CN114904272A - 一种游戏渲染方法、装置、电子设备和介质 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供了一种游戏渲染方法、装置、电子设备和介质，所述方法包括：确定游戏角色在游戏画面的图像帧中的目标像素点，并确定待渲染的像素点与所述目标像素点的距离信息；确定与所述图像帧对应的深度图像，并确定所述图像帧中与所述待渲染的像素点对应的阻挡对象在所述深度图像中的深度信息；若所述距离信息对应的距离值大于所述深度信息对应的距离值，则对所述待渲染的像素点进行阴影渲染。根据本发明实施例，提供了利用深度图像的游戏渲染方法，通过对每一个待渲染的像素点进行比较确定是否进行阴影渲染，可以使得最终阴影区域的显示精度达到像素级别，大大提升了阴影显示效果。

Description

一种游戏渲染方法、装置、电子设备和介质

技术领域

本发明涉及计算机技术领域，特别是涉及一种游戏渲染方法、一种游戏渲染装置、一种电子设备和一种计算机可读存储介质。

背景技术

游戏中的二维场景是由多张平面图片叠加而成，二维场景增加动态阴影既可以提升场景的真实感，也可以为游戏玩法提供更多有趣的机制。

现有二维场景动态阴影生成方法主要是基于物理引擎的射线检测，在中央处理器(central processing unit，简称CPU)完成与阻挡对象的碰撞计算，根据碰撞点实时生成阴影区域的网格(Mesh)，最后交由引擎渲染。

上述方案有一个明显的缺点，当阻挡对象越多，形状越复杂，阴影Mesh的精度要求越高时，CPU的计算压力会成几何级别放大，导致游戏的运行效率降低，最终影响游戏的整体体验。

发明内容

鉴于上述问题，提出了本发明实施例以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种游戏渲染方法和相应一种游戏渲染装置、一种电子设备，以及一种计算机可读存储介质。

本发明实施例公开了一种游戏渲染方法，所述方法包括：

确定游戏角色在游戏画面的图像帧中的目标像素点，并确定待渲染的像素点与所述目标像素点的距离信息；

确定与所述图像帧对应的深度图像，并确定所述图像帧中与所述待渲染的像素点对应的阻挡对象在所述深度图像中的深度信息；

若所述距离信息对应的距离值大于所述深度信息对应的距离值，则对所述待渲染的像素点进行阴影渲染。

可选地，所述确定与所述图像帧对应的深度图像，包括：

获取预先编辑的所述阻挡对象的轮廓信息；所述轮廓信息包括由轮廓点按顺序连接的轮廓线段；

确定所述游戏角色的视野范围；

在以所述目标像素点为坐标原点的坐标系中，确定落入所述视野范围内的所述轮廓线段上的点与所述坐标原点的距离，以及确定以落入所述视野范围内的所述轮廓线段上的点和所述坐标原点为端点连接成的线段与所述坐标系的X轴的夹角；

