成品游戏场景地形模型后，所述方法还包括：

获取游戏场景视觉参数，以基于所述游戏场景视觉参数，将所述初始游戏场景地形模型均匀划分为若干个正方形区域；

对于若干个正方形区域中的任一正方形区域，确定出任一正方形区域在成品游戏场景地形模型中对应的模型区域，以将确定出的模型区域作为所述任一正方形区域的精细场景模型；

为所述任一正方形区域，构建一粗略场景模型，其中，所述粗略场景模型的纹理精度低于所述精细场景模型的纹理精度；

在进行游戏渲染时，获取游戏角色的视点位置，以及所述游戏角色所处的正方形区域，以将所述游戏角色所处的正方形区域作为目标区域；

计算所述视点位置与所述目标区域相邻的各个正方形区域的中心点之间的距离，以分别得到多个视点距离；

判断多个视点距离是否均大于视点阈值，其中，所述视点阈值是根据所述任一正方形区域的对角线长度得到的；

若是，则在进行游戏场景渲染时，显示所述相邻的各个正方形区域的粗略场景模型；

若多个视点距离中存在任一视点距离小于或等于所述视点阈值，则在进行游戏场景渲染时，显示第一指定正方形区域的精细场景模型以及显示第二指定正方形区域的粗略场景模型，其中，所述第一指定正方形区域为游戏视点距离小于或等于所述视点阈值对应的正方形区域，且所述第二指定正方形区域为相邻的各个正方形区域中除所述第一指定正方形区域之外的所有正方形区域。

基于上述公开的内容，本发明按照游戏场景视觉参数，来将初始游戏场景地形模型均匀划分为若干个正方形区域，并为每个正方形区域设置两个模型，一个模型为其在成品游戏场景地形模型中的三维部分(相当于为精细场景模型)，另一个则为重建的粗略场景模型，如此，在进行场景地形的渲染时，本发明按照游戏角色视距与各个正方形区域的远近，来确定出各个正方形区域是显示精细场景模型或是粗略场景模型；由此，既保障了玩家对游戏视觉效果的要求，又可以有效的降低地形模型的复杂度，从而提高了实时渲染效率。

第二方面，提供了一种游戏场景地形的建模装置，包括：

网格处理单元，用于获取游戏场景地形的等高线地形图，并对所述等高线地形图进行网格处理，得到网格等高线地形图；

高程计算单元，用于基于所述网格等高线地形图，确定出若干用于构建游戏场景地形模型的目标高程点，以及计算出若干目标高程点中每个目标高程点的高程值；

模型构建单元，用于利用各个目标高程点以及各个目标高程点的高程值，确定出每个目标高程点对应的三角形面，并利用每个目标高程点对应的三角形面，构建得到初始游戏场景地形模型，其中，各个三角形面中的任意两三角形面具有共同顶点，且任意两三角形面对应的区域互不重合；

模型构建单元，还用于对所述初始游戏场景地形模型依次进行纹理贴图处理以及场景渲染处理，以在场景渲染处理后，得到成品游戏场景地形模型。

第三方面，提供了另一种游戏场景地形的建模装置，以装置为电子设备为例，包括依次通信相连的存储器、处理器和收发器，其中，所述存储器用于存储计算机程序，所述收发器用于收发消息，所述处理器用于读取所述计算机程序，执行如第一方面或第一方面中任意一种可能设计的所述游戏场景地形的建模方法。

第四方面，提供了一种存储介质，存储介质上存储有指令，当所述指令在计算机上运行时，执行如第一方面或第一方面中任意一种可能设计的所述游戏场景地形的建模方法。

第五方面，提供了一种包含指令的计算机程序产品，当指令在计算机上运行时，使计算机执行如第一方面或第一方面中任意一种可能设计的所述游戏场景地形的建模方法。

有益效果：

(1)本发明只需输入游戏场景地形的等高线地形图，即可快速构建出成品游戏场景地形模型，相比于人工建模，不仅提高了效率，还减少了开发人员的工作量，适用于在游戏场景建模中的大规模应用与推广。

(2)本发明在进行场景地形的渲染时，可按照游戏角色视距与场景地形中各个划分区域的远近，来确定出各个划分区域要显示精细场景模型或是粗略场景模型；由此，既保障了玩家对游戏视觉效果的要求，又可以有效的降低地形模型的复杂度，从而提高了实时渲染效率。

附图说明

图1为本发明实施例提供的游戏场景地形的建模方法的步骤流程示意图；

图2为本发明实施例提供的网格等高线地形图的效果示意图；

图3为本发明实施例提供的游戏场景地形的建模装置的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的电子设备的结构示意图。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将结合附图和实施例或现有技术的描述对本发明作简单地介绍，显而易见地，下面关于附图结构的描述仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在此需要说明的是，对于这些实施例方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。

