水体裁减体的生成与水体的裁减（原创）

Devil

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声明: 这种方法对于RTT方式实现的水面最适用，其他水面（纹理动画）并没有多大意义，请读者们注意。

我们当前游戏的水体其实就是一个大平面， 横插在整个地形上。
也许你会笑我，这样不是摄像机裁减不掉了吗？你不知道把水面分块吗？这样不是可以被摄像机裁减掉吗？你这样说其实没有错，但它针对那种纹理动画的水面是有效果的，对于那种RTT的水面的性能提升几乎为0，为什么？让我来解释给你听。

RTT水面的主要性能消耗，主要集中在两个方面。

1． 多渲染一遍场景（渲染到纹理过程）
2． Pixel shader


而1应该占性能消耗的80%以上，pixel Shader只是简单的纹理采样和扰动，没有多大的性能消耗。

如果你明白了这一点以后，我告诉你，如果你看到了你所谓的一块水，其实多渲染一遍场景的代价就已经发生了。无论你把看不到的水块都隐藏掉，也不能消灭这80%的性能消耗部分，这也是为什么我不想分块的原因了，效率根本提高不了什么，还编程起来麻烦。

那是不是没有一点优化和性能提高的空间了呢，当然不是，下面我就介绍我水体裁减体的生成，用于优化水面的渲染。

首先见下图，有这样一块水面：


蓝色部分代表露在地形上面的水面，灰色代表地形部分。
如果不做任何处理的话，当你的摄像机看不到水的时候，RTT的过程仍然在进行中，因为你无法裁减掉它，它是一个大大的平面，为了在看不见水的时候关闭RTT操作，你就需要生成裁减体了，下面简述下其生成过程。

先见下图：


我们先对整个地形区域分块（不是上面提到的分块）只是是逻辑上分块，并不是分成多个对象了。上图我们平均分成了16个等大小的块，当然你可以分的更多，那样裁减就更精确，但是判断水面的可见性就代价更大了，按上图分割法是最平衡的。

下面我们为每块生成此块内的水体裁减体。我所谓水体裁减体就是一个能包围住这块水体的最大矩形，由于水面的高度是一定的，所以我们暂时忽略裁减体的高度信息。

见下图：


生成的基本算法如下，上图有A，B，C，D四个过程：

• A过程，从上到下扫描。横向扫描，依次每隔一个小步长检测当前地形的高度，如果发现第一个某一点处，地形的高度低于水面的高度，则可以确定上边界值。
• C 过程也同理，从下到上扫描，以确定下边界值
• B 过程从左到右扫描，以确定左边界值
• D 过程从右到左扫描，以确定右边界值
  

这样四个边界围成的区域就是这块水体的一个裁减体。

那么我们对所有块这样处理，就生成了整个地形水域的裁减体了。
见下图：


有了这些裁减体的信息，我们就可以进行可视判断了，只要任意一个矩形在你的视野内，RTT过程就要进行，水面就要显示，如果没有一个裁减体在你的视野内，则关闭RTT，隐藏水体，还有一个可选择的优化方式是，如果所有的裁减体都距离你在一个范围之外，则关闭RTT，隐藏水体。

如上图所示，蓝色的视野部分未看到任何的矩形，则应该关闭RTT，隐藏水体了。

以上就是我原创的水体裁减体的生成方式和裁减方式，
如果有什么不对，欢迎大家指正。

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tonykee

想法不错，学习了。

iverson

生成的基本算法如下，上图有A，B，C，D四个过程：

• A过程，从上到下扫描。横向扫描，依次每隔一个小步长检测当前地形的高度，如果发现第一个某一点处，地形的高度低于水面的高度，则可以确定上边界值。
• C 过程也同理，从下到上扫描，以确定下边界值
• B 过程从左到右扫描，以确定左边界值
• D 过程从右到左扫描，以确定右边界值
  
  这种判断会不会有问题?
  比如山的一边的地型是底于山的另一边的河的水平面.
  而且这样分边界的必要性表示严重的置疑.

whb9633

建议楼主想法成熟后再发贴^^

xpertsoft

没觉得想法不成熟就不能发帖.
不成熟才要讨论嘛.

Devil

iverson: Re:水体裁减体的生成与水体的裁减（原创）

生成的基本算法如下，上图有A，B，C，D四个过程：

• A过程，从上到下扫描。横向扫描，依次每隔一...

已经假定, 一个地图中只有一种水平面, 你说的那个地势比水低的话, 那低的地势上方必然是水面.

生成算法都是离线算出的, 不会有什么效率问题.

Devil

whb9633: Re:水体裁减体的生成与水体的裁减（原创）

建议楼主想法成熟后再发贴^^

如果哪里不成熟了, 欢迎指出来,
这个方法在实际中已经使用过了,
裁减的效率还是不错的,

没有经过测试的, 我也不会随便贴出来,

justlikethewind

很实际的想法。实现应该不难，但是可以很好的去除渲染看不见的水面多消耗的那一遍RTT开销。支持。

saya3d

楼主的想法：
根据RTT水的特点，使用水体裁减体来优化，核心思想是看不到水的时候就不用多画一次场景。
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我的想法：
我觉得直接用四叉树就行了，四叉树也很简单，运算量也不大，但是精度会比水体裁减体高一些。
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我的其它的一些想法：
我觉得RTT水的优化不应该光把注意力集中在是否能看到水。假设你发明了一种算法，开销为0，可以100%精确的判断出当前是否可以看到水。但那对美工又有什么用呢？对于有RTT水的场景，场景的复杂度还是要受到RTT水的影响。虽然看不到RTT水的时候FPS很高，但是美工做场景的时候还是要按照能看到RTT水的时候所能允许的场景复杂度来制作场景。
我觉得应该想想怎么对"多画一次场景"那里进行优化，应该设计一个算法，使引擎在"多画一次场景"的时候仅绘制那些能被水反射到的物体。

Devil

saya3d: Re:水体裁减体的生成与水体的裁减（原创）

楼主的想法：
根据RTT水的特点，使用水体裁减体来优化，核心思想是看不到水的时候就不用多画一次场景。
-...

你好, 这两方面其实都已经做了, 渲染水场景的时候,一些小而琐碎的物体, 已经关掉了.