三维渲染二维光影的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107038741A(43)申请公布日2017.08.11(21)申请号201611023431.5(22)申请日2016.11.21(71)申请人上海咔咖文化传播有限公司地址200230上海市徐汇区石龙路345弄27号德必易园A座201室(72)发明人沈晨刘晓鹏阳星生(74)专利代理机构上海思微知识产权代理事务所(普通合伙)31237代理人王仙子(51)Int.Cl.G06T15/00(2011.01)权利要求书2页说明书4页附图7页(54)发明名称三维渲染二维光影的方法(57)摘要本发明提供了一种三维渲染二维光影的方法，本发明中，通过对二维和三维的深入研究发现，要在三维中实现二维的光影效果，必须对模型的法线和材质加以控制，通过深入研究二维的光影有关系，总结出法线与光影的关系，使二维光影是结构清晰平滑的，而且光影具有色彩多样性，解决了在三维光影中是按照物理的原理来模拟真实环境，阴影过度柔和，投影紊乱，结构不清晰的问题，本发明利用三维软件能提高效率、节约成本、对个人易上手等特点，在三维软件中一个模型、一套动作都可以反复的去使作，在传统二维中很难做到。CN107038741ACN107038741A权利要求书1/2页1.一种三维渲染二维光影的方法，其特征在于，包括：1)以物体中心为原点使物体的顶点法线和球状辐射的方向一致；2)在已有的顶点法线基础上进行法线向量的加法，减法和乘法叠加操作；3)提取复制对象的面法线向量，然后在被复制对象顶点中寻找到复制对象的面的重心距离点最短的顶点，复制被复制对象的面法线向量到所述顶点法线上；4)利用纵向和横向的各异性，使用高阶函数2次求导的归零性，实现在纵向和横向上的法线向量的变化，具有平滑和连续的特性。2.如权利要求1所述的三维渲染二维光影的方法，其特征在于，以物体中心为原点使物体的顶点法线和球状辐射的方向一致，包括：利用向量的方向性，使原始顶点法线向量和球形法线向量之间，产生一个连续的平滑的法线向量渐变，其中，法线向量的变化的大小，由权重值即球形化值决定。3.如权利要求2所述的三维渲染二维光影的方法，其特征在于，利用向量的方向性，使原始顶点法线向量和球形法线向量之间，产生一个连续的平滑的法线向量渐变，其中，法线向量的变化的大小，由权重值即球形化值决定，包括：用顶点的坐标减去物体中心坐标，形成一向量值，并对此向量值做归一化，然后将归一化后的向量值复制给顶点的法线，然后基于每一权重值，算出偏移值，在原始顶点法线之上进行叠加，形成基于权重值的球形化顶点法线。4.如权利要求3所述的三维渲染二维光影的方法，其特征在于，在已有的顶点法线基础上进行法线向量的加法，减法和乘法叠加操作，包括：使用三维仿射方程，对已有的顶点法线进行转换计算，在通过权重值得到偏移量，以参数的形式保留，同时完成加法减法乘法计算。5.如权利要求4所述的三维渲染二维光影的方法，其特征在于，使用三维仿射方程，对已有的顶点法线进行转换计算，再通过权重值得到偏移量，以参数的形式保留，同时完成加法减法乘法计算，包括：使用三维仿射加法矩阵和三维仿射乘法矩阵，对原始法线向量进行线性计算，再通过权重值得到偏移量，以参数的形式保留，同时完成加法减法乘法计算。6.如权利要求5所述的三维渲染二维光影的方法，其特征在于，提取复制对象的面法线向量，然后在被复制对象顶点中寻找到复制对象的面的重心点距离最短的顶点，复制被复制对象的面法线向量到所述顶点法线上，包括：复制对象的面法线向量及其三角面的重心点，计算被复制对象顶点的每一顶点到重心点的距离，如拥有多个顶点，利用最小2乘法获取最优顶点，将被复制对象的面法线向量复制到顶点法线上。7.如权利要求6所述的三维渲染二维光影的方法，其特征在于，利用纵向和横向的各异性，使用高阶函数2次求导的归零性，实现在纵向和横向上的法线向量的变化，具有平滑和连续的特性，包括：在纵向和横向的顶点上，按贝赛尔样条曲线均分法线偏移量，再叠加纵向和横向的纵分量和横分量，得到平滑值。8.如权利要求7所述的三维渲染二维光影的方法，其特征在于，在纵向和横向的顶点上，按贝赛尔样条曲线均分法线偏移量，再叠加纵向和横向的纵分量和横分量，得到平滑值，包括：在纵向和横向上，分别得到2组向量值列表，并按照贝赛尔样条曲线在纵向和横向上，均分法线纵分量和横分量，然后对同一顶点法线的纵分量和横分量进行加法计算，得到2CN107038741A权利要求书2/2页最终平滑法线。3CN107038741A说明书1/4页三维渲染二维光影的方法技术领域[0001]本发明涉及一种三维渲染二维光影的方法。背景技术[0002]三维是按照物理的原理来模拟真实环境，阴影过度柔和，光影结构复杂。[0003]二维是高