应当理解，尽管本文可能使用术语第一、第二等等来描述各种单元，但是这些单元不应当受到这些术语的限制。这些术语仅用于区分一个单元和另一个单元。例如可以将第一单元称作第二单元,并且类似地可以将第二单元称作第一单元，同时不脱离本发明的示例实施例的范围。

应当理解，对于本文中可能出现的术语“和/或”，其仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，单独存在B，同时存在A和B三种情况；对于本文中可能出现的术语“/和”，其是描述另一种关联对象关系，表示可以存在两种关系，例如，A/和B，可以表示：单独存在A，单独存在A和B两种情况；另外，对于本文中可能出现的字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”关系。

实施例：

参见图1所示，本实施例所提供的游戏场景地形的建模方法，利用游戏场景地形的等高线地形图，则可快速构建出成品游戏地形模型，基于此，本方法相比于人工建模，不仅提高了效率，减少了人力的投入，还降低了开发人员的工作量，适用于大规模应用与推广；在本实施例中，举例该方法可以但不限于在游戏建模端侧运行，其中，举例所述游戏建模端可以但不限于为个人电脑(persona l computer，PC)或平板电脑，可以理解的，前述执行主体并不构成对本申请实施例的限定，相应的，本方法的运行步骤可以但不限于如下述步骤S1～S4所示。

S1.获取游戏场景地形的等高线地形图，并对所述等高线地形图进行网格处理，得到网格等高线地形图；在具体应用时，游戏场景地形的等高线地形图可以但不限于在游戏场景对应的实际地形处采集得到，然后预存至游戏建模端内；当然，也可根据游戏场景地形的需求，在某一现实地形的等高线图上进行修改，得到游戏场景地形的等高线地形图；在本实施例中，得到游戏场景地形的等高线地形图后，还需对其进行网格处理，以便后续确定出用于地形模型构建的目标高程点，其中，举例等高线地形图的网格处理过程可以但不限于采用以下方法实现：即获取水平网格间距和竖直网格间距，并基于所述水平网格间距，在所述等高线地形图的水平方向上构建出若干沿竖直方向延伸的网格线，以及基于所述竖直网格间距，在所述等高线地形图的竖直方向上构建出若干沿水平方向延伸的网格线，以在网格线构建完成后，得到所述网格等高线地形图；基于上述阐述，相当于是在沿水平方向和竖直方向，在等高线地形图中设置多条网格线，从而实现等高线地形图的网格化，得到网格等高线地形图；具体的，网格等高线地形图可参见图2所示。

在得到网格等高线地形图后，则可在网格等高线地形图中确定出用于进行游戏场景地形模型构建的目标高程点以及各个目标高程点的高程值，以便后续进行高程值来进行地形模型的搭建，其中，目标高程点及其高程值的确定过程如下述步骤S2所示。

S2.基于所述网格等高线地形图，确定出若干用于构建游戏场景地形模型的目标高程点，以及计算出若干目标高程点中每个目标高程点的高程值；具体应用时，网格等高线地形图中每个网格交点，以及每条网格线与等高线之间的交点，均作为目标高程点，其确定过程如下述步骤S21～S23所示。

S21.按照从上至下的顺序，扫描所述网格等高线地形图，以将所述网格等高线地形图中各个等高线与沿竖直方向排列的网格线之间的交点，作为第一高程点。

S22.按照从左至右的顺序，扫描所述网格等高线地形图，以将所述网格等高线地形图中各个等高线与沿水平方向排列的网格线之间的交点，作为第二高程点。

S23.将所述网格等高线地形图中各个网格线之间的交点，作为第三高程点，以便利用所述第一高程点、所述第二高程点以及所述第三高程点，组成所述目标高程点；在具体应用时，以图2为例，图2中，A点、B点、C点和G点则是第一高程点，同理，图2中的D点、F点以及H点则作为第二高程点，另外，E点则为第三高程点；当然，其余各个第一、第二以及第三高程点，在图2中未完全标明，其原理与前述举例相同，于此不再赘述。

而在得到用于构建游戏场景地形模型的目标高程点后，则可进行各个目标高程点对应高程值的计算，其中，第一、第二和第三高程点的高程值的计算过程可以但不限于如下述步骤S24～S26所示。

S24.对于所述若干目标高程点中的任一第一高程点和任一第二高程点，获取所述任一第一高程点和所述任一第二高程点在所述网格等高线地形图中的三维坐标，以基于所述任一第一高程点的三维坐标，确定出所述任一第一高程点的高程值，以及基于所述任一第二高程点的三维坐标，确定出所述任一第二高程点的高程值；在本实施例中，由于前述步骤S1中已经将等高线地形图进行网格化处理了，因此，相当于是在等高线地形图中建立有网格坐标系(可参见图2所示)，其中，网格坐标系的原点可以但不限于为网格等高线地图的左下角端点，x轴为竖直方向上的最底端的网格线，y轴为水平方向最左端的网格线，如此，即可基于个网格坐标系，来计算得到各条等高线与网格线之间的交点坐标，即利用等高线的函数方程与网格线(其为直线)的函数方程求解交点，由此，在得到交点坐标后，可采用如下公式(1)来计算得到该交点的高程值：