建立所述距离和所述夹角的映射关系，并基于所述映射关系绘制所述深度图像。

可选地，所述确定所述游戏角色的视野范围，包括：

将以所述目标像素点为圆心，以预设距离为半径的圆作为所述游戏角色的所述视野范围。

可选地，所述建立所述距离和所述夹角的映射关系，并基于所述映射关系绘制所述深度图像，包括：

将所述夹角映射为所述深度图像的横坐标，将所述距离映射为所述横坐标对应的像素点的像素值。

可选地，所述确定所述图像帧中与所述待渲染的像素点对应的阻挡对象在所述深度图像中的深度信息，包括：

在以所述目标像素点为坐标原点的坐标系中，确定以所述待渲染的像素点和所述坐标原点为端点连接成的线段与所述坐标系的X轴的目标夹角；

基于所述映射关系，从所述深度图像中确定与所述目标夹角对应的目标距离，并将所述目标距离作为所述阻挡对象在所述深度图像中的所述深度信息。

可选地，所述将所述距离映射为所述横坐标对应的像素点的像素值，包括：

确定所述横坐标对应的像素点的像素值中当前存储的距离值；

判断所述距离对应的距离值是否小于所述当前存储的距离值；

若所述距离对应的距离值小于所述当前存储的距离值，则将所述距离对应的距离值映射为所述横坐标对应的像素点的像素值；否则，保持所述横坐标对应的像素点的像素值不变。

可选地，所述方法应用于图形处理器，所述深度图像的尺寸为1024*1。

本发明实施例还公开了一种游戏渲染装置，所述装置包括：

第一确定模块，用于确定游戏角色在游戏画面的图像帧中的目标像素点，并确定待渲染的像素点与所述目标像素点的距离信息；

第二确定模块，用于确定与所述图像帧对应的深度图像，并确定所述图像帧中与所述待渲染的像素点对应的阻挡对象在所述深度图像中的深度信息；

渲染模块，用于若所述距离信息对应的距离值大于所述深度信息对应的距离值，则对所述待渲染的像素点进行阴影渲染。

可选地，所述第二确定模块，包括：

获取子模块，用于获取预先编辑的所述阻挡对象的轮廓信息；所述轮廓信息包括由轮廓点按顺序连接的轮廓线段；

第一确定子模块，用于确定所述游戏角色的视野范围；

第二确定子模块，用于在以所述目标像素点为坐标原点的坐标系中，确定落入所述视野范围内的所述轮廓线段上的点与所述坐标原点的距离，以及确定以落入所述视野范围内的所述轮廓线段上的点和所述坐标原点为端点连接成的线段与所述坐标系的X轴的夹角；

绘制子模块，用于建立所述距离和所述夹角的映射关系，并基于所述映射关系绘制所述深度图像。

可选地，所述第一确定子模块，包括：

确定单元，用于将以所述目标像素点为圆心，以预设距离为半径的圆作为所述游戏角色的所述视野范围。

可选地，所述绘制子模块，包括：

映射单元，用于将所述夹角映射为所述深度图像的横坐标，将所述距离映射为所述横坐标对应的像素点的像素值。

可选地，所述第二确定模块，包括：

第三确定子模块，用于在以所述目标像素点为坐标原点的坐标系中，确定以所述待渲染的像素点和所述坐标原点为端点连接成的线段与所述坐标系的X轴的目标夹角；

第四确定子模块，用于基于所述映射关系，从所述深度图像中确定与所述目标夹角对应的目标距离，并将所述目标距离作为所述阻挡对象在所述深度图像中的所述深度信息。

可选地，所述映射单元，包括：

确定子单元，用于确定所述横坐标对应的像素点的像素值中当前存储的距离值；

判断子单元，用于判断所述距离对应的距离值是否小于所述当前存储的距离值；

映射子单元，用于若所述距离对应的距离值小于所述当前存储的距离值，则将所述距离对应的距离值映射为所述横坐标对应的像素点的像素值；否则，保持所述横坐标对应的像素点的像素值不变。

可选地，所述装置应用于图形处理器，所述深度图像的尺寸为1024*1。

本发明实施例还公开了一种电子设备，包括：处理器、存储器及存储在所述存储器上并能够在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现如上所述的一种游戏渲染方法的步骤。

本发明实施例还公开了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述的一种游戏渲染方法的步骤。

本发明实施例包括以下优点：

在本发明实施例中，通过将待渲染的像素点与目标像素点的距离信息和该待渲染的像素点对应的阻挡对象在深度图像中的深度信息进行比较，即可以确定是否需要对该待渲染的像素点进行阴影渲染，通过采用上述方法，提供了利用深度图像确定哪些像素在阴影渲染的区域范围内，哪些像素在非阴影渲染的区域范围内的渲染方法，且该方法可以是在图形处理器中执行的，运行时基于GPU的实时阴影计算，利用GPU强大的并行计算能力将CPU大量的计算负担转移至GPU，提升了游戏的整体运行效率，且对每一个像素点均进行比较确定是否进行阴影渲染，可以使得最终阴影区域的显示精度达到像素级别的精度，大大提升了阴影显示效果。

附图说明

图1是一种游戏中阴影效果示意图；

图2是另一种游戏中阴影效果示意图；

图3是本发明实施例提供的一种游戏渲染方法的步骤流程图；

图4是本发明实施例提供的另一种游戏渲染方法的步骤流程图；

图5是一种深度图像的示意图；

图6是本发明实施例的一种深度图像的示意图；

图7是游戏角色与阻挡对象位置关系的模型图；

图8是根据图7中的位置关系映射得到的深度图像；

图9是本发明实施例的一种游戏渲染方法的流程图；

图10是本发明实施例提供的一种游戏渲染装置的结构框图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，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所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

二维场景是由多张平面图片叠加而成，二维场景增加动态阴影既可以提升场景的真实感，也可以为游戏玩法提供更多有趣的机制。

参照图1所示，为一种游戏中阴影效果示意图。在1号玩家(图中玩家1)视野下，被墙/场景物阻挡的3号玩家和5号玩家(图中玩家3和玩家5)只能看到身体的部分，其余处于阴影区域下不显示；由于1号玩家与2号玩家(图中玩家2)之间的门打开，2号玩家处于1号玩家的可见区域。

