卡通渲染方法及装置.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN116188658A(43)申请公布日2023.05.30(21)申请号202310188937.5(22)申请日2023.02.22(71)申请人世优（北京）科技有限公司地址100020北京市朝阳区日坛北路17号院2号楼4层4017(72)发明人王英陈若含(74)专利代理机构北京天同知创知识产权代理事务所(普通合伙)16046专利代理师宋晓云(51)Int.Cl.G06T15/00(2011.01)G06T15/50(2011.01)G06N3/08(2023.01)权利要求书2页说明书11页附图4页(54)发明名称卡通渲染方法及装置(57)摘要本申请提供了一种卡通渲染方法及装置，该方法包括：确定用于渲染所述卡通模型的高光参数，所述高光参数包括以下至少之一：镜面高光顶、漫反射比例、纹理颜色、镜面反射比例、几何体白阴影和高光颜色；基于所述高光参数，来渲染所述卡通模型的高光顶点。本申请解决了现有技术中由于PBR对光线的精确模拟过于真实难以完全表现出卡通的简洁、扁平、明亮的特点的问题。CN116188658ACN116188658A权利要求书1/2页1.一种卡通渲染方法，其特征在于，包括：确定用于渲染卡通模型的高光参数，所述高光参数包括以下至少之一：镜面高光顶、漫反射比例、纹理颜色、镜面反射比例、几何体白阴影和高光颜色；基于所述高光参数，来渲染所述卡通模型的高光顶点。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述漫反射比例是通过以下方式获取的：获取漫反射颜色、所述卡通模型的表面法线和光源方向之间的夹角、以及所述光源的强度；基于所述漫反射颜色、所述法线和所述光源方向之间的夹角、以及所述光源的强度，来计算所述漫反射比例。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述纹理颜色是通过以下方式确定的：获取所述卡通模型的表面法线和光源方向之间的夹角；将所述表面法线和所述光源方向之间的夹角与所述卡通模型表面的粗糙度进行比较，以确定所述纹理颜色。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述镜面反射比例是通过以下方式确定的：基于光源的光线向量计算反射向量和视线向量，其中，所述反射向量表示所述光线向量在所述卡通模型的表面反射后的方向，所述视线向量表示观察者的视线方向；计算所述反射向量和所述视线向量之间的夹角，并利用所述反射向量和所述视线向量之间的夹角以及所述光源的光强，来计算所述镜面反射比例。5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述几何体白阴影是通过以下方式确定的：使用向量点积来计算所述卡通模型的每个几何体与光源方向之间的夹角；根据所述卡通模型的每个几何体与所述光源方向之间的夹角，来确定所述每个几何体中的像素点的亮度值，以确定所述几何体白阴影。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述高光颜色是通过以下方式确定的：将光源颜色值乘以所述亮度值，得到所述像素点的漫反射光颜色值；将所述漫反射光颜色值和所述几何体表面的基础颜色值相乘，得到所述高光颜色的值。7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述镜面高光顶是通过以下方式确定的：获取卡通模型的表面的粗糙度、泛光范围的最小值和最大值、法向量以及半角向量；基于所述粗糙度、所述泛光范围的最小值和最大值、所述法向量以及所述半角向量，计算所述卡通模型的所述镜面高光顶。8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，获取卡通模型的表面的粗糙度包括：将用于生成所述粗糙度的图案映射为粗糙度函数，其中，在用于生成所述粗糙度的图案为噪声图案的情况下，所述粗糙度函数为阈值函数，在用于生成所述粗糙度的图案为网格图案或斑点图案的情况下，所述粗糙度函数为与所述网格或所述斑点相应的周期函数；利用所述粗糙度函数，来获取所述卡通模型的表面的粗糙度。9.一种卡通渲染装置，其特征在于，包括：确定模块，被配置为确定用于渲染卡通模型的高光参数，所述高光参数包括以下至少2CN116188658A权利要求书2/2页之一：镜面高光顶、漫反射比例、纹理颜色、镜面反射比例、几何体白阴影和高光颜色；渲染模块，被配置为基于所述高光参数，来渲染所述卡通模型的高光顶点。10.一种计算机可读存储介质，其上存储有程序，其特征在于，在所述程序运行时，使得计算机执行如权利要求1至8中任一项所述的方法。3CN116188658A说明书1/11页卡通渲染方法及装置技术领域[0001]本申请涉及图像处理技术领域，具体而言，涉及一种卡通渲染方法及装置。背景技术[0002]传统的光照模型通常是基于三个方向进行计算的，分别是法线方向、光照方向和视线方向。光照模型是通过计算物体表面法线方向和光照方向的夹角以及视线方向和表面法线方向的夹角来计算每个像素的亮度和颜色。同时，为了模拟物体表面的粗糙度，传统光照模型还引入了一