3d渲染方法和设备的制造方法_3

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色的光。例如,当间接光源355在3D对象320中所位于的表面的颜色是红色时,间接光源355向邻近区域发出红光。
[0080]图4是示出3D渲染设备400的配置的示例的示图。
[0081]3D渲染设备400渲染3D模型并输出通过渲染获得的结果图像。在多个直接光源存在于3D模型的环境中,3D渲染设备400抽样与直接光源关联的间接光源,在3D模型中布置抽样的间接光源,并将间接光源的间接照明效果应用于3D模型。参照图4,3D渲染设备400包括:渲染器410和场景信息存储器420。
[0082]渲染器410渲染3D模型。渲染器410抽样用于间接照明效果的间接光源,并通过将直接光源的直接照明效果和间接光源的间接照明效果应用于3D模型来渲染3D模型。
[0083]渲染器410从直接光源的每个视点渲染3D模型,并获得关于从直接光源的每个视点渲染的场景的场景信息。例如,场景信息可包括属性信息,其中,属性信息包括每个场景中所包括的像素的强度、法线、颜色、反射通量、位置、深度值和其它参数中的任意一个,或者包括每个场景中所包括的像素的强度、法线、颜色、反射通量、位置、深度值和其它参数中的任意两个或更多个的任意组合。渲染器410可基于属性从直接光源的每个视点顺序渲染3D模型,或基于属性使用多重渲染目标(MRT)函数仅渲染一次3D模型。场景信息存储器420存储关于从直接光源的每个视点渲染的场景的场景信息,并且存储的场景信息用于生成匹配图像或用于渲染3D模型。
[0084]渲染器410基于场景信息生成匹配图像,其中,在匹配图像中从直接光源的每个视点渲染的场景被匹配。渲染器410通过对场景中的重叠区域或匹配区域进行组合来生成匹配图像。渲染器410使用场景信息识别从直接光源的每个视点渲染的场景中彼此对应的相同区域,并通过对所述相同区域进行组合来将从直接光源的每个视点渲染的场景进行组合,从而生成匹配图像。
[0085]例如,渲染器410从多个直接光源选择参考直接光源,并基于参考直接光源的视点改变从不是参考直接光源的其余直接光源的每个视点进行渲染的结果。渲染器410通过将从参考直接光源的视点进行渲染的结果与改变后的从所述其余直接光源的每个视点进行渲染的结果进行组合来生成匹配图像。
[0086]渲染器410可使用与3D模型关联的信息和相机参数信息而容易地生成匹配图像。例如,渲染器410可使用将被用于从直接光源的每个视点进行渲染的相机参数信息,基于参考直接光源的视点来改变从其余直接光源的每个视点进行渲染的结果,并通过将与各个直接光源关联的渲染结果进行组合来生成匹配图像。与相机内部参数关联的信息或与相机外部参数关联的信息可被用作相机参数信息。例如,内部参数可包括关于焦距和主点的信息,外部参数可包括关于相机的3D全局坐标和相机朝向方向的信息。
[0087]在一个示例中,渲染器410基于每个属性信息集生成匹配图像。属性信息集是针对从直接光源的每个视点渲染的场景中的每个场景的一种类型的属性信息。例如,一个属性信息集可以是针对从直接光源的每个视点渲染的场景中的每个场景的强度信息,或者是针对从直接光源的每个视点渲染的场景中的每个场景的深度值信息。渲染器410基于对与一个属性信息集关联的场景进行匹配的结果来生成与不同属性信息集关联的匹配图像。例如,渲染器410生成与强度属性关联的匹配图像,并通过将对与强度属性关联的场景进行匹配的结果应用于对与深度值属性关联的场景进行匹配的操作来生成与深度值属性关联的匹配图像。
[0088]当从直接光源的每个视点渲染了 3D模型时,与相同的3D模型坐标和相同的直接光源关联的属性信息集被同时生成。因此,当完成了对与一个属性关联的场景进行匹配的操作时,匹配的结果可在对与另一属性关联的场景进行匹配的操作中被使用。因此,虽然需要将被用于抽样间接光源并处理间接照明效果的基于每个属性信息集的匹配图像,但是对场景进行匹配的操作不需要被执行与属性信息集的数量相应的次数,而仅需要被执行一次。为了提高资源(诸如,存储空间)的效率,可在生成基于每个属性信息集的匹配图像之后,删除存储在场景信息存储器420中的场景信息。
[0089]渲染器410使用匹配图像来抽样至少一个间接光源。渲染器410使用本领域普通技术人员已知的各种抽样方法(例如,重要性抽样法)从匹配图像抽样间接光源。在重要性抽样法中,渲染器410基于匹配图像中指示的属性(诸如,强度、颜色和通量)来确定在匹配图像的每个区域中间接光源将被抽样的概率,并基于确定的概率来从匹配图像抽样间接光源。渲染器410通过抽样间接光源的操作在3D模型的区域中布置间接光源,并确定是否将间接照明效果应用于该区域。