参照图2所示，为另一种游戏中阴影效果示意图。1号玩家与2号玩家之间的门被关闭后，2号玩家由图1的处于1号玩家的可见区域转变为处于被门阻挡的阴影区域，在游戏中不显示。

二维场景动态阴影生成方法主要是基于物理引擎的射线检测，在中央处理器(central processing unit，简称CPU)完成与阻挡对象的碰撞计算，根据碰撞点实时生成阴影区域的网格(Mesh)，最后交由引擎渲染。

上述方案有一个明显的缺点，当阻挡对象越多，形状越复杂，阴影Mesh的精度要求越高时，CPU的计算压力会成几何级别放大，导致游戏的运行效率降低，最终影响游戏的整体体验。

本发明实施例的核心构思之一在于，通过将待渲染的像素点与目标像素点的距离信息和该待渲染的像素点对应的阻挡对象在深度图像中的深度信息进行比较，即可以确定是否需要对该待渲染的像素点进行阴影渲染，通过采用上述方法，提供了利用深度图像确定哪些像素在阴影渲染的区域范围内，哪些像素在非阴影渲染的区域范围内的渲染方法，且该方法可以是在图形处理器中执行的，运行时基于GPU的实时阴影计算，利用GPU强大的并行计算能力将CPU大量的计算负担转移至GPU，提升了游戏的整体运行效率，且对每一个像素点均进行比较确定是否进行阴影渲染，可以使得最终阴影区域的显示精度达到像素级别的精度，大大提升了阴影显示效果。

参照图3，示出了本发明实施例提供的一种游戏渲染方法的步骤流程图，具体可以包括如下步骤：

步骤301，确定游戏角色在游戏画面的图像帧中的目标像素点，并确定待渲染的像素点与所述目标像素点的距离信息。

图形用户界面(Graphical User Interface，简称GUI，又称图形用户接口)是指采用图形方式显示的计算机操作用户界面。绝大部分游戏通过图形用户界面与游戏玩家进行交互。

在本发明实施例中，启动游戏后，可以在图形用户界面中显示游戏画面。游戏画面中可以显示有玩家控制的游戏角色的角色模型。

可以确定游戏角色在游戏画面的图像帧中所处于的目标像素点，并确定该图像帧中待渲染的像素点与目标像素点的距离信息。其中，待渲染的像素点是指未进行阴影渲染的像素点。

步骤302，确定与所述图像帧对应的深度图像，并确定所述图像帧中与所述待渲染的像素点对应的阻挡对象在所述深度图像中的深度信息。

确定与当前的图像帧对应的深度图像，其中，深度图像可以为深度纹理图，深度纹理图是在3D计算机图形和计算机视觉中运用到的技术，是一种图像或图像通道，其中包含与场景对象的表面到视点的距离有关的信息，用于模拟或重建3D形状。

在本发明实施例中，可以预先为需要进行阴影渲染的图像帧配置深度图像，该深度图像可以是根据图像帧中游戏角色和阻挡对象之间的位置关系确定的。为图像帧配置深度图像之后，可以将图像帧和深度图像建立映射关系。在一种示例中，图像帧与深度图像一一对应，针对当前需要进行阴影渲染的一幅图像帧，可以确定与其对应的一幅深度图像。

在确定与当前的图像帧对应的深度图像后，可以确定与待渲染的像素点对应的阻挡对象，例如，可以以目标像素点为视点，向待渲染的像素点所在的方向观察，确定在该视线方向上的阻挡对象，并可以确定该阻挡对象在该深度图像中的深度信息。

步骤303，若所述距离信息对应的距离值大于所述深度信息对应的距离值，则对所述待渲染的像素点进行阴影渲染。

在本发明实施例中，通过将待渲染的像素点与目标像素点的距离信息和该待渲染的像素点对应的阻挡对象在深度图像中的深度信息进行比较，即可以确定是否需要对该待渲染的像素点进行阴影渲染。

如果距离信息对应的距离值大于深度信息对应的距离值，则对待渲染的像素点进行阴影渲染；如果距离信息对应的距离值不大于深度信息对应的距离值，则不对待渲染的像素点进行阴影渲染。