/>

上述式(1)中，z表示高程值，t,i分别表示求和系数，k_ti表示高程系数，为常数值，且随t和i的变化而变化(在t和i不同时，对应的高程系数预存至游戏建模内)，x,y分别表示第一高程点或第二高程点的横坐标和纵坐标，如此，将不同第一高程点或第二高程点的坐标代入前述式(1)，即可计算得到第一高程点和第二高程点对应的高程值。

在计算得到各个第一高程点和各个第二高程点的高程值后，则可进行各个第三高程点对应高程值的计算；在本实施例中，由于每个第三高程点的高程值计算过程相同，下述以任一第三高程点为例，来阐述高程值的计算过程，如下述步骤S25和步骤S26所示。

S25.对于所述若干目标高程点中的任一第三高程点，获取所述任一第三高程点在水平方向以及竖直方向上相邻的指定高程点，以得到四个相邻高程点，其中，所述指定高程点包括所述第一高程点和所述第二高程点；具体应用时，则是获取任一第三高程点，在水平和竖直方向上相邻的第一高程点和第二高程点，参见图2所示，假设任一第三高程点为E点，那么E点在水平方向上相邻的第一高程点则为C点和G点，在竖直方向上的第二高程点则为D点和F点，因此，相邻高程点则为C点、G点、D点和F点；当然，其余各个第三高程点对应的相邻高程点的确定原理与前述举例一致，于此不再赘述。

在得到任一第三高程点的四个相邻高程点后，则可利用四个相邻高程点，来计算得到该任一第三高程点的高程值，如下述步骤S26所示。

S26.基于所述四个相邻高程点以及所述任一第三高程点，计算出所述任一第三高程点的水平高程值和竖直高程值，以便利用所述任一第三高程点的水平高程值和竖直高程值，得到所述任一第三高程点的高程值；具体应用时，可以但不限于根据任一第三高程点与四个相邻高程点之间的距离，以及四个相邻高程点所处等高线的高度值来计算出该任一第三高程点的高程值，具体的，该任一第三高程点的水平高程值和竖直高程值的计算过程如下述步骤S26a～S26d所示。

S26a.基于所述网格等高线地形图，确定出所述任一第三高程点在水平方向上相邻的等高线，作为水平相邻等高线，以及确定出所述任一第三高程点在竖直方向上相邻的等高线，作为竖直相邻等高线。

S26b.从所述四个相邻高程点中，筛选出处于所述水平相邻等高线上的相邻高程点，作为水平高程点，以及筛选出处于所述竖直相邻等高线上的相邻高程点，作为竖直高程点；具体应用时，相当于是确定任一第三高程点在水平方向上，处于哪两条等高线之间，以及在竖直方向上，处于哪两条等高线之间，从而基于确定出的水平相邻等高线和竖直相邻等高线，来从四个相邻高程点中，确定出处于水平相邻等高线上的两相邻高程点，以及处于竖直相邻等高线上的两相邻高程点；依旧参见图2，C点和G点则作为水平高程点，D点和F点则作为竖直高程点；而在得到任一第三高程点的水平高程点和竖直高程点后，则可计算任一第三高程点与各个水平高程点的距离，以及与各个竖直高程点之间的距离，以便基于前述距离，来计算高程值，如下述步骤S26c和步骤S26d所示。

S26c.计算所述任一第三高程点与两水平高程点之间的距离，分别得到第一距离和第二距离，以及计算所述任一第三高程点与两竖直高程点之间的距离，分别得到第三距离和第四距离；具体应用时，由于前述各个水平高程点实质为第一高程点，而各个竖直高程点实质为第二高程点，因此，各个水平高程点和各个竖直高程点的坐标已知，如此，根据坐标距离公式，即可计算得到任一第三高程点与两水平高程点之间的距离，以及与两竖直高程点之间的距离；而在计算得到4个距离值后，则可根据水平方向上的距离值(即第一和第二距离值)，来计算水平高程值，以及根据竖直方向上的距离值(即第三和第四距离值)，来计算竖直高程值，如下述步骤S26d所示。

S26d.基于所述第一距离、所述第二距离和两水平相邻等高线所表示的高度，计算得到任一第三高程点的水平高程值，以及基于所述第三距离、所述第四距离和两竖直等高线所表示的高度，计算得到任一第三高程点的竖直高程值；具体应用时，由于水平高程值和竖直高程值的计算原理相同，下述以水平高程值为例，来具体阐述计算过程：

