流场数据处理方法及装置与流程

本公开涉及流场数据处理，具体而言，涉及一种流场数据处理方法及装置。

背景技术：

1、在水域场景的构建和渲染过程中，通常需要利用流场信息描述水体在不同位置的流动状态，以表现水流在空间上的方向、速度以及不同水域区域之间的差异。随着三维场景覆盖范围扩大以及水域形态日趋复杂，需要处理的流场信息数量相应增加，流场数据的制作、维护以及在不同空间区域中的应用也更加复杂。

2、相关技术中，水面流场通常采用预先制作的贴图或者通过离线工具生成。当需要调整局部水流状态时，往往需要重新修改并输出相应的流场资源，难以在场景编辑过程中便捷地完成流场调整。与此同时，对于流向、流速以及水域类型等不同流场信息，采用相互独立的数据进行维护时，还需要分别处理各类信息在空间位置及数据更新方面的对应关系，使得流场数据的编辑和维护过程较为繁琐。

3、此外，在大范围场景中，为便于数据组织和加载，通常会将场景划分为多个区域，并分别存储各区域对应的流场信息。由于不同区域的数据相对独立，在靠近相邻区域的边界位置进行流场数据采样时，可供采样的数据可能存在不连续的情况，从而容易在区域交界位置出现水流状态突变或接缝。因此，如何改善大范围场景中流场数据的编辑和维护方式，并降低分区域存储情况下边界位置的流场数据不连续问题，仍是相关技术中需要解决的问题。

4、需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

技术实现思路

1、本公开实施例的目的在于提供一种流场数据处理方法及装置，能够将编辑轨迹转换为连续的流场数据，并结合相邻区域的流场数据对边界区域进行处理，减少不同区域之间出现流向等流场属性突变的情况，提高流场数据的连续性和一致性。

2、根据本公开实施例的第一方面，提供了一种流场数据处理方法，包括：

3、获取针对目标区域的编辑轨迹，对所述编辑轨迹进行采样处理，得到多个轨迹采样点，并基于所述多个轨迹采样点确定对应的方向信息；

4、基于所述多个轨迹采样点及对应的所述方向信息，确定所述目标区域对应的流场属性数据，并将所述流场属性数据写入所述目标区域对应的流场栅格数据；

5、确定所述目标区域对应的边界区域，并获取与所述目标区域相邻的相邻区域对应的邻接流场数据，基于所述流场栅格数据和所述邻接流场数据对所述边界区域进行数据写入，得到边界处理后的目标流场数据；