在对该图像帧中所有确定需要进行阴影渲染的像素点进行渲染后，可以显示该图像帧，从而显示渲染后的阴影效果。

综上，在本发明实施例中，通过将待渲染的像素点与目标像素点的距离信息和该待渲染的像素点对应的阻挡对象在深度图像中的深度信息进行比较，即可以确定是否需要对该待渲染的像素点进行阴影渲染，通过采用上述方法，提供了利用深度图像确定哪些像素在阴影渲染的区域范围内，哪些像素在非阴影渲染的区域范围内的渲染方法，且该方法可以是在图形处理器中执行的，运行时基于GPU的实时阴影计算，利用GPU强大的并行计算能力将CPU大量的计算负担转移至GPU，提升了游戏的整体运行效率，且对每一个像素点均进行比较确定是否进行阴影渲染，可以使得最终阴影区域的显示精度达到像素级别的精度，大大提升了阴影显示效果。

参照图4，示出了本发明实施例提供的另一种游戏渲染方法的步骤流程图，具体可以包括如下步骤：

步骤401，确定游戏角色在游戏画面的图像帧中的目标像素点，并确定待渲染的像素点与所述目标像素点的距离信息。

在本发明实施例中，启动游戏后，可以在图形用户界面中显示游戏画面。游戏画面中可以显示有玩家控制的游戏角色的角色模型。

可以确定游戏角色在游戏画面的图像帧中所处于的目标像素点，并确定该图像帧中待渲染的像素点与目标像素点的距离信息。其中，待渲染的像素点是指未进行阴影渲染的像素点。

在一种可选的实施例中，本发明实施例的一种游戏渲染方法可以是在图形处理器中执行的。基于GPU(graphics processing unit，图形处理器)进行实时阴影计算，利用GPU强大的并行计算能力将CPU大量的计算负担转移至GPU，可以提升游戏的整体运行效率。

步骤402，确定与所述图像帧对应的深度图像。

确定与当前的图像帧对应的深度图像，其中，深度图像可以为深度纹理图。

针对步骤402，可以执行以下步骤：

子步骤S11，获取预先编辑的所述阻挡对象的轮廓信息。

其中，轮廓信息包括由轮廓点按顺序连接的轮廓线段。

在本发明实施例中，可以是在游戏画面制作阶段，在引擎编辑器中，例如Unity引擎或Cocos Creator引擎，编辑阻挡对象的轮廓信息。通过游戏引擎提供的多边形编辑功能可以将阻挡对象的轮廓编辑出来，在二维平面中，阻挡对象的轮廓由N个点按一定的顺序连接而成。当游戏中的游戏对象被阻挡对象遮挡时，需要渲染对应的阴影效果，从而可以提高游戏的真实感。

在游戏运行的初始化阶段，可以创建一张深度图像，用于记录深度值，深度值可以由(r,g,b,a)组合而成。一张尺寸为M*N的深度图像，可以通过二维平面坐标(m,n)采样图中指定像素点中存储的深度值(r,g,b,a)。

参照图5所示，为一种深度图像的示意图。深度图像的尺寸越大，占用内存越高，相应的精度也越高，最终阴影的显示质量越好。例如，一张1920*1080尺寸的深度图像中存储了1920*1080个像素数据，屏幕显示的渲染结果中的每个像素点根据映射关系从这些像素数据中采样，如果屏幕的显示像素也是1920*1080，显示像素和深度图像的映射关系为一一对应的关系(即一个显示像素对应一个深度图像中的像素数据)；而如果屏幕的显示像素是3840*2160，那么就会出现多个显示像素对应同一个深度图像的像素数据的情况，所以当深度图像的尺寸越大，可以存储的像素数据越多，采样精度越高，最终显示质量也越高。而深度图像尺寸越大，需要消耗的硬件资源也越多(内存/显存和带宽)。

在本发明一种可选的实施例中，深度图像的尺寸可以设置为1024*1。参照图6所示，为本发明实施例的一种深度图像的示意图，该深度图像存储有1024*1个像素数据。

在游戏运行的帧循环阶段，在每帧循环开始时，可以先重置深度图像，即把深度图像中记录的深度值设为默认值，例如设置为(1,0,0,0)。

游戏运行时，有一个定时循环机制，又称帧率，代表一秒运行的次数。如游戏帧率为30帧，代表一秒内运行游戏主逻辑方法30次。帧循环开始，代表上述主逻辑方法开始时，会执行一个清空深度图像的方法，该方法用于将深度图像中记录的数据全部改为默认值。由于本发明实施例提供的游戏渲染方法中的阴影是需要实时计算的，即每一帧都需要计算一次当前的阴影范围，所以需要每一帧开始时重置一次深度图像中上一次计算的结果，再重新进行一次完整的阴影范围计算。

在将深度图像中记录的深度值数据重置后，可以将在游戏画面制作阶段输出的阻挡对象的轮廓点以线段形式上传至GPU。因此，可以在GPU中获取预先编辑的阻挡对象的轮廓信息。