在本实施例中，举例两水平相邻等高线所表示的高度包括第一高度和第二高度，其中，所述第一高度大于所述第二高度，且第二距离表征任一第三高程点与位于所述任一第三高程点右侧的水平高程点之间的距离，所述第一距离表征所述任一第三高程点与位于所述任一第三高程点左侧的水平高程点之间的距离；还是参见图2所示，水平相邻等高线则为等高线1和等高线2，其中，那么，第一高度则是等高线2对应的高度(则等高线层数越高，表示的高度越大)，同理，第二高度则是等高线1的高度，同时，第二距离则是E点与G点之间的距离，第一距离则是E点与C点之间的距离，因此，水平高程值的计算过程如下述步骤所示：

第一步：计算所述第一距离与所述第二距离的总和，得到距离和，以及计算所述第一高度与所述第二高度之间的差值，并将所述差值与所述第一距离相乘，得到第一中间值。

第二步：使用所述第一中间值除以所述距离和，得到第二中间值。

第三步：求和所述第二中间值与所述第二高度，得到所述任一第三高程点的水平高程值；在本实施例中，下述以一个公式来阐述前述步骤，如下述公式(2)所示：

上述式(2)中，z′表示任一高程点的水平高程值，H_s表示第二高度，H_s+1表示第一高度，d_s表示第一距离，d_s+1表示第二距离；具体的，s相当于为等高线层数；如此，基于前述公式(2)，则可计算得到各个第三高程点的水平高程值；同理，对于竖直高程值，只需将任一高程点在竖直方向上相邻的等高线(也就是竖直相邻等高线)的高度，以及与竖直高程点之间的距离，代入前述式(2)，即可计算出竖直高程值。

在得到任一高程点的竖直高程值和水平高程值后，即可利用竖直和水平高程值，来计算得到任一第三高程点的高程值；在本实施例中，举例可以但不限于通过求取所述水平高程值与所述竖直高程值总和的均值，得到所述任一第三高程点的高程值。

由此通过前述步骤S25、步骤S26及步骤S26的子步骤，即可计算得到各个第三高程点的高程值，而后，利用各个第一高程点、各个第二高程点以及各个第三高程点的高程值，即可来进行游戏场景地形模型的构建，如下述步骤S3所示。

S3.利用各个目标高程点以及各个目标高程点的高程值，确定出每个目标高程点对应的三角形面，并利用每个目标高程点对应的三角形面，构建得到初始游戏场景地形模型，其中，各个三角形面中的任意两三角形面具有共同顶点，且任意两三角形面对应的区域互不重合；具体应用时，由于前述各个目标高程点对应的高程值相当于是离散数据，因此，要生成三维地形模型，需要建立一个合适的三维模型，以便利用该三维模型按照优化组合原则把离散数据点作为三角形顶点，以相互连成连续的三角形面，从而在空间中形成区域互不重合的三角网系，而该三角网系，则作为初始游戏场景地形模型；在本实施例中，每个三角形均表征游戏场景地表形态的一个趋势面，如此，相当于用大量表征地表形态的趋势面，来组合得到初始游戏场景地形模型；更进一步的，举例前述三维模型可以但不限于采用不规则三角网模型；当前，前述利用不规则三角网模型来构建三角面系的方法，为DEM(数字高程模型)的常用构建方法，其原理不再赘述。

在构建出初始游戏场景地形模型后，还需对其进行纹理贴图以及场景渲染，从而丰富地形模型的细节，使模型更加的逼真，更相似于真实场景；具体的，纹理贴图和场景渲染过程可以但不限于如下述步骤S4所示。

S4.对所述初始游戏场景地形模型依次进行纹理贴图处理以及场景渲染处理，以在场景渲染处理后，得到成品游戏场景地形模型；具体应用时，步骤S4可以但不限于包括如下述步骤S41～S44所示。

S41.对所述初始游戏场景地形模型进行多重纹理映射，以在多重纹理映射后，得到预处理游戏场景地形模型；具体应用时，多重纹理映射为三维建模技术中常用的纹理处理技术，其原理不再赘述；在本实施例中，利用多重纹理映射来生成初始游戏场景模型表面的细节后，还需生成天空细节和环境细节，以便使最终的游戏场景地形模型更加真实，其中，环境渲染过程可以但不限于如下述步骤S42～S44所示。

S42.在所述预处理游戏场景地形模型中，确定出所述预处理游戏场景地形模型的半球天空体，并计算得到所述半球天空体中各个点的贴图坐标；具体应用时，首先构建半球天空体的函数等式，如下述式(3)所示：

P＝f(β,α)＝(fx₁(β,α),fy₁(β,α),fz₁(β,α)) (3)

上述式(3)、式(4)和式(5)中，α,β分别表示经度和纬度，P为半球天空体上的任意一点，P点的坐标为(x₁,y₁,z₁)，r表示半径。

在构建出半球天空体后的函数等式后，即可利用函数等式来计算出P点的贴图坐标，其中，贴图坐标包括U和V坐标，且U坐标计算公式为：

同时，对于V坐标，本实施例以点P为起点，连接P点与半球天空体的球心(球心为O电)，得到线段PO，而后，以P点向下引垂线，并与半球天空体的横剖面之间的交点为L点，其中，横剖面为从左只有且包含球心的剖面；那么，P点、O点和L点则可组成一个直角三角形，设角POL为θ，那么，根据PO、LO和LP的距离，则可计算出θ的值，最后，V坐标的计算公式则为：V＝arcsin(θ)。

