关于地表贴图
首先，我不是混 3d 圈的人，所以我对圈子里各种地表的渲染方法并不熟悉。今天写这一篇，纯粹是因为前段时间帮负责 3d 模块开发的同事解决了一个算法问题。
从我有限的 3d engine 相关知识来看，我最早了解的是类似 2d tile 拼接的地面渲染方式。玩过星际的地图编辑器的就知道我指的什么。等到魔兽三，虽然 engine 改成 3d 的了，但是方法没有大的变化。就是用贴图做成图素去拼接起来。依稀记得无冬之夜也是这种方法，时间太久，不敢确认。
后来，我看了 big world 的方案，就是在地面高度网格的顶点上记录一个贴图混合系数。最多在一个 chunk （记得似乎是 25 格）里最多可以用四张不同的贴图，然后根据地面网格的顶点混合系数，混出最终的效果。
这个方法比较节省资源，听说很多 3d engine 对地面的渲染都这么干。
不过 big world 默认的地面网格，每个格子单位长为 4 米。结果地面的过度就显得非常粗糙了。这点，天下2 的场景美术私下跟我抱怨过。说是不能做出 wow 里的效果。到了创世西游，应美术的强烈要求，单位格被改成了 2 米，很大程度是为了让地表渲染的更漂亮。当然数据量也增加了 4 倍。
如果想近一步增加地表贴图的精细度该怎么办？简单的增加地表格的精度是不合适的。其实高度图不需要太高的精度就可以做的很漂亮。增加的数据量却是很惊人的。
我们的 3d 程序员提出一个方法。其实，贴图的精度可以高于网格的精度。
当然，在渲染时，就不能按以前的方式。我们可以把混合信息保存在独立贴图里，而不是存放在顶点上。
例如，如果一个 chunk 有 32x32 格，如果你用一张 32x32 的贴图，4444 有 4 个通道即可，可以描述出 5 张贴图的混合信息（由于混合系数之和为 1 ，所有第 5 层可以通过前四层计算出来）。效果和保存在顶点上一致，但会多消耗一张贴图。
假设我们采用 64x64 的贴图，贴图混合精度就增加了 4 倍，最高支持到 256x256 甚至 1024 都可以。不过太高的精度混合贴图本身也有很大消耗，可能还不如直接把整张混合结果保存下来。
理论上，我们可以让美术制作的时候，仅在最被玩家关注的地方使用高精度混合贴图，不太关注，尤其是远景，使用 2x2 甚至 1x1 贴图即可。
但是，制作期，编辑工具如何决定该生成怎样精度的混合信息？
这里面有一个 chunk 间接缝的问题。如果一个 chunk 的混合精度较高，衔接的一个 chunk 比较低，缝隙就有可能被看出来。
另外，程序上虽然可以生成不同级别的混合信息，但到底实际该用哪一份也是一个问题。尤其在编辑器中，美术会自由修改。且不应该让美术关系精度问题。
早期我们的编辑器在这个方面做的不太好。前几天，我花了点时间思考这个问题，发现了一个简单可行的方案。
首先，在原来的编辑器中，太多的精度级别是没有意义的。这跟地图刷的定义有关。地图刷虽然有大有小，但无论大小，都是一个中心向四周过度的图案。而且在编辑器中，混合信息是按浮点数保存。
其结果是，如果期望完全无缝，那么最终的混合精度只会留下两类：一是所支持的最高精度。另外就是最低精度（就是纯色）。
那么，如何利用程序支持的多级精度？我的方法是，提供不同粒度（而非大小）的刷子供美术选择。不需要精雕细凿的部分推荐给美术稍微粗粒度的刷子（看起来有更多的马赛克）。
而混合数据，可以以自适应的四叉树方式保存。且直接保存成 4444 的通道形式，而不用浮点数。虽然浮点数有更高精度，但实际渲染结果是用 16 级方式呈现出来。美术是根据视觉反馈来修改场景的。更高的级数没有意义。
这样，四叉树可以用来合并相临的相等混合信息。最终可以根据四叉树的最大深度决定贴图的精度。
btw, 在写四叉树的代码时，发现四叉树的数据序列化非常有趣，可以只用很少的额外信息记录四叉树的形态。（简单的在数据流里插入 bit 表示当前分枝是否需要扩展）
如果用四叉树去表示一个 2 的整数次幂宽度的矩形，也有一个巧妙的方法定位四叉树的叶子。你可以简单的合并需要索引的 x,y 的每个 2 进制位。比如 x 和 y 都是 [0,255] ，表达一个 256 单位长的空间。x 和 y 都是 8bit 。
把 x 和 y 的第 7 bit 合并成一个 2bit 数字，第 6 bit 也合并，依此类推，得到一个 8 个元素的数列。按这个数列去逐级访问四叉树每级上的对应 0~3 象限即可。
这个技巧同样可以用于 8 叉树，由于不需要做任何判断，所以可以提高性能。 :D
这段时间太忙，所以 blog 就只是简单记录下思路了。
Comments
= =我搜索allegro程序库 结果就搜到您博客了 居然看见那关于dos和win95的讨论……想必您必定是骨灰级程序员吧……
Posted by: = =一大二学生 | (9) December 13, 2010 09:15 PM
不错,不错,味道好极啦.
Posted by: wg | (8) April 20, 2009 04:56 PM
现在游戏的主流地形都是高度图生成网格，再局部每个tile上上细节纹理即splatting纹理混合，用shader很容易混合起来，混合的权重可以用一张courage图里对应通道的分量来记录，效果还不错，也可以像你说的那样，32*32的tile用64*64的细节纹理，wow估计也是这么做的吧
Posted by: skillzero | (7) April 2, 2009 10:32 PM
我们也有相同的问题，但我觉得一个更简单实用的方法是用噪声纹理和权值结合混合。
Posted by: xiao | (6) March 29, 2009 11:01 AM
我实现的Terrain Editor，是通过每层Render一张贴图，并附带一张Alpha贴图来代表这一层的贴图权重，Terrain的最后效果就是Blend每层的贴图得到的。效果还可以。
Posted by: 跃天 | (5) March 28, 2009 11:01 PM
权重图不就是wow的方法么
Posted by: xoyojank | (4) March 26, 2009 11:02 PM
莫非是这个
http://xyx.163.com/
Posted by: luren | (3) March 25, 2009 01:35 PM
从rss中看到这里有个板凳等着我。。
Posted by: 昊臣 | (2) March 25, 2009 09:27 AM
抢占了
Posted by: Rock | (1) March 25, 2009 08:54 AM