子步骤S12，确定所述游戏角色的视野范围。

在本发明实施例中，游戏玩家可以设置游戏角色不同的视野范围。视野范围可以设置为圆形，也可以设置为其他形状，例如矩形、正方形、菱形等，即也可以设置为包含有中心点的图形。通过对游戏角色的视野范围进行自定义设置，可以丰富游戏玩法。

针对子步骤S12，可以执行以下步骤：

将以所述目标像素点为圆心，以预设距离为半径的圆作为所述游戏角色的所述视野范围。

在本发明的一种实施例中，可以将以游戏角色所在的目标像素点为圆心，以预设距离为半径组成的圆形区域作为该游戏角色的视野范围。

需要说明的是，也可以基于以游戏角色所在的目标像素点为中心点构造其他形状(矩形、正方形、菱形等)的区域作为游戏角色的视野区域，本申请对于游戏角色的视野范围对应的区域的形状不作具体限定。

子步骤S13，在以所述目标像素点为坐标原点的坐标系中，确定落入所述视野范围内的所述轮廓线段上的点与所述坐标原点的距离，以及确定以落入所述视野范围内的所述轮廓线段上的点和所述坐标原点为端点连接成的线段与所述坐标系的X轴的夹角。

在本发明实施例中，可以以目标像素点为坐标原点建立二维平面的坐标系，可以确定落入视野范围内的轮廓线段上的点，并确定该落入视野范围内的轮廓线段上的各个点与坐标原点的距离。可以以落入视野范围内的轮廓线段上的点和坐标原点为端点进行连接，得到对应的多条线段，并确定每条线段与坐标系的X轴的夹角。

上述过程可以理解为确定游戏角色的视线方向，以及确定每个视线方向上的阻挡对象与游戏角色之间的距离。

子步骤S14，建立所述距离和所述夹角的映射关系，并基于所述映射关系绘制所述深度图像。

对于每条线段，建立其长度(即两端点之间的距离)和其与坐标系的X轴的夹角之间的映射关系，并基于该映射关系绘制深度图像。

针对子步骤S14，可以执行以下步骤：

将所述夹角映射为所述深度图像的横坐标，将所述距离映射为所述横坐标对应的像素点的像素值。

在本发明实施例中，可以将夹角映射为深度图像的横坐标，以及将距离映射为该横坐标对应的像素点的像素值/深度值。

参照图7所示，为游戏角色与阻挡对象位置关系的模型图。可以以游戏角色所在的位置作为坐标原点O，阻挡对象的轮廓线段假设为AB，游戏角色的视野范围假设为圆形，视野范围的半径假设为OR。由图可知，坐标原点O与AB上任意一点组成的线段的长度均少于OR，即可以确定AB上的点均落入游戏角色的视野范围内，可以将AB上的任意一点用D表示。可以计算点D与坐标原点O的距离，计算OD与X轴的夹角。可以将OD与X轴的夹角θ和点D到坐标原点O的距离L对应映射到深度图像中。

本发明的一种实施例中，深度图像的尺寸为1024*1，可以将深度图像的横坐标范围[0,1024]映射成角度范围[0,2π]。然后可以将计算得到的线段与坐标系的X轴的夹角θ在该深度图像中找到对应的横坐标，将计算得到的线段两端点之间的距离L写入该横坐标对应的像素点的像素值中，例如可以写入像素点的r值中，即为(L,0,0,1)。

参照图8所示，为根据图7中的位置关系映射得到的深度图像。深度图像中每一个像素点记录对应角度的深度值，共记录角度[0,2π]对应的深度值。对于线段AB，假设X轴与OA的夹角为α，夹角α对应的OA端点间的距离为a，X轴与OB的夹角为β，夹角β对应的OB端点间的距离为b，可以将夹角α与夹角β之间的角度映射到深度图像的横坐标，将角度对应的距离映射为对应横坐标的像素点上的像素值/深度值。

在本发明一种可选的实施例中，针对将所述距离映射为所述横坐标对应的像素点的像素值的步骤，可以执行以下步骤：

确定所述横坐标对应的像素点的像素值中当前存储的距离值；判断所述距离对应的距离值是否小于所述当前存储的距离值；若所述距离对应的距离值小于所述当前存储的距离值，则将所述距离对应的距离值映射为所述横坐标对应的像素点的像素值；否则，保持所述横坐标对应的像素点的像素值不变。