由此，通过前述公开的天空半球体的函数等式，以及U坐标和V坐标的计算公式，即可计算得到天空半球体上每个点的贴图坐标；而在得到各个点的贴图坐标后，则可进行纹理映射，如下述步骤S43所示。

S43.基于所述半球天空体中各个点的贴图坐标，对所述半球天空体进行球面纹理映射，以在球面纹理映射后，得到半成品游戏场景地形模型；具体应用时，可以但不限于利用OpenGL(一种开放图形库或者“开放式图形库，用来绘制从简单的图形比特到复杂的三维景象)软件来进行半球天空体的纹理映射；在完成半球天空体的纹理映射后，即可进行模型的环境渲染，如下述步骤S44所示。

S44.对所述半成品游戏场景地形模型依次进行光照处理、材质处理以及雾化处理，以在雾化处理后，得到所述成品游戏场景地形模型；具体应用时，也可利用OpenGL软件来设置光照参数、材质参数以及雾化参数，从而基于该软件来自动完成光照处理、材质处理以及雾化处理，以在前述处理完毕后，得到成品游戏场景地形模型。

通过前述纹理贴图以及场景渲染后，即可使最终得到的地形模型具有真实的光照环境、材质环境、雾化环境以及真实的场景细节，从而使构建的模型更加的逼真，更具真实性。

由此通过前述步骤S1～S4所详细描述的游戏场景地形的建模方法，本发明只需输入游戏场景地形的等高线地形图，即可快速构建出成品游戏场景地形模型，相比于人工建模，不仅提高了效率，还减少了开发人员的工作量，适用于在游戏场景建模中的大规模应用与推广。

在一个可能的设计中，本实施例第二方面在实施例第一方面的基础上进行进一步的优化，在完成模型的构建，并进行模型的渲染时，通过游戏角色的视角远近，来显示视角对应区域的不同纹理细节的模型，从而在保证游戏视觉要求的同时，降低模型渲染复杂度，以提高渲染效率；具体的，渲染方法可以但不限于如下述步骤S5～S12所示。

S5.获取游戏场景视觉参数，以基于所述游戏场景视觉参数，将所述初始游戏场景地形模型均匀划分为若干个正方形区域；具体应用时，游戏场景视觉参数可以但不限于包括视角观看区域的个数以及每块区域的长度；而后，即可根据该前述视角观看区域个数和每个区域的长度，将初始游戏场景地形模型均匀划分为若干个正方形区域，当然，在本实施例中，初始游戏场景地形模型实质为网格图，因此，若干个正方形区域中所包含的三角网，则可拼接为初始游戏场景地形模型。

在将初始游戏场景模型划分为若干个正方形区域后，则可为每个正方形区域设置两个模型，一个为精细场景模型，另一个为粗略场景模型，其中，以任一正方形区域为例，来进行阐述，如下述步骤S6和步骤S7所示。

S6.对于若干个正方形区域中的任一正方形区域，确定出任一正方形区域在成品游戏场景地形模型中对应的模型区域，以将确定出的模型区域作为所述任一正方形区域的精细场景模型。

S7.为所述任一正方形区域，构建一粗略场景模型，其中，所述粗略场景模型的纹理精度低于所述精细场景模型的纹理精度；在本实施例中，则将成品游戏场景地形模型内的模型区域，作为该任一正方形区域的精细场景模型，而对于任一粗略场景模型，其构建方式与前述步骤S4相同，仅是纹理的精度低于精细场景模型，其原理不再赘述。

依据前述步骤S5～S7，将游戏场景地形分为若干个区域，并为每个区域构建出两个纹理精细程度不同的场景模型后，则可根据游戏角色的视角，来确定视角范围内各个区域的显示模型，如下述步骤S8～S12所示。

S8.在进行游戏渲染时，获取游戏角色的视点位置，以及所述游戏角色所处的正方形区域，以将所述游戏角色所处的正方形区域作为目标区域；具体应用时，视点位置是游戏角色头顶中央相对于地面的垂直点，其坐标可根据游戏角色的在游戏场景中的站位而实时获取；而在得到游戏角色的视点位置后，则可确定视点范围内的正方形区域，并进行视点位置与在视点范围内的各个正方形区域的距离，以便根据距离，来确定视点范围内各个正方形区域所要显示的场景模型，如下述步骤S9～S12所示。

