光照场景渲染方法.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CN106373179A(43)申请公布日2017.02.01(21)申请号201610754823.2(22)申请日2016.08.29(71)申请人北京像素软件科技股份有限公司地址102200北京市昌平区科技园区白浮泉路10号2号楼1104A(72)发明人罗树权(74)专利代理机构北京德琦知识产权代理有限公司11018代理人孙清然王琦(51)Int.Cl.G06T15/50(2011.01)权利要求书1页说明书3页附图3页(54)发明名称光照场景渲染方法(57)摘要本申请公开了一种光照场景渲染方法，包括：对于光照场景中每个待渲染对象对应的网格面片，根据预设的补光系数add_ratio以及向量l与向量n的点积结果的绝对值，计算该网格面片的光照强度值；其中，l为光源方向的单位向量，n为网格面片所对应的物体表面法线的单位向量，add_ratio大于等于零；根据每个所述网格面片的光照强度值，对所述网格面片进行渲染。采用本发明，可以提高场景渲染的逼真度。CN106373179ACN106373179A权利要求书1/1页1.一种光照场景渲染方法，其特征在于，包括：对于光照场景中每个待渲染对象对应的网格面片，根据预设的补光系数add_ratio以及向量l与向量n的点积结果的绝对值，计算该网格面片的光照强度值；其中，l为光源方向的单位向量，n为网格面片所对应的物体表面法线的单位向量，add_ratio大于等于零；根据每个所述网格面片的光照强度值，对所述网格面片进行渲染。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述待渲染对象为树叶。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，按照scalar＝max(abs(dot(n，l))，add_ratio)，计算每个网格面片的所述光照强度值scalar，其中，dot(n，l)为向量l与向量n的点积运算函数，abs()为取绝对值函数，max(，)为两个参数中取最大值的函数。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，0≤add_ratio<1。2CN106373179A说明书1/3页光照场景渲染方法技术领域[0001]本发明涉及场景渲染技术，特别是涉及一种光照场景渲染方法。背景技术[0002]在虚拟场景的渲染中，为了使场景中的渲染对象(如树叶)更具有真实效果，通常需要对用于绘制渲染对象的网格面片计算光照强度属性，使其在渲染时，可以呈现出光照效果。[0003]目前通常利用Phong光照模型，来对网格面片的光照强度进行计算。Phong光照模型是实时图形学中一个广泛使用的局部光照模型，在该模型中，对象表面最终的颜色由四项定义：漫反射光、镜面光、环境光和发射光。其中漫反射光和镜面光处理直接来自光源的光线；环境光则处理间接光照；发射光处理自发光。[0004]当只考察漫反射光时，在现有的利用Phong光照模型计算网格面片的光照强度的方案中，在光源的方向和颜色确定的情况下，物体收到漫反射光的光照强度由物体表面的法线和光源方向的夹角决定，夹角越小光强越大，当夹角超过90°时(如图1所示)光照强度为0。用向量l表示光源的方向，向量n表示物体表面的法向量，假设l和n均为标准化向量，则l和n的点积结果n·l可以表示光照强度。考虑夹角超过90°的情况(该情况下点积结果n·l为负值)，光照强度的通用计算公式可以表示为：max(n·l，0)。[0005]在上述方案中，当物体表面的法线和光源方向的夹角超过90°时光照强度为0，这样意味着，这些情况下，对应的网格面片在绘制时其亮度为零即为黑色。这样，对于由多个网格面片构建的渲染对象，会使其整体渲染效果失真度较大。例如，一颗树的树叶部分是由很多树叶组成，密集的森林有大量的树木组成。为了满足实时渲染的要求，常用的方法是用一个大的网格面片表示一簇树叶，这样就可以用较少的网格面片表达一颗树。每片树叶的朝向具有随机性，接受的光照也是独立的，但是整体的树叶却有统一性。采用上述传统的渲染方案，其渲染效果就会呈现出如图2所示的效果，该图中某些树叶叶片光照强度为0，这样黑色的叶片效果导致树叶光照没有整体感。[0006]由此可见，现有的光照场景渲染方法存在光照效果失真度较高的问题。发明内容[0007]有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种光照场景渲染方法，该方法可以提高场景渲染的逼真度。[0008]为了达到上述目的，本发明提出的技术方案为：[0009]一种光照场景渲染方法，包括：[0010]对于光照场景中每个待渲染对象对应的网格面片，根据预设的补光系数add_ratio以及向量l与向量n的点积结果的绝对值，计算该网格面片的光照强度值；其中，l为光源方向的单位向量，n为网格面片所对应的物体表面法线的单位向量，add_ratio大于等于