在生成图像帧对应的深度图像的过程中，在游戏角色的视野范围内，可以计算游戏角色的视线与阻挡对象之间发生的相交，将视线方向上的交点中离游戏角色距离最短的交点作为目标交点，将该目标交点与游戏角色之间的距离记录到深度图像中，上述步骤中保证了记录到深度图像中的距离为该方向上的最短距离。

步骤403，在以所述目标像素点为坐标原点的坐标系中，确定以所述待渲染的像素点和所述坐标原点为端点连接成的线段与所述坐标系的X轴的目标夹角。

以目标像素点为坐标原点建立二维平面的坐标系，可以以待渲染的像素点和坐标原点为端点连接线段，并确定该线段与坐标系的X轴的目标夹角。

上述过程可以理解为确定待渲染的像素点所在的目标视线方向。

步骤404，基于所述映射关系，从所述深度图像中确定与所述目标夹角对应的目标距离，并将所述目标距离作为所述阻挡对象在所述深度图像中的所述深度信息。

深度图像中每个像素点的横坐标对应预设角度，像素点的像素值中存储有距离值，因此，可以从预设角度中确定与目标夹角对应的目标角度，并基于目标角度查找到对应的目标像素点，从而可以查找到该目标像素点中存储的目标距离对应的目标距离值。

在阴影Mesh渲染的像素着色器中，确定游戏画面中任一待渲染的像素点N与坐标原点O的连线与X轴的夹角α1，根据α1采样上述实时生成的深度图像，得到深度图像中该角度对应记录的深度值H，比较深度值H和ON的长度，若ON的长度比H大，代表此待渲染的像素点在阴影区域，进行相应的阴影混合。所有待渲染的像素点重复此步骤，得到该图像帧的最终阴影效果。

步骤405，若所述距离信息对应的距离值大于所述深度信息对应的距离值，则对所述待渲染的像素点进行阴影渲染。

如果距离信息对应的距离值大于深度信息对应的距离值，则对待渲染的像素点进行阴影渲染；如果距离信息对应的距离值不大于深度信息对应的距离值，则不对待渲染的像素点进行阴影渲染。

在对该图像帧中所有确定需要进行阴影渲染的像素点进行渲染后，可以显示该图像帧，从而显示渲染后的阴影效果。

为了使本领域技术人员能够更好地理解本发明实施例步骤401至步骤405，下面通过一个例子加以说明：

参照图9所示为本发明实施例的一种游戏渲染方法的流程图，其中，深度图像可以为深度纹理图，具体流程如下：

1、在对游戏画面进行制作的编辑阶段，可以编辑阻挡对象或者阻挡区域的轮廓。

2、在游戏运行的初始化阶段，可以创建一张深度纹理图，用于记录深度值(r,g,b,a)。

3、在游戏运行的帧循环阶段，在每帧循环开始时，可以重置深度纹理图，即把深度纹理图中记录的深度值设为默认值(1,0,0,0)。

4、将编辑阶段输出的阻挡对象的轮廓点以线段形式上传至GPU。

5、在顶点着色器中，以玩家角色所在位置作为坐标原点O，假设阻挡对象的轮廓线段的两个端点为A、B，分别计算X轴与OA的夹角α，X轴与OB的夹角β。

6、在像素着色器中，以玩家角色所在位置为坐标原点O，玩家角色的视野范围的半径R为长度，从夹角α插值到夹角β，得到线段OR，计算OR与线段AB的交点D并计算交点D与原点O的距离。

7、将OD与X轴的夹角θ和交点D到原点O的距离L(深度值)写入深度纹理图。深度纹理图的横坐标范围[0,1024]映射成[0,2π]。即夹角θ对应深度纹理图横坐标的唯一值，距离L作为深度纹理图中该横坐标对应的深度值中的r值，即为(L,0,0,1)。

8、重复上述步骤5～7，遍历图像帧中的所有轮廓线段，计算对应夹角的深度值并写入深度纹理图，得到最终的实时深度纹理图。深度纹理图中每一格代表对应角度的深度值，共记录[0,2π]角度对应的深度值。

9.在阴影Mesh渲染的像素着色器中，确定待渲染的像素点N与坐标原点O的连线与X轴的夹角α1，根据α1采样上述实时生成的深度纹理图，得到深度纹理图中该角度对应记录的深度值H，比较深度值H和ON的长度，若ON的长度比H大，代表此待渲染的像素点在阴影区域，进行相应的阴影混合。所有待渲染的像素点重复此步骤，得到最终阴影区域效果。