S9.计算所述视点位置与所述目标区域相邻的各个正方形区域的中心点之间的距离，以分别得到多个视点距离。

S10.判断多个视点距离是否均大于视点阈值，其中，所述视点阈值是根据所述任一正方形区域的对角线长度得到的；具体应用时，视点阈值可以但不限于为

其中，c为任一正方形区域的边长；可选的，根据多个视点距离与视点阈值之间的大小关系，确定与目标区域相邻的各个正方形区域的显示模型的过程，可以但不限于如下述步骤S11和步骤S12所示。

S11.若是，则在进行游戏场景渲染时，显示所述相邻的各个正方形区域的粗略场景模型；在本实施例中，若多个视点距离均大于视点阈值，则说明游戏角色未进入各个相邻的正方形区域内，此时前述相邻的正方形区域均可显示粗略场景模型；而若有任一视点距离小于或等于视点阈值时，则说明游戏角色进入到视点距离小于视点阈值的正方形区域内，此时，该正方形区域则可显示精细场景模型，如下述步骤S12所示。

S12.若多个视点距离中存在任一视点距离小于或等于所述视点阈值，则在进行游戏场景渲染时，显示第一指定正方形区域的精细场景模型以及显示第二指定正方形区域的粗略场景模型，其中，所述第一指定正方形区域为游戏视点距离小于或等于所述视点阈值对应的正方形区域，且所述第二指定正方形区域为相邻的各个正方形区域中除所述第一指定正方形区域之外的所有正方形区域；在本实施例中，当游戏角色移动到下一正方形区域时，则重复前述步骤S8～S12，以此不断计算游戏角色的视点与视点范围内各个正方形区域之间的距离，从而不断调整各个正方形区域的显示场景模型。

由此通过前述步骤S5～S12所详细描述的渲染方法，本发明在进行场景地形的渲染时，可按照游戏角色视距与场景地形中各个划分区域的远近，来确定出各个划分区域显示的为精细场景模型还是粗略场景模型；由此，既保障了玩家对游戏视觉效果的要求，又可以有效的降低地形模型的复杂度，从而提高了实时渲染效率。

如图3所示，本实施例第三方面提供了一种实现实施例第一方面和第二方面中所述的游戏场景地形的建模方法的硬件装置，包括：

网格处理单元，用于获取游戏场景地形的等高线地形图，并对所述等高线地形图进行网格处理，得到网格等高线地形图。

高程计算单元，用于基于所述网格等高线地形图，确定出若干用于构建游戏场景地形模型的目标高程点，以及计算出若干目标高程点中每个目标高程点的高程值。

模型构建单元，用于利用各个目标高程点以及各个目标高程点的高程值，确定出每个目标高程点对应的三角形面，并利用每个目标高程点对应的三角形面，构建得到初始游戏场景地形模型，其中，各个三角形面中的任意两三角形面具有共同顶点，且任意两三角形面对应的区域互不重合。

模型构建单元，还用于对所述初始游戏场景地形模型依次进行纹理贴图处理以及场景渲染处理，以在场景渲染处理后，得到成品游戏场景地形模型。

本实施例提供的装置的工作过程、工作细节和技术效果，可以参见实施例第一方面和第二方面，于此不再赘述。

如图4所示，本实施例第四方面提供了另一种游戏场景地形的建模装置，以装置为电子设备为例，包括：依次通信相连的存储器、处理器和收发器，其中，所述存储器用于存储计算机程序，所述收发器用于收发消息，所述处理器用于读取所述计算机程序，执行如实施例第一方面和/或第二方面所述的游戏场景地形的建模方法。

具体举例的，所述存储器可以但不限于包括随机存取存储器(random accessmemory，RAM)、只读存储器(Read On ly Memory，ROM)、闪存(F l ash Memory)、先进先出存储器(Fi rst I nput Fi rst Output，FI FO)和/或先进后出存储器(Fi rst I n LastOut，FI LO)等等；具体地，处理器可以包括一个或多个处理核心，比如4核心处理器、8核心处理器等。处理器可以采用DSP(Digita l Signa l Process ing，数字信号处理)、FPGA(Fie ld－Programmab l e Gate Array，现场可编程门阵列)、PLA(Programmab le LogicArray，可编程逻辑阵列)中的至少一种硬件形式来实现，同时，处理器也可以包括主处理器和协处理器，主处理器是用于对在唤醒状态下的数据进行处理的处理器，也称CPU(Central Process ing Un it，中央处理器)；协处理器是用于对在待机状态下的数据进行处理的低功耗处理器。

在一些实施例中，处理器可以在集成有GPU(Graph ics Process ing Un it，图像处理器)，GPU用于负责显示屏所需要显示的内容的渲染和绘制，例如，所述处理器可以不限于采用型号为STM32F105系列的微处理器、精简指令集计算机(reduced instruct ion setcomputer,RISC)微处理器、X86等架构处理器或集成嵌入式神经网络处理器(neura l-network process ing un its，NPU)的处理器；所述收发器可以但不限于为无线保真(WIFI)无线收发器、蓝牙无线收发器、通用分组无线服务技术(Genera l Packet Rad ioService，GPRS)无线收发器、紫蜂协议(基于I EEE802.15.4标准的低功耗局域网协议，ZigBee)无线收发器、3G收发器、4G收发器和/或5G收发器等。此外，所述装置还可以但不限于包括有电源模块、显示屏和其它必要的部件。

