[发明专利]阴影绘制方法及渲染装置

说明书

技术领域

本发明涉及图形渲染技术，尤其涉及阴影绘制方法及渲染装置。

背景技术

在光照世界中，光线在传播过程中被不透明物体遮挡时，在遮挡物体背面形成暗区，暗区投射到另一物体上即形成阴影。阴影可以体现出场景中物体间的空间关系以及光源的位置等信息，因此，在三维场景渲染中，为增加场景的真实感和层次感，丰富场景的表现效果，需要模拟真实的光照效果，对阴影进行绘制。

现有技术中一些通用的阴影算法，如阴影体(shadow volume)算法，阴影图(shadowmap)算法等，可以模拟生成物体的阴影，但上述算法生成的阴影通常比较犀利和生硬，为了模拟真实场景中阴影边缘比较柔和的效果，现有技术中采用的方案是对生成的阴影直接进行模糊化处理，如直接对阴影轮廓周边的象素进行模糊化处理。然而，在真实的光照场景中，随着产生阴影的物体(以下简称成影物体)各个位置和光源之间的距离不同，所产生的阴影的模糊程度也有所差异，具体来说，成影物体轮廓上的像素和光源之间的距离越近，相应位置的阴影越清晰，而成影物体轮廓上的像素和光源之间的距离越远，相应位置的阴影越模糊，现有方案中尚未提供可以模拟出阴影的模糊程度与成影物体和光源之间的距离相对应的效果的方案。

发明内容

本发明的实施例要解决的技术问题是提供阴影绘制方法及渲染装置，可以模拟出阴影的模糊程度与成影物体和光源之间的距离相对应的效果。

为解决上述技术问题，本发明的实施例提供以下技术方案：

一种阴影绘制方法，包括：

生成光源空间中的场景深度纹理；

生成场景中成影物体轮廓的模糊化纹理，在该纹理中，成影物体轮廓不同位置的模糊程度与成影物体轮廓相应位置上的像素和光源之间的距离相对应；

对从预置的视点看向场景时的可见像素进行阴影检测；

根据所述成影物体轮廓的模糊化纹理和进行阴影检测所获得的结果，生成具有阴影的场景图像。

一种渲染装置，包括：

生成光源空间中的场景深度纹理的装置；

生成场景中成影物体轮廓的模糊化纹理的装置，在该纹理中，成影物体轮廓不同位置的模糊程度与成影物体轮廓相应位置上的像素和光源之间的距离相对应；

对从预置的视点看向场景时的可见像素进行阴影检测的装置；

根据所述成影物体轮廓的模糊化纹理和进行阴影检测所获得的结果，生成具有阴影的场景图像的装置。

从以上技术方案可以看出，本发明的实施例中可以根据成影物体轮廓的模糊化纹理和进行阴影检测所获得的结果，生成具有阴影的场景图像，由于成影物体轮廓不同位置的模糊程度与成影物体轮廓相应位置上的像素和光源之间的距离相对应；因此本发明实施例可以模拟出阴影的模糊程度与成影物体和光源之间的距离相对应的效果。

附图说明

图1是本发明阴影的绘制方法实施例的流程图。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明提供的阴影绘制方法及渲染装置的推荐实施例进行详细描述。

本发明阴影绘制方法实施例，参考图1，该方法包括：

步骤A1、生成光源空间中的场景深度纹理。

在绘制场景前，会预先设置绘制场景所需的光源和视点。

光源空间中的场景深度纹理是从预置的光源看向场景时，场景中的可见像素相对于光源的深度值(即像素与光源之间的距离值)所组成的集合。

步骤A2、生成场景中成影物体轮廓的模糊化纹理，在该纹理中，成影物体轮廓不同位置的模糊程度与成影物体轮廓相应位置上的像素和光源之间的距离相对应。

步骤A3、对从预置的视点看向场景时的可见像素进行阴影检测。所述阴影检测具体可以通过以下方法实现：

对于从预置的视点看向场景时场景中的每个可见像素，分别获得像素相对于光源的深度值，并获得所述场景深度纹理中与该可见像素的坐标对应的像素的深度值；对两个深度值进行比较，若前者大于后者，则所述可见像素在阴影中，否则，不在阴影中。

步骤A4、根据所述成影物体轮廓的模糊化纹理和进行阴影检测所获得的结果，生成具有阴影的场景图像，在该图像中，阴影轮廓上各位置的模糊程度与成影物体相应位置的像素和光源之间的距离相对应。具体可以通过以下方法实现：

从预置的视点看向场景时，若可见像素在阴影中，则将该可见像素的颜色绘制为预定的阴影颜色；若可见像素不在阴影中，则确定在成影物体轮廓的模糊化纹理中与该可见像素的坐标对应的像素，将该可见像素的颜色绘制为该对应像素的颜色。

在本发明实施例中，步骤A2中所述生成场景中成影物体轮廓的模糊化纹理可以通过以下方法实现：