10、游戏运行期间，每帧循环中重复上述步骤3～9，即可得到每帧的阴影区域，即实时动态阴影。

综上，在本发明实施例中，通过将待渲染的像素点与目标像素点的距离信息和该待渲染的像素点对应的阻挡对象在深度图像中的深度信息进行比较，即可以确定是否需要对该待渲染的像素点进行阴影渲染，通过采用上述方法，提供了利用深度图像确定哪些像素在阴影渲染的区域范围内，哪些像素在非阴影渲染的区域范围内的渲染方法，且该方法可以是在图形处理器中执行的，运行时基于GPU的实时阴影计算，利用GPU强大的并行计算能力将CPU大量的计算负担转移至GPU，提升了游戏的整体运行效率，且对每一个像素点均进行比较确定是否进行阴影渲染，可以使得最终阴影区域的显示精度达到像素级别的精度，大大提升了阴影显示效果。

本方法基于引擎编辑器提前给二维场景编辑光线阻挡对象，在游戏运行时利用图形处理器计算在游戏角色的视野范围内，游戏角色视线与阻挡对象的碰撞检测，生成实时的阴影区域。通过预处理，将二维场景的光线阻挡对象以点坐标的数据形式保存，运行时基于GPU的实时阴影计算，利用GPU强大的并行计算能力将CPU大量的计算负担转移至GPU，提升了游戏的整体运行效率，且最终阴影区域的显示精度达到像素级别的精度，大大提升了最终的显示效果，额外消耗仅仅是一张1024*1尺寸的深度纹理图。所有基于现代图形API的渲染均可采用上述方法生成实时的阴影。

需要说明的是，对于方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明实施例并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明实施例，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作并不一定是本发明实施例所必须的。

参照图10，示出了本发明实施例提供的一种游戏渲染装置的结构框图，具体可以包括如下模块：

第一确定模块1001，用于确定游戏角色在游戏画面的图像帧中的目标像素点，并确定待渲染的像素点与所述目标像素点的距离信息；

第二确定模块1002，用于确定与所述图像帧对应的深度图像，并确定所述图像帧中与所述待渲染的像素点对应的阻挡对象在所述深度图像中的深度信息；

渲染模块1003，用于若所述距离信息对应的距离值大于所述深度信息对应的距离值，则对所述待渲染的像素点进行阴影渲染。

在本发明实施例中，所述第二确定模块，包括：

获取子模块，用于获取预先编辑的所述阻挡对象的轮廓信息；所述轮廓信息包括由轮廓点按顺序连接的轮廓线段；

第一确定子模块，用于确定所述游戏角色的视野范围；

第二确定子模块，用于在以所述目标像素点为坐标原点的坐标系中，确定落入所述视野范围内的所述轮廓线段上的点与所述坐标原点的距离，以及确定以落入所述视野范围内的所述轮廓线段上的点和所述坐标原点为端点连接成的线段与所述坐标系的X轴的夹角；

绘制子模块，用于建立所述距离和所述夹角的映射关系，并基于所述映射关系绘制所述深度图像。

在本发明实施例中，所述第一确定子模块，包括：

确定单元，用于将以所述目标像素点为圆心，以预设距离为半径的圆作为所述游戏角色的所述视野范围。

在本发明实施例中，所述绘制子模块，包括：

映射单元，用于将所述夹角映射为所述深度图像的横坐标，将所述距离映射为所述横坐标对应的像素点的像素值。

在本发明实施例中，所述第二确定模块，包括：

第三确定子模块，用于在以所述目标像素点为坐标原点的坐标系中，确定以所述待渲染的像素点和所述坐标原点为端点连接成的线段与所述坐标系的X轴的目标夹角；

第四确定子模块，用于基于所述映射关系，从所述深度图像中确定与所述目标夹角对应的目标距离，并将所述目标距离作为所述阻挡对象在所述深度图像中的所述深度信息。

在本发明实施例中，所述映射单元，包括：

确定子单元，用于确定所述横坐标对应的像素点的像素值中当前存储的距离值；

判断子单元，用于判断所述距离对应的距离值是否小于所述当前存储的距离值；

映射子单元，用于若所述距离对应的距离值小于所述当前存储的距离值，则将所述距离对应的距离值映射为所述横坐标对应的像素点的像素值；否则，保持所述横坐标对应的像素点的像素值不变。