本实施例提供的电子设备的工作过程、工作细节和技术效果，可以参见实施例第一方面和或第二方面，于此不再赘述。

本实施例第五方面提供了一种存储包含有实施例第一方面和/或第二方面所述的游戏场景地形的建模方法的指令的存储介质，即所述存储介质上存储有指令，当所述指令在计算机上运行时，执行如第一方面和/或第二方面所述的游戏场景地形的建模方法。

其中，所述存储介质是指存储数据的载体，可以但不限于包括软盘、光盘、硬盘、闪存、优盘和/或记忆棒(Memory St ick)等，所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。

本实施例提供的存储介质的工作过程、工作细节和技术效果，可以参见实施例第一方面和/或第二方面，于此不再赘述。

本实施例第六方面提供了一种包含指令的计算机程序产品，当所述指令在计算机上运行时，使所述计算机执行如实施例第一方面和/或第二方面所述的游戏场景地形的建模方法，其中，所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种游戏场景地形的建模方法，其特征在于，包括：

获取游戏场景地形的等高线地形图，并对所述等高线地形图进行网格处理，得到网格等高线地形图；

基于所述网格等高线地形图，确定出若干用于构建游戏场景地形模型的目标高程点，以及计算出若干目标高程点中每个目标高程点的高程值；

利用各个目标高程点以及各个目标高程点的高程值，确定出每个目标高程点对应的三角形面，并利用每个目标高程点对应的三角形面，构建得到初始游戏场景地形模型，其中，各个三角形面中的任意两三角形面具有共同顶点，且任意两三角形面对应的区域互不重合；

对所述初始游戏场景地形模型依次进行纹理贴图处理以及场景渲染处理，以在场景渲染处理后，得到成品游戏场景地形模型。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对所述等高线地形图进行网格处理，得到网格等高线地形图，包括：

获取水平网格间距和竖直网格间距，并基于所述水平网格间距，在所述等高线地形图的水平方向上构建出若干沿竖直方向延伸的网格线，以及基于所述竖直网格间距，在所述等高线地形图的竖直方向上构建出若干沿水平方向延伸的网格线，以在网格线构建完成后，得到所述网格等高线地形图；

相应的，基于所述网格等高线地形图，确定出若干用于构建游戏场景地形的高程点，包括：

按照从上至下的顺序，扫描所述网格等高线地形图，以将所述网格等高线地形图中各个等高线与沿竖直方向排列的网格线之间的交点，作为第一高程点；

按照从左至右的顺序，扫描所述网格等高线地形图，以将所述网格等高线地形图中各个等高线与沿水平方向排列的网格线之间的交点，作为第二高程点；

将所述网格等高线地形图中各个网格线之间的交点，作为第三高程点，以便利用所述第一高程点、所述第二高程点以及所述第三高程点，组成所述目标高程点。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，基于所述网格等高线地形图，计算出若干目标高程点中每个目标高程点的高程值，包括：

对于所述若干目标高程点中的任一第一高程点和任一第二高程点，获取所述任一第一高程点和所述任一第二高程点在所述网格等高线地形图中的三维坐标，以基于所述任一第一高程点的三维坐标，确定出所述任一第一高程点的高程值，以及基于所述任一第二高程点的三维坐标，确定出所述任一第二高程点的高程值；

对于所述若干目标高程点中的任一第三高程点，获取所述任一第三高程点在水平方向以及竖直方向上相邻的指定高程点，以得到四个相邻高程点，其中，所述指定高程点包括所述第一高程点和所述第二高程点；

基于所述四个相邻高程点以及所述任一第三高程点，计算出所述任一第三高程点的水平高程值和竖直高程值，以便利用所述任一第三高程点的水平高程值和竖直高程值，得到所述任一第三高程点的高程值。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，基于所述四个相邻高程点以及所述任一第三高程点，计算出所述任一第三高程点的水平高程值和竖直高程值，包括：

基于所述网格等高线地形图，确定出所述任一第三高程点在水平方向上相邻的等高线，作为水平相邻等高线，以及确定出所述任一第三高程点在竖直方向上相邻的等高线，作为竖直相邻等高线；

从所述四个相邻高程点中，筛选出处于所述水平相邻等高线上的相邻高程点，作为水平高程点，以及筛选出处于所述竖直相邻等高线上的相邻高程点，作为竖直高程点；

计算所述任一第三高程点与两水平高程点之间的距离，分别得到第一距离和第二距离，以及计算所述任一第三高程点与两竖直高程点之间的距离，分别得到第三距离和第四距离；

基于所述第一距离、所述第二距离和两水平相邻等高线所表示的高度，计算得到任一第三高程点的水平高程值，以及基于所述第三距离、所述第四距离和两竖直等高线所表示的高度，计算得到任一第三高程点的竖直高程值；