[0090]在另一示例中,渲染器410将匹配图像划分为多个区域,并选择性地仅在多个区域之中的期望抽样间接光源的感兴趣区域中抽样间接光源。感兴趣区域可由用户选择或者可基于匹配图像的亮度分布或3D对象的移动而被确定。例如,在包括在匹配图像中的区域之中,具有大于阈值的平均亮度的区域或存在移动的3D对象的区域可被确定为感兴趣区域。清染器410生成针对每个感兴趣区域的单独的重要性图(importance map),并使用生成的重要性图在感兴趣区域中执行重要性抽样法。渲染器410可并行生成多个感兴趣区域的多个重要性图。渲染器410可针对每个感兴趣区域预先确定将被抽样的间接光源的数量,并从感兴趣区域抽样预定数量的间接光源。渲染器410基于匹配图像的亮度分布、颜色分布和通量分布中的任意一个,或匹配图像的亮度分布、颜色分布和通量分布中的任意两个或更多个的任意组合来确定将从感兴趣区域被抽样的间接光源的数量。
[0091]虽然直接光源针对一个属性可具有不同特征,但是可通过在从匹配图像抽样直接光源的操作中将所述不同特征进行组合来同时处理所述不同特征。例如,当第一直接光源和第二直接光源对3D模型中的共享区域进行照明,并且第一直接光源和第二直接光源具有不同的颜色时,从共享区域抽样的间接光源将具有第一直接光源与第二直接光源的混合颜色的特征。当来自具有不同特征的直接光源的间接光源被布置在3D模型中的共享区域中时,直接光源的属性可被组合以抽样间接光源,因此通过渲染而获得的结果图像的质量或清晰度可被提高。
[0092]渲染器410将间接光源的间接照明效果应用于3D模型的通过抽样间接光源的操作而确定的区域。渲染器410从基于每个属性信息集生成的匹配图像提取用于计算间接照明效果的信息,并使用提取的信息计算间接光源被布置的区域中的间接照明效果。渲染器410通过将间接光源的间接照明效果应用于3D模型来渲染3D模型。
[0093]在另一示例中,渲染器410仅将多视点匹配应用于包括在3D模型中的所有直接光源中的一部分直接光源。例如,当较大数量的间接光源将被抽样,或者针对直接光源需要抽样单独的间接光源时,渲染器410仅将多视点匹配应用于所述一部分直接光源。渲染器410通过对从所述一部分直接光源的每个视点渲染的场景进行匹配来生成单个匹配图像,并从匹配图像抽样间接光源。渲染器410从所述一部分直接光源的每个视点渲染3D模型,并存储关于从所述一部分直接光源的每个视点渲染的场景的场景信息。渲染器410基于场景信息生成第一图像,并从第一图像抽样间接光源,其中,在匹配图像中,从所述一部分直接光源的每个视点渲染的场景被匹配。随后,渲染器410通过从未包括在所述一部分直接光源中的其余直接光源的视点渲染3D模型来生成第二图像,并从第二图像抽样间接光源。当存在多个其余直接光源时,渲染器410从所述其余直接光源的每个视点渲染3D模型来生成多个第二图像,并从每个第二图像抽样间接光源。渲染器410对抽样间接光源的结果进行组合并在3D模型中布置间接光源。
[0094]在另一示例中,渲染器410对从直接光源的每个视点渲染的场景进行比较,并基于比较结果确定是否生成匹配图像,其中,在匹配图像中场景被匹配。例如,当场景中的重叠区域或匹配区域的大小满足预定条件或者重叠区域或匹配区域的大小与场景的大小之比满足预定条件时,渲染器410确定生成匹配图像。在其它情况下,渲染器410确定不生成匹配图像。当渲染器410确定生成匹配图像时,渲染器410基于关于场景的场景信息来生成匹配图像。渲染器410从匹配图像抽样间接光源,并基于抽样结果将间接照明效果应用于3D模型。相反,当渲染器410确定不生成匹配图像时,渲染器410通过从直接光源的每个视点渲染3D模型来生成多个图像,并从每个生成的图像单独抽样间接光源。
[0095]图5示出从第(1-1)、i和(i+1)个直接光源的每个视点渲染的三个场景的强度、法线和深度值属性的示例。从第和(i+1)个直接光源的每个视点渲染的三个场景的强度属性信息是强度属性信息集。从第和(i+1)个直接光源的每个视点渲染的三个场景的法线属性信息是法线属性信息集。从第和(i+1)个直接光源的每个视点渲染的三个场景的深度值属性信息是深度值属性信息集。
[0096]图6示出对从直接光源的每个视点渲染的场景进行匹配并生成场景被匹配的匹配图像的处理的示例。
[0097]参照图6,三个直接光源从不同的视点渲染3D模型来获得各自的场景,S卩,场景610、场景620和场景630。场景610、620和630是针对3D模型的至少一个属性而渲染的场景。例如,可通过针对3D模型的强度、深度值、位置、法线、反射通量和颜色中的任意一个或针对3D模型的强度、深度值、位置、法线、反射通量和颜色中的任意两个或更多个的任意组合渲染3D模型来获得场景610、620和630。
[0098]3D渲染设备通过对从所述三个直接光源的各自的视点渲染的场景610、620和630进行匹配来生成单个匹配图像640。3D渲染设备通过对场景610、620和630中的匹配区域或重叠区域进行组合来生成匹配图像。例如,3D渲染设备从三个直接光源选择与场景620关联的直接光源作为参考直接光源,并基于参考直接光源的视点改变从不是参考直接光源的其余直接光源的各自的视点渲染的其它场
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