在本发明实施例中，所述装置应用于图形处理器，所述深度图像的尺寸为1024*1。

综上，在本发明实施例中，通过将待渲染的像素点与目标像素点的距离信息和该待渲染的像素点对应的阻挡对象在深度图像中的深度信息进行比较，即可以确定是否需要对该待渲染的像素点进行阴影渲染，通过采用上述方法，提供了利用深度图像确定哪些像素在阴影渲染的区域范围内，哪些像素在非阴影渲染的区域范围内的渲染方法，且该方法可以是在图形处理器中执行的，运行时基于GPU的实时阴影计算，利用GPU强大的并行计算能力将CPU大量的计算负担转移至GPU，提升了游戏的整体运行效率，且对每一个像素点均进行比较确定是否进行阴影渲染，可以使得最终阴影区域的显示精度达到像素级别的精度，大大提升了阴影显示效果。

对于装置实施例而言，由于其与方法实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

本发明实施例还提供了一种电子设备，包括：处理器、存储器及存储在所述存储器上并能够在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现上述一种游戏渲染方法实施例的各个过程，且能达到相同的技术效果，为避免重复，这里不再赘述。

本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述一种游戏渲染方法实施例的各个过程，且能达到相同的技术效果，为避免重复，这里不再赘述。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

本领域内的技术人员应明白，本发明实施例的实施例可提供为方法、装置、或计算机程序产品。因此，本发明实施例可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明实施例可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明实施例是参照根据本发明实施例的方法、终端设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理终端设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理终端设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理终端设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理终端设备上，使得在计算机或其他可编程终端设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程终端设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本发明实施例的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明实施例范围的所有变更和修改。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。

以上对本发明所提供的一种游戏渲染方法和一种游戏渲染装置、一种电子设备和一种计算机可读存储介质，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种游戏渲染方法，其特征在于，所述方法包括：

确定游戏角色在游戏画面的图像帧中的目标像素点，并确定待渲染的像素点与所述目标像素点的距离信息；

确定与所述图像帧对应的深度图像，并确定所述图像帧中与所述待渲染的像素点对应的阻挡对象在所述深度图像中的深度信息；

若所述距离信息对应的距离值大于所述深度信息对应的距离值，则对所述待渲染的像素点进行阴影渲染。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定与所述图像帧对应的深度图像，包括：

获取预先编辑的所述阻挡对象的轮廓信息；所述轮廓信息包括由轮廓点按顺序连接的轮廓线段；

确定所述游戏角色的视野范围；

在以所述目标像素点为坐标原点的坐标系中，确定落入所述视野范围内的所述轮廓线段上的点与所述坐标原点的距离，以及确定以落入所述视野范围内的所述轮廓线段上的点和所述坐标原点为端点连接成的线段与所述坐标系的X轴的夹角；

建立所述距离和所述夹角的映射关系，并基于所述映射关系绘制所述深度图像。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述确定所述游戏角色的视野范围，包括：

将以所述目标像素点为圆心，以预设距离为半径的圆作为所述游戏角色的所述视野范围。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述建立所述距离和所述夹角的映射关系，并基于所述映射关系绘制所述深度图像，包括：

将所述夹角映射为所述深度图像的横坐标，将所述距离映射为所述横坐标对应的像素点的像素值。

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述确定所述图像帧中与所述待渲染的像素点对应的阻挡对象在所述深度图像中的深度信息，包括：

在以所述目标像素点为坐标原点的坐标系中，确定以所述待渲染的像素点和所述坐标原点为端点连接成的线段与所述坐标系的X轴的目标夹角；

基于所述映射关系，从所述深度图像中确定与所述目标夹角对应的目标距离，并将所述目标距离作为所述阻挡对象在所述深度图像中的所述深度信息。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述将所述距离映射为所述横坐标对应的像素点的像素值，包括：

确定所述横坐标对应的像素点的像素值中当前存储的距离值；

判断所述距离对应的距离值是否小于所述当前存储的距离值；

若所述距离对应的距离值小于所述当前存储的距离值，则将所述距离对应的距离值映射为所述横坐标对应的像素点的像素值；否则，保持所述横坐标对应的像素点的像素值不变。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法应用于图形处理器，所述深度图像的尺寸为1024*1。

8.一种游戏渲染装置，其特征在于，所述装置包括：

第一确定模块，用于确定游戏角色在游戏画面的图像帧中的目标像素点，并确定待渲染的像素点与所述目标像素点的距离信息；

第二确定模块，用于确定与所述图像帧对应的深度图像，并确定所述图像帧中与所述待渲染的像素点对应的阻挡对象在所述深度图像中的深度信息；

渲染模块，用于若所述距离信息对应的距离值大于所述深度信息对应的距离值，则对所述待渲染的像素点进行阴影渲染。

9.一种电子设备，其特征在于，包括：处理器、存储器及存储在所述存储器上并能够在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现如权利要求1-7中任一项所述一种游戏渲染方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7中任一项所述一种游戏渲染方法的步骤。

Images