室外地形技术概览

原文：http://www.cnblogs.com/winsonchen/archive/2008/02/05/1064793.html

1.高度图

1．高度图代表了地形网格上每个顶点的高度值。
2．地形实时生成，所以会有一张高度图。
3．高度图级别：一个字节0－255级别，两个字节0－65535级别。为了节省资源，不同场景采用不同的级别。
4．地形网格顶点的法线可以通过周边顶点采样计算，也可以采用斜坡算法(即采用相邻四个顶点的高度及算法的k值计算当前顶点法线。K值需要手工调整，以达到较好的明暗效果。)
5.大家注意到了，高度图只纪录Z值，这样的地形是不能调整xy值做出象山这样的地形。不过目前我也没看到可以支持调整xy值的网游或编辑器。

2. 地形瓷砖

单位编辑块。一个大的地形是由无数个瓷砖组成的。高度图及材质最终都是应用到地形瓷砖上。因为硬件的限制,单个提交的地形Patch顶点数不能超过65535。我们的设计是一个Patch=33*33个顶点，顶点距为１米，当然顶点距也可以是２米但地形就不细腻了。

3.地形材质

1．纹理混合
一般做法采用多张贴图＋1张混合贴图，用混合贴图的rgba四个通道依次混合。这是目前网游比较通用的做法。魔兽是最多５张(4张地形纹理(ａ为高光通道)+１张混合纹理(使用rgb通道，ａ通道用于标示阴影)。
地形也可以支持高光，只要在纹理Alpha通道上加入高光信息再混合即可。只是对美术要求比较高。像魔兽世界里的藤条路、石头路等都是使用高光之后才逼真了许多。
建议不要使用NormalMap，因为地形会占大部分的显示区域，对PS的压力太大渲染效率会明显降低。
2．美术制作地形贴图时，必须是无缝的。
3．地形自阴影
4．地形静态物体阴影。
5．不仅仅是对应图形上的“材质”概念，还包含地形其他属性。如每层Surface对应的声音属性、自动出现的植被，角色在该地形上行走时是否留下脚印等。
通过上面地形材质需实现的效果可知，固定管线是满足不了需求的，需要自己编写多个相对于的PS/VS。
第１、3、４点找时间做专题介绍。

4. 地形LOD

简单的说LOD在需要的时候使用较多的多边形，而在不需要的时候使用较少的多边形。
ROAM：实时最优适配网格算法。
VDPM：基于观察点的渐进网格。
Geomipmap：将地形分成Ｎ块,然后每块都有几个不同的lod级别的顶点索引，渲染时根据距离进行lod选择。要注意避免产生裂缝。

我们目前实现的就是GeoMipMap+游戏编程精粹2《使用联锁分片简化地形》算法，这也是Fracry采用的算法。顶点索引预先计算好，运行时根据地形Patch离相交的距离调整LOD，但相邻Patch之间的LOD级别相差不会超过1。
地形Patch最好采用三角形带，不要用三角形列表。这样会有个明显的好处就是降低了索引缓冲所占用的内存，速度上也会有所提升。

5. 地表装饰物

这是个很大的话题，等有了更深入的了解实现再来探讨。

6. 参考资料：

1.Focus.On.3D.Terrain.Programming 这是做地形必看的一本书，基本上覆盖了室外地形相关技术。
2.游戏编程精粹2《使用联锁分片简化地形》
3.魔兽世界地形Shader。用MyWarCraftStudio打开WOW的misc.mpq包，shader / pixel / 目录下以"terrain"打头的bls文件就是地形渲染使用的shader，带有"_s"后缀的是带高光的渲染，否则就是不带高光的。
4.http://www.cognigraph.com/ROAM_homepage/
5.Farcry SandBox
6.战地1942编辑器