多层材质物体的实时渲染方法和装置.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CN104574492A(43)申请公布日2015.04.29(21)申请号201510036185.6G06T15/50(2011.01)(22)申请日2015.01.23(66)本国优先权数据201410811915.02014.12.23CN(71)申请人福建天晴数码有限公司地址350015福建省福州市马尾区星发路8号(72)发明人陈可刘德建陈宏展吴拥民郭建廷(74)专利代理机构福州市景弘专利代理事务所(普通合伙)35219代理人林祥翔吕元辉(51)Int.Cl.G06T15/00(2011.01)权利要求书2页说明书12页附图2页(54)发明名称多层材质物体的实时渲染方法和装置(57)摘要本发明提供了一种多层材质物体的实时渲染方法和装置，首先根据所述多层材质物体的第一光学性质信息，计算所述多层材质物体的基底材质层的次表面BRDF，而后计算所述多层材质物体在基底材质层上添加材质层后的次表面BRDF；再根据最后添加的材质层的第二光学性质信息计算第三BRDF；最后基于所述第二BRDF和第三BRDF进行所述多层材质物体的实时渲染。由于采用迭代的方式计算添加各个材质层后物体的次表面BRDF，有效的避免了现有算法(如光线跟踪算法)在计算次表面BRDF时需要模拟光线在物体内部传播的过程，从而大大降低了计算多层材质物体的次表面BRDF的算法复杂度，缩短了计算时间。CN104574492ACN104574492A权利要求书1/2页1.一种多层材质物体的实时渲染方法，包括步骤：根据所述多层材质物体的第一光学性质信息，计算第一BRDF，所述第一BRDF为所述多层材质物体的基底材质层的次表面BRDF；根据所述多层材质物体的第一光学性质信息，计算第二BRDF，所述第二BRDF为在所述多层材质物体在基底材质层上添加材质层后的次表面BRDF；添加的材质层的层数为一层或多层；根据最后添加的材质层的第二光学性质信息计算第三BRDF；基于所述第二BRDF和第三BRDF进行所述多层材质物体的实时渲染。2.如权利要求1所述的多层材质物体的实时渲染方法中，所述多层材质物体的第一光学性质信息具体包括基底材质层的第一光学性质信息和添加的材质层的第一光学性质信息；所述第一光学性质信息包括散射相函数和单次散射反照率，所述第二光学性质信息包括菲涅尔反射值和光滑度。3.如权利要求2所述的多层材质物体的实时渲染方法中，计算第一BRDF的方法具体包括：根据所述基底材质层的散射相函数和单次散射反照率，采用Ambartsumain积分方程迭代计算出该层的次表面BRDF。4.如权利要求1或2所述的多层材质物体的实时渲染方法中，所述添加的材质层的厚度满足一预设阈值条件。5.如权利要求4所述的多层材质物体的实时渲染方法中，计算第二BRDF的方法具体包括：在上一层的次表面BRDF基础上使用InvariantImbedding方法计算出添加材质层后的次表面BRDF。6.如权利要求1或2所述的多层材质物体的实时渲染方法中，计算第三BRDF的方法具体包括：使用最后添加的材质层的第二光学性质信息计算其Cook-TorranceBRDF。7.如权利要求1或2所述的多层材质物体的实时渲染方法中，步骤“基于所述第二BRDF和第三BRDF进行所述多层材质物体的实时渲染”具体包括：线性叠加第二BRDF与第三BRDF，并根据叠加结果生成渲染结果。8.一种多层材质物体的实时渲染装置，包括计算单元和实时渲染单元，所述计算单元包括第一计算模块，第二计算模块以及第三计算模块，所述第一计算模块用于根据所述多层材质物体的第一光学性质信息，计算第一BRDF，所述第一BRDF为所述多层材质物体的基底材质层的次表面BRDF；所述第二计算模块用于根据所述多层材质物体的第一光学性质信息，计算第二BRDF，所述第二BRDF为在所述多层材质物体在基底材质层上添加材质层后的次表面BRDF；添加的材质层的层数为一层或多层；所述第三计算模块用于根据最后添加的材质层的第二光学性质信息计算第三BRDF；所述实时渲染单元用于基于所述第二BRDF和第三BRDF进行所述多层材质物体的实时渲染。9.如权利要求8所述的多层材质物体的实时渲染装置中，所述多层材质物体的第一光学性质信息具体包括基底材质层的第一光学性质信息和添加的材质层的第一光学性质信息；所述第一光学性质信息包括散射相函数和单次散射反照率，所述第二光学性质信息包括菲涅尔反射值和光滑度。2CN104574492A权利要求书2/2页10.如权利要求9所述的多层材质物体的实时渲染装置中，第一计算模块计算第一BRDF的方法具体包括：根据所述基底材质层的散射相函数和单次散射反照率，采用Ambartsumain积分方程迭代计算出该