6、基于所述目标流场数据生成所述目标区域对应的流场图。

7、在本公开的一种示例性实施例中，所述对所述编辑轨迹进行采样处理，得到多个轨迹采样点，并基于所述多个轨迹采样点确定对应的方向信息，包括：

8、获取所述编辑轨迹对应的多个轨迹控制点，并基于所述多个轨迹控制点构建样条曲线；

9、基于所述编辑轨迹对应的时间和距离，对所述编辑轨迹进行重采样，得到所述多个轨迹采样点；

10、确定所述样条曲线在各所述轨迹采样点对应位置的切线信息，并基于所述切线信息确定各所述轨迹采样点对应的方向信息。

11、在本公开的一种示例性实施例中，所述基于所述多个轨迹采样点确定对应的方向信息，包括：

12、获取针对所述编辑轨迹设置的指定方向参数；

13、基于所述指定方向参数，为各所述轨迹采样点确定对应的方向信息。

14、在本公开的一种示例性实施例中，所述编辑轨迹由流场编辑操作产生，所述流场编辑操作包括方向编辑操作、速度编辑操作、类型编辑操作和擦除操作中的至少一种；

15、所述流场编辑操作中的不同操作类型共用所述采样处理对应的延迟控制和重采样流程；

16、所述基于所述多个轨迹采样点及对应的所述方向信息，确定所述目标区域对应的流场属性数据，包括：

17、根据所述流场编辑操作的操作类型，基于所述多个轨迹采样点及对应的所述方向信息，确定与所述操作类型对应的流场属性数据。

18、在本公开的一种示例性实施例中，所述流场属性数据包括方向属性、速度属性和类型属性中的至少一种；

19、所述将所述流场属性数据写入所述目标区域对应的流场栅格数据，包括：

20、基于各所述轨迹采样点在所述目标区域中的位置，确定所述流场栅格数据中与各所述轨迹采样点对应的栅格位置；

21、将各所述轨迹采样点对应的所述流场属性数据写入对应的所述栅格位置。

22、在本公开的一种示例性实施例中，所述将各所述轨迹采样点对应的所述流场属性数据写入对应的所述栅格位置，包括：

23、基于各所述轨迹采样点对应的所述栅格位置确定对应的栅格操作范围；

24、基于所述栅格操作范围对对应的所述流场属性数据进行修改；

25、将修改后的所述流场属性数据写入所述栅格操作范围对应的栅格位置。

26、在本公开的一种示例性实施例中，所述基于所述栅格操作范围对对应的所述流场属性数据进行修改，包括：

27、确定针对所述栅格操作范围的栅格操作，所述栅格操作包括流场写入操作和笔刷操作中的至少一种；

28、通过与用于产生所述编辑轨迹的流场编辑操作解耦的栅格操作层执行所述栅格操作；

29、基于所述栅格操作，对所述栅格操作范围对应的所述流场属性数据进行修改。

30、在本公开的一种示例性实施例中，所述确定所述目标区域对应的边界区域，并获取与所述目标区域相邻的相邻区域对应的邻接流场数据，包括：

31、根据预设边界宽度，对所述目标区域对应的纹理坐标空间进行扩展，确定扩展后的纹理坐标空间中的所述边界区域；

32、基于所述边界区域对应的纹理坐标，确定与所述目标区域相邻的相邻区域；

33、从所述相邻区域对应的流场数据中采样得到与所述边界区域对应的所述邻接流场数据。

34、在本公开的一种示例性实施例中，所述相邻区域对应的流场数据包括所述相邻区域对应的残差纹理数据；

35、所述从所述相邻区域对应的流场数据中采样得到与所述边界区域对应的所述邻接流场数据，包括：

36、根据所述边界区域中各边界位置与所述相邻区域之间的空间对应关系，确定各所述边界位置对应的残差纹理采样位置；

37、基于各所述残差纹理采样位置，从所述相邻区域对应的所述残差纹理数据中获取对应的邻接流场数据。

38、在本公开的一种示例性实施例中，所述流场属性数据包括方向属性、速度属性和类型属性，所述类型属性包括第一类型信息、第二类型信息以及所述第一类型信息与所述第二类型信息之间的过渡权重；

39、所述将各所述轨迹采样点对应的所述流场属性数据写入对应的所述栅格位置，包括：

40、获取各所述轨迹采样点对应的所述方向属性、所述速度属性、所述第一类型信息、所述第二类型信息和所述过渡权重；

41、按照预设编码规则，对各所述轨迹采样点对应的所述方向属性、所述速度属性、所述第一类型信息、所述第二类型信息和所述过渡权重进行编码，得到对应的编码数据；

42、将各所述轨迹采样点对应的所述编码数据写入对应的所述栅格位置。

43、在本公开的一种示例性实施例中，在基于所述目标流场数据生成所述目标区域对应的流场图之后，所述方法还包括：

44、确定与所述预设编码规则对应的解码规则；

45、根据所述解码规则对所述流场图中的编码数据进行解码，得到对应的方向属性、速度属性和类型属性；

46、将解码得到的所述方向属性、所述速度属性和所述类型属性分别用于基于所述流场图执行的流场显示处理或者流场采样处理。

47、根据本公开的第二方面，提供一种流场数据处理装置，包括：

48、轨迹方向处理模块，用于获取针对目标区域的编辑轨迹，对所述编辑轨迹进行采样处理，得到多个轨迹采样点，并基于所述多个轨迹采样点确定对应的方向信息；

49、流场栅格写入模块，用于基于所述多个轨迹采样点及对应的所述方向信息，确定所述目标区域对应的流场属性数据，并将所述流场属性数据写入所述目标区域对应的流场栅格数据；

50、边界流场处理模块，用于确定所述目标区域对应的边界区域，并获取与所述目标区域相邻的相邻区域对应的邻接流场数据，基于所述流场栅格数据和所述邻接流场数据对所述边界区域进行数据写入，得到边界处理后的目标流场数据；

51、流场图生成模块，用于基于所述目标流场数据生成所述目标区域对应的流场图。

52、本公开实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

53、本公开示例实施例中提供的流场数据处理方法，通过获取针对目标区域的编辑轨迹，对编辑轨迹进行采样处理，并根据得到的多个轨迹采样点确定相应的方向信息，使针对目标区域的编辑操作能够进一步转换为具有空间位置对应关系的流场信息；在此基础上，根据轨迹采样点及其方向信息确定流场属性数据，使流场数据的生成能够与编辑轨迹相对应，从而使对目标区域流场状态的调整能够通过编辑过程反映至后续流场数据中，降低采用预先制作的固定流场资源时对反复修改和重新制作相应资源的依赖。

54、进一步地，通过将根据轨迹采样点及方向信息确定的流场属性数据写入目标区域对应的流场栅格数据，使目标区域内不同位置的流场属性能够按照统一的空间数据结构进行组织，并进一步基于流场栅格数据形成目标流场数据以及对应的流场图。由此，流场属性的生成、写入和流场图生成能够建立连续的数据处理关系，减少流场信息分别处理时因空间对应关系或者更新过程不一致而增加的数据维护复杂度。

55、此外，在形成目标流场数据的过程中，确定目标区域对应的边界区域，并获取相邻区域对应的邻接流场数据，结合目标区域的流场栅格数据和邻接流场数据对边界区域进行数据写入，使目标区域的边界数据不仅基于目标区域自身的流场信息形成，还能够引入相邻区域的流场信息。由此，在基于目标流场数据生成流场图后，靠近区域边界的位置能够具有与相邻区域相对应的流场数据基础，减少分区域存储情况下跨区域采样时出现流场属性突变或者边界不连续的情况，提高大范围场景中流场数据的连续性和一致性。

56、应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。