相应的，利用所述任一第三高程点的水平高程值和竖直高程值，得到所述任一第三高程点的高程值，包括：

求取所述水平高程值与所述竖直高程值总和的均值，得到所述任一第三高程点的高程值。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，两水平相邻等高线所表示的高度包括第一高度和第二高度，其中，所述第一高度大于所述第二高度，且第二距离表征任一第三高程点与位于所述任一第三高程点右侧的水平高程点之间的距离，所述第一距离表征所述任一第三高程点与位于所述任一第三高程点左侧的水平高程点之间的距离；

相应的，基于所述第一距离、所述第二距离和水平相邻等高线所表示的高度，计算得到任一第三高程点的水平高程值，包括：

计算所述第一距离与所述第二距离的总和，得到距离和，以及计算所述第一高度与所述第二高度之间的差值，并将所述差值与所述第一距离相乘，得到第一中间值；

使用所述第一中间值除以所述距离和，得到第二中间值；

求和所述第二中间值与所述第二高度，得到所述任一第三高程点的水平高程值。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对所述初始游戏场景地形模型依次进行纹理贴图处理以及场景渲染处理，以在场景渲染处理后，得到成品游戏场景地形模型，包括：

对所述初始游戏场景地形模型进行多重纹理映射，以在多重纹理映射后，得到预处理游戏场景地形模型；

在所述预处理游戏场景地形模型中，确定出所述预处理游戏场景地形模型的半球天空体，并计算得到所述半球天空体中各个点的贴图坐标；

基于所述半球天空体中各个点的贴图坐标，对所述半球天空体进行球面纹理映射，以在球面纹理映射后，得到半成品游戏场景地形模型；

对所述半成品游戏场景地形模型依次进行光照处理、材质处理以及雾化处理，以在雾化处理后，得到所述成品游戏场景地形模型。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在得到成品游戏场景地形模型后，所述方法还包括：

获取游戏场景视觉参数，以基于所述游戏场景视觉参数，将所述初始游戏场景地形模型均匀划分为若干个正方形区域；

对于若干个正方形区域中的任一正方形区域，确定出任一正方形区域在成品游戏场景地形模型中对应的模型区域，以将确定出的模型区域作为所述任一正方形区域的精细场景模型；

为所述任一正方形区域，构建一粗略场景模型，其中，所述粗略场景模型的纹理精度低于所述精细场景模型的纹理精度；

在进行游戏渲染时，获取游戏角色的视点位置，以及所述游戏角色所处的正方形区域，以将所述游戏角色所处的正方形区域作为目标区域；

计算所述视点位置与所述目标区域相邻的各个正方形区域的中心点之间的距离，以分别得到多个视点距离；

判断多个视点距离是否均大于视点阈值，其中，所述视点阈值是根据所述任一正方形区域的对角线长度得到的；

若是，则在进行游戏场景渲染时，显示所述相邻的各个正方形区域的粗略场景模型；

若多个视点距离中存在任一视点距离小于或等于所述视点阈值，则在进行游戏场景渲染时，显示第一指定正方形区域的精细场景模型以及显示第二指定正方形区域的粗略场景模型，其中，所述第一指定正方形区域为游戏视点距离小于或等于所述视点阈值对应的正方形区域，且所述第二指定正方形区域为相邻的各个正方形区域中除所述第一指定正方形区域之外的所有正方形区域。

8.一种游戏场景地形的建模装置，其特征在于，包括：

网格处理单元，用于获取游戏场景地形的等高线地形图，并对所述等高线地形图进行网格处理，得到网格等高线地形图；

高程计算单元，用于基于所述网格等高线地形图，确定出若干用于构建游戏场景地形模型的目标高程点，以及计算出若干目标高程点中每个目标高程点的高程值；

模型构建单元，用于利用各个目标高程点以及各个目标高程点的高程值，确定出每个目标高程点对应的三角形面，并利用每个目标高程点对应的三角形面，构建得到初始游戏场景地形模型，其中，各个三角形面中的任意两三角形面具有共同顶点，且任意两三角形面对应的区域互不重合；

模型构建单元，还用于对所述初始游戏场景地形模型依次进行纹理贴图处理以及场景渲染处理，以在场景渲染处理后，得到成品游戏场景地形模型。

9.一种电子设备，其特征在于，包括：依次通信相连的存储器、处理器和收发器，其中，所述存储器用于存储计算机程序，所述收发器用于收发消息，所述处理器用于读取所述计算机程序，执行如权利要求1～7任意一项所述的游戏场景地形的建模方法。

10.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质上存储有指令，当所述指令在计算机上运行时，执行如权利要求1～7任意一项所述的游戏场景地形的